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Nature Methods:轰开大门,把大分子送入细胞

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2019-11-16浏览次数:1558

加利福尼亚大学的研究团队开发了一种高通量平台,可以快速将大颗粒传递到细胞中,其结果发表在4月6日出版的“自然方法”杂志上。该技术可以帮助科学家更好地研究疾病,捕获细胞内的图像,促进医学和生物学研究的发展。

研究人员将他们开发的设备命名为BLAST(生物光子激光辅助手术工具),这是一种高效的自动化工具,能够快速将纳米粒子,酶,抗体,细菌和其他大颗粒传递到哺乳动物细胞中。 BLAST的递送速率可达到100,000个细胞/分钟,而现有技术的速度仅为1个细胞/分钟。

在此之前,微量移液管是1微米大小的颗粒以较慢的速率进入细胞的唯一途径。进入细胞的其他途径(如病毒载体或化学方法)只能用于小分子,通常只有几纳米。

BLAST是一种特殊类型的硅晶片,具有一系列微米级孔。这些孔被半圆形钛涂层包围,下面是含有大颗粒的液体。

研究人员使用激光脉冲来加热钛涂层,细胞附近的水层立即沸腾,在细胞膜附近形成气泡,导致更大的裂缝(这种反应只有百万分之一秒)。此时,将含有大颗粒的液体挤入细胞中,然后重新密封膜。研究表明,激光可以在十秒内扫描整个晶圆。

细胞膜切口的速度和准确性是该技术成功的关键。 “你切割的速度越快,细胞膜就越受到干扰,”负责这项研究的副教授裴玉宇说。 (扩展阅读:新技术之旅:进入细胞的另一种方式)

该设备允许人们挑战以前不可能完成的任务。例如,BLAST可以将线粒体转移到细胞中,改变细胞代谢,并帮助研究由线粒体DNA突变引起的疾病。 BLAST还可以帮助人们分析参与病原体发病机制的基因,了解它们入侵细胞的过程以及细胞的防御机制。 “这种类型的研究可以提供关于病原体和宿主之间相互作用的有价值的信息,为新药的开发确定新的目标,”共同作者Michael Teitell博士说。

“BLAST允许你停止缠结粒子的大小或类型,所有这些都可以很容易地进入细胞,”Chiou说。由于该设备一次可以提供100,000个电池,因此您只需要一个芯片即可获得足够的数据来执行细胞响应的统计分析。