當腫瘤蔓延時，一個癌細胞是如何轉移的？細胞分裂和免疫反應過程中，力是怎樣發生的？讓心肌細胞一致跳動的力學機制是什么？據美國物理學家組織網近日報道，美國埃默里大學開發出一種使加在細胞表面的力“可視化”的新方法，讓人們能實時且詳細地直接“看到”這些力。相關論文發表在近期出版的《自然·方法學》上。
埃默里大學生物分子化學副教授卡利德·沙雷塔領導的研究小組開發出一種熒光傳感技術，使用了一種兩端經過化學修改的靈活聚合體，一端為熒光打開傳感器，能與細胞表面的受體結合；另一端結合一個滅熒光分子。沙雷塔解釋說：“聚合體上受力時它會伸長，與另一端的距離增大，這樣熒光信號就被打開，并變得更亮。檢測熒光亮度就能確定所施加的力度。”
研究小組用表皮生長因子受體（EGFR）演示了這一技術，并繪制了EGFR在細胞內吞作用（細胞的蛋白質受體接受一個配體）初期產生的力，顯示出此過程中，細胞并非被動地吸收配體，而是主動地把它吸進內部。
細胞在它們的環境中不停地推推拉拉，以力的方式互相溝通，細胞間作用力的方式，也體現了其在肺部或心臟等不同組織器官中的*結構。要真正理解細胞運作，必須從分子水平理解細胞的力學機制，*步就是檢測加在細胞表面特定受體上的力。新技術能將一個分子通過整個細胞表面施加給另一個分子的力“可視化”，通過檢測細胞上的作用力，許多生化秘密將進一步揭開。
而且新技術是非侵入式的，不用修改細胞，用一架標準熒光顯微鏡就能檢測任何單個蛋白質或分子加于細胞表面的力，時間和空間分辨率也更高。“這一方法能用于幾乎任何受體，為研究各類細胞表面的數千種膜結合受體之間的化學和力學相互作用打開了大門。我們希望在研究生物系統時，檢測細胞力能成為一項標準生化技術。”沙雷塔說，“繪制這種力有助于診斷并治療與細胞機制有關的疾病。比如癌細胞的運動與正常細胞不同，如果EGFR過于活躍，就會導致癌癥。如果我們能理解拉扯EGFR的力怎樣改變了它的運動路徑，是否在癌癥中起著關鍵作用，就可能設計出針對這一過程的藥物。”
