不影響細胞分化的新轉染技術
日期：2015-01-15 09:05:24
轉染可以將外源物質導入細胞，是細胞和分子生物學研究的重要工具，可用于研究基因表達對細胞生理水平的影響。外源物質進入細胞并不容易，它們必須穿過細胞膜這層屏障。電穿孔技術能通過電脈沖在細胞膜上制造暫時性的納米通道，是將化合物、藥物和DNA送入單個細胞的重要途徑。
現有電穿孔技術需要用到較高的電場強度，而且細胞必須懸浮在溶液中。這些條件會干擾到細胞通路，對于敏感的原代細胞來說是一種嚴酷的環境。因此，電穿孔讓人很難在細胞持續分化和擴增時研究細胞的天然狀態。
為此，美國西北大學的研究團隊在Lab on a Chip雜志上發表了一個新型微流體設備。該設備可以在干細胞分化過程中進行電穿孔，允許人們在這一關鍵時期向細胞輸入分子。這一技術滿足神經元等原代細胞所需的條件，有助于探索神經疾病的病理機制和開發新的基因療法。
在研究干細胞分化和貼壁生長的神經元時，保持其天然狀態是至關重要的。然而目前的轉染方法都存在一定的問題，有的需要懸浮細胞、有的毒性較大、有的通量太低。日前，Horacio Espinosa教授和John Kessler教授將細胞培養芯片與原位電穿孔結合起來，開發出了名為LEPD（localized electroporation device）的微流體設備。LEPD能夠很好的用于貼壁細胞，活體細胞在離體培養的時候大多以貼壁方式生長，這些細胞能夠在支持物上持續生長和分化。
LEPD上集成的微小管道，允許長時間的細胞培養和反復轉染。為了驗證LEPD的效果，研究人員對HeLa和HT1080細胞進行了電穿孔。研究顯示，LEPD轉染碘化丙啶（PI）的效率為95%，轉化質粒的效率為50%。研究人員還將這一技術成功用于神經干細胞和有絲分裂后的神經元。
“LEPD能夠在不干擾細胞分化的情況下將分子送入貼壁細胞，這是干細胞研究者們夢寐以求的，”Espinosa說。用這種技術進行基因編輯和基因表達分析，能為生物學研究提供很大的幫助。
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