(PhysOrg.com) -- Faktiska nano-nålar som kan förhöra små celler utan att orsaka cellskador har inte blivit verklighet förrän nu.

Konstnärsrenderingar av en nano-nål som petar i en enda cell har blivit symbolen för nanoteknik, har dykt upp på omslag till tidskrifter och böcker i ungefär ett decennium, men faktiska nano-nålar som kan förhöra små celler utan att orsaka cellskador har inte blivit verklighet förrän nyligen. Ett Drexel University team av ingenjörer, forskare och biologer har utvecklat en kolnanorörsbaserad enhet för att sondera enstaka levande celler utan att skada dem. Denna teknik kommer att göra det möjligt för experter att identifiera sjukdomar i ett tidigt skede och utveckla läkemedelsupptäckten.

Forskningen ledd av Dr. Yury Gogotsi, professor i materialvetenskap och teknik och chef för A.J. Drexel Nanotechnology Institute, och Dr Gary Friedman, professor i elektroteknik, använder den nanorörsbaserade enheten, känt som ett cellulärt endoskop, att utvärdera celler som är ungefär tusen gånger mindre än ett människohår. Det cellulära endoskopet förhör den intracellulära miljön av levande celler, levererar fluorescerande kvantprickar och analyserar molekyler inuti en cell utan att cellen känner igen nålens närvaro.

"Drexels W. M. Keck Institute for Attofludic Probes tillverkar nu de minsta endoskop som någonsin skapats, sa Gogotsi. "Endoskop tillhandahåller en potentiellt transformativ teknologi för att studera grunderna för enskilda levande celler och mer allmänt, för cellbiologi.”

Cellbiologer förstör vanligtvis ett stort antal celler för att extrahera cellulära komponenter och biologiska molekyler som behövs för att identifiera sjukdomar och analysera effekter av nya läkemedel, eller för att få en bättre förståelse för hur cellen fungerar. Glaspipetter används ofta för att injicera material i celler. Pipetterna orsakar för mycket skada för att stanna kvar i cellen under lång tid och är inte utformade för att rapportera information i form av optiska eller elektriska signaler inifrån cellen.

"Vi hade en idé om en minimalt invasiv cellulär sond, vars spets kan stanna kvar i cellen under lång tid samtidigt som den rapporterar viktig information i form av optiska och elektriska signaler och överför små mängder material till och från cellen. Denna sond liknar ett endoskop som används av läkare för att utföra minimalt invasiva operationer i mänskliga patienter, bara mycket mindre”, sa Friedman.

"Ett cellulärt endoskop som rapporteras här är en roman, men begreppsmässigt enkel enhet, sade Riju Singhal, en doktorand och författare till artikeln "Multifunctional carbon-nanotube cellular endoscopes" publicerad i Naturens nanoteknik tidning.

"Den består av ett enda kolnanorör kopplat till spetsarna på större glasmikropipetter som vanligtvis används i biologiska studier, göra det möjligt för dem att bli allmänt använda inom en snar framtid, sa Singhal.

Dr Michael Schrlau, forskningsassistent professor i Drexels materialvetenskap och teknik som leder forskningslaboratoriet vid W. M. Keck Institute, sa, "Vi bygger nu på de många demonstrerade funktionerna hos cellulära endoskop för att hjälpa till att svara på svårfångade cellbiologiska frågor. En tillämpning av cellulära endoskop som aktivt eftersträvas är intracellulär ytförstärkt Raman-spektroskopi med guldbelagda endoskop."