近日，南方科技大学机械与能源工程系副教授胡程志团队联合香港科技大学助理教授顾红日开发出一种新型自动化多功能纳米探针平台，能够在活细胞内实现高时空分辨率的无标记线粒体提取。该成果发表于《科学进展》。

线粒体作为细胞内的“能量工厂”，在细胞功能和疾病机制中扮演着关键角色。传统的线粒体活检技术通常依赖于荧光标记，不仅易造成光损伤和细胞毒性，还会干扰后续生物学分析。此外，现有细胞内操作技术在精准度、微创性及操作效率方面仍面临诸多挑战。

为此，研究团队开发了一种新型自动化多功能纳米探针平台，该纳米探针集成了两个可独立控制的纳米电极，可实时监测线粒体代谢所产生的活性氧/活性氮，从而精确定位目标线粒体，利用介电泳力完成线粒体的捕获、操控与提取。

该纳米探针采用小尺寸尖端设计，结合精准的机器控制，使细胞操作侵入性极低，细胞存活率高达96%。它作为传感器时，时间分辨率达1千赫兹，空间分辨率为1微米，作为执行器时，空间分辨率为1.8微米。

研究人员介绍，同一纳米探针既能检测线粒体，又可实现其捕获与提取。此外，该探针无需荧光标记，有效避免了光损伤与细胞毒性，为后续多种生物分析提供了便利。

该技术还实现了线粒体的细胞间移植，移植后的线粒体能成功融入受体细胞的线粒体网络。这一成果不仅为探索线粒体功能及相关疾病机制提供了有力工具，也为单细胞手术与细胞治疗开辟了新的技术路径。

相关论文信息：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adx4289