利用新颖的纳米技术来长期控制细胞

像癌症药物输送这样的应用需要仔细和精确地将癌症相关分子引入细胞。然而，将这些分子输送到活细胞中，同时保持其功能和活力是一个挑战。来自新加坡科技与设计大学和A*STAR生物信息学研究所的研究人员开发了一种新型纳秒电穿孔平台，用于延长细胞的寿命。

　　

   

   

图:纳秒电穿孔平台示意图(左图)和长恢复时间图(右图)。    

给药过程中，需要精确剂量将癌症相关分子引入细胞。然而，如何在活细胞中提供这些分子，同时保持其功能和活力(样本中的活细胞数量)，这是一个挑战。

纳秒电穿孔是一种很有前途的策略，以获得良好的细胞活力。纳秒电穿孔操作，是在纳秒时间尺度上的电脉冲在细胞膜局部区域的应用，导致可重复密封的孔的形成。然后，研究人员将与癌症相关的分子无损地注入活细胞。

新加坡科技与设计大学(SUTD)和A*STAR生物信息学研究所(BII)的研究人员开发了一种纳秒电穿孔平台。该平台允许孔隙保持开放约720分钟，这是目前最先进的电穿孔系统的10倍。此外，随着使用弱电压的脉冲数量的增加，该平台显示出高电导率。这有助于保持良好的细胞活力，这是关键的应用，如癌症药物输送和其他应用。

SUTD助理教授Desmond Loke说:“使用这种设计，有效的药物传递到癌细胞的时间窗显著增加。”

研究表明，孔隙再封闭以孔线张力为主，孔线的打开使膜的表面张力放松。这增加了孔隙闭合的能量屏障，导致孔隙寿命长。大量脉冲的应用降低了膜张力，这可能导致孔隙恢复时间的增加。

Loke补充说:“优化纳秒电穿孔系统性能，以广泛应用于药物开发、疾病诊断、系统生物学、基于细胞的治疗和基因编辑等领域，是研究团队的下一个计划。”

这项研究发表在《纳米尺度》杂志上。参与这项工作的其他研究人员包括来自SUTD的Denise Lee、Sophia Chan、Maria Meivita、Lunna Li和Natasa Bajalovic以及来自BII的Yaw-Sing Tan。

文章标题

Ultralong recovery time in nanosecond electroporation systems enabled by orientational-disordering processes