在原代細(xì)胞轉(zhuǎn)染時，電穿孔是一種常用的方法。它利用電脈沖瞬時電擊細(xì)胞的質(zhì)膜，提高其通透性，從而促進分子（如核酸或蛋白）的進入。然而，這種方法會造成細(xì)胞存活率低，且細(xì)胞之間的轉(zhuǎn)染效果不一致。為了解決這些問題，西北大學(xué)的研究人員開發(fā)出一種新工具，用于單細(xì)胞的轉(zhuǎn)染。
這種新方法被稱為納米鋼筆探針電穿孔（nanofountain probe electroporation，NFP-E），讓研究人員可通過細(xì)胞表面的臨時納米孔將分子導(dǎo)入特定細(xì)胞內(nèi)，這些納米孔是通過對細(xì)胞的一小部分施加局部電場而形成的。研究人員可調(diào)整電脈沖的持續(xù)時間，從而控制劑量，這是的。
文章的通訊作者，西北大學(xué)機械工程系的Horacio Espinosa教授表示：“這實在是令人興奮。將分子導(dǎo)入單細(xì)胞的能力正是生物技術(shù)研究人員所需的，可推進治療、診斷及藥物輸送的發(fā)展，有望實現(xiàn)個性化醫(yī)療的承諾。”
NFP-E是基于Espinosa實驗室開發(fā)的納米鋼筆探針（NFP）技術(shù)。NFP-E芯片是一種微加工的懸臂探針芯片，其中整合了微流體通道。在單細(xì)胞轉(zhuǎn)染應(yīng)用中，他們將探針與電極和流體控制系統(tǒng)相結(jié)合，通過顯微操縱器或原子力顯微鏡實現(xiàn)定位控制。這一集成的系統(tǒng)實現(xiàn)了整個轉(zhuǎn)染過程，并通過光學(xué)顯微鏡對轉(zhuǎn)染后的細(xì)胞反應(yīng)進行監(jiān)測。
經(jīng)研究證實，這一技術(shù)相當(dāng)可靠，而且是多功能的。研究人員已使用NFP-E芯片將多糖、蛋白、DNA發(fā)夾結(jié)構(gòu)和質(zhì)粒DNA成功轉(zhuǎn)染到HeLa細(xì)胞。它不僅具有原代細(xì)胞選擇性，轉(zhuǎn)染效率也很高（達(dá)95%），且細(xì)胞存活率也非常高（達(dá)92%）。

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原代細(xì)胞