新型电穿孔方法可温和转染贴壁细胞

　　电穿孔是一种成熟的方法，可将外源导入培养细胞中。这个过程大家都很熟悉，是将一系列电脉冲在细胞上，导致细胞膜上形成非常小的孔，这样核酸、蛋白质和药物等就能进入细胞。

　　传统的电穿孔是利用大的扁平电极，将高电场到培养基中的细胞。然而，如果孔径太大或时间太长，可能造成相当一部分的细胞死亡。即使精心优化，情况也未必能改善。因此，电穿孔往往带给人们高毒性的印象。

　　近来，一些研究人员利用中空纳米结构改善了贴壁细胞的电穿孔。这些结构有着纳米大小的尖端，它们集中了所的电场，可以将电压从几百伏大大降低至几伏。不过这种方法也存在一些问题，包括培养基中的可能无意中进入细胞，以及电压仍然有点高，会造成水的电解，导致可能损伤细胞的活性氧（ROS）产生。

　　研究人员在薄薄的氮化硅膜上形成了 3D 中空纳米通道。他们接着用金包被了氮化硅膜和纳米通道，以便提供导电性，并兼容细胞生长。最后一步是使用环氧聚合物 SU8 的绝缘层覆盖镀金表面，这样只有纳米通道的尖端突出，形成中空的纳米电极。

　　这些纳米电极是整个平台的关键所在，因为在电脉冲时，它们作为电极，同时还允许在电穿孔期间通过。细胞牢牢粘附在纳米电极上。绝缘层确保电穿孔仅仅在纳米通道接触细胞的尖端发生。这些尖端部分只有纳米大小，因此可在低至 1.5 V 的电压下形成强电场，避免了活性氧的形成。

　　研究人员发现，当细胞在纳米电极的顶端生长时，它们的活力没有任何变化。之后，他们以 10 秒脉冲串（20 kHz，2 V）对 NIH-3T3 细胞进行电穿孔，发现转染效率高达 80%，而且细胞存活率高于 98%。之后，他们又成功对 HL-1 心肌细胞这种难转染的细胞进行电穿孔。

　　作者认为，这种基于中空纳米电极的电穿孔新方法能够温和、可控地将各种导入贴壁培养的细胞内部。

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