超高通量粘弹性挤压技术：用于细胞机械穿孔及高效细胞间物质传递

《Small》：Ultra-High-Throughput Viscoelastic Squeezing for Mechanoporation and Efficient Intercellular Delivery

细胞疗法递送技术存在细胞毒性、效率低和通量不足的问题，本研究提出粘弹性挤压方法利用微流控技术实现高效非接触式细胞机械渗透，通过调节样本流与粘弹性包裹流形成的虚拟通道宽度，利用弹性力变形细胞实现mRNA、质粒DNA和CRISPR-Cas9核蛋白复合物的递送，验证该方法相比传统渗透技术具有更高递送效率（达20百万细胞/分钟）、良好细胞存活率，是细胞工程的强大工具。

　　

摘要

基于细胞的疗法通过基因组修饰和细胞重编程技术，为多种疾病的治疗带来了革命性的变化，实现了靶向治疗。这些疗法依赖于生物分子高效地被导入活细胞内。然而，现有的药物递送方法（如基于病毒载体和电穿孔的方法）往往存在细胞毒性、递送效率低以及处理量小的问题。为了解决这些问题，本文提出了一种利用粘弹性微流控技术的新型递送方法，该方法能够快速且无接触地实现机械穿孔。通过控制含有细胞和药物的样本流以及周围粘弹性流体的流速，可以调节两者之间形成的“虚拟通道”的宽度。在该虚拟通道中产生的弹性力用于使细胞变形，并将用户定义的载荷（如mRNA、质粒DNA或CRISPR-Cas9核糖核蛋白复合物）导入细胞内。实验数据表明，与传统穿孔技术相比，粘弹性挤压技术显著提高了递送效率，同时保持了细胞的高存活率，并实现了每分钟2000万个细胞的处理量，因此成为细胞工程领域的强大工具。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。