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Nature Methods:轟開大門,把大分子送入細胞

文章作者:www.utbltn.icu發布時間:2019-11-16瀏覽次數:1558

加利福尼亞大學的研究團隊開發了一種高通量平臺,可以快速將大顆粒傳遞到細胞中,其結果發表在4月6日出版的“自然方法”雜志上。該技術可以幫助科學家更好地研究疾病,捕獲細胞內的圖像,促進醫學和生物學研究的發展。

研究人員將他們開發的設備命名為BLAST(生物光子激光輔助手術工具),這是一種高效的自動化工具,能夠快速將納米粒子,酶,抗體,細菌和其他大顆粒傳遞到哺乳動物細胞中。 BLAST的遞送速率可達到100,000個細胞/分鐘,而現有技術的速度僅為1個細胞/分鐘。

在此之前,微量移液管是1微米大小的顆粒以較慢的速率進入細胞的唯一途徑。進入細胞的其他途徑(如病毒載體或化學方法)只能用于小分子,通常只有幾納米。

BLAST是一種特殊類型的硅晶片,具有一系列微米級孔。這些孔被半圓形鈦涂層包圍,下面是含有大顆粒的液體。

研究人員使用激光脈沖來加熱鈦涂層,細胞附近的水層立即沸騰,在細胞膜附近形成氣泡,導致更大的裂縫(這種反應只有百萬分之一秒)。此時,將含有大顆粒的液體擠入細胞中,然后重新密封膜。研究表明,激光可以在十秒內掃描整個晶圓。

細胞膜切口的速度和準確性是該技術成功的關鍵。 “你切割的速度越快,細胞膜就越受到干擾,”負責這項研究的副教授裴玉宇說。 (擴展閱讀:新技術之旅:進入細胞的另一種方式)

該設備允許人們挑戰以前不可能完成的任務。例如,BLAST可以將線粒體轉移到細胞中,改變細胞代謝,并幫助研究由線粒體DNA突變引起的疾病。 BLAST還可以幫助人們分析參與病原體發病機制的基因,了解它們入侵細胞的過程以及細胞的防御機制。 “這種類型的研究可以提供關于病原體和宿主之間相互作用的有價值的信息,為新藥的開發確定新的目標,”共同作者Michael Teitell博士說。

“BLAST允許你停止纏結粒子的大小或類型,所有這些都可以很容易地進入細胞,”Chiou說。由于該設備一次可以提供100,000個電池,因此您只需要一個芯片即可獲得足夠的數據來執行細胞響應的統計分析。

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