通过涂 TiO2 微结构装置增强细胞内传递:利用红外激光实现最佳效率
Ashwini S Shinde1, Anand Kumar Patel2, Nitish R Mahapatra2
1Department of Engineering Design, Indian Institute of Technology Madras, Chennai 600036, India.
ACS applied materials & interfaces
|January 27, 2025
概括
一种新的涂层微结构 (TMS) 装置使用红外激光进行高效的细胞内传递. 这种先进的光孔技术提供了高的生物分子输送成功率,最小的细胞损伤,适合各种应用.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 细胞生物学 细胞生物学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 透使细胞内输送成为可能,但往往需要复杂的激光系统.
- 传统的方法可能会导致显著的细胞应激和损伤.
- 需要高效,便携式和具有成本效益的细胞内输送工具.
研究的目的:
- 开发和评估一种新的光孔技术,使用涂层的二氧化微结构 (TMS) 装置,由红外二极管激光激活.
- 为了比较TMS设备的效率和生物相容性与传统的微观结构 (MS) 设备.
- 评估TMS设备在最小的细胞影响下提供各种大小的生物分子的能力.
主要方法:
- 在含有微针的二氧化微结构上制造具有涂层的TMS设备.
- 使用980nm红外二极管激光器激活TMS设备以诱导光热气泡形成以破坏细胞膜.
- 在HeLa,L929和N2a癌细胞系中对TMS和MS器件进行比较分析,用于生物分子传递.
- 对不同分子大小 (PI染料,β-银酸酶酶-Cy5) 的分娩成功率和细胞存活率的评估.
- 使用西欧布洛特分析评估细胞亡.
主要成果:
- 与MS设备相比,TMS设备在测试的细胞系中显示出更高的细胞内传递效率.
- 对于小生物分子 (99.30%的PI染料) 和大生物分子 (85.17%的β-galactosidase酶-Cy5) 实现了高的输送成功率.
- 该TMS设备在较低的激光功率下有效运行,保持细胞生存能力并最大限度地减少细胞应激.
- 西部Blot分析表明,与MS设备相比,TMS设备的亡水平明显较低.
结论:
- 红外二极管激光辅助的TMS设备代表了一个稳定的,高效的,便携式的光穿孔工具,用于细胞内生物分子输送.
- 这种技术在效率,细胞存活能力和减少细胞压力方面提供了显著的优势,使其适用于资源有限的环境.
- 该TMS设备显示出在研究和临床环境中推进细胞内传递应用的巨大潜力.
