从活体2D和3D细胞培养系统中取临时RNA样本的纳米电解
Ying Jie Quek1,2, Arun R K Kumar1,3,4, Giulia Adriani1,2,5
1Department of Biomedical Engineering, National University of Singapore, Singapore 117583, Singapore.
ACS nano
|October 21, 2025
概括
纳米电提取 (NEE) 允许在没有细胞死亡的情况下从相同的细胞中重复取 RNA 样本,从而使纵向基因表达研究成为可能. 这种微创技术支持各种细胞类型和培养格式,以获得动态的生物洞察力.
科学领域:
- 分子生物学分子生物学
- 细胞生物学 细胞生物学
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 传统的RNA提取方法具有破坏性,将基因表达分析限制在单个时间点.
- 这就需要并行采样,这对于稀缺的原始细胞来说具有挑战性,并且阻止了同一细胞内的纵向跟踪.
- 现有的方法阻碍了对随时间变化的动态基因表达变化的研究.
研究的目的:
- 引入纳米电提取 (NEE),一种最小扰动性和公正的RNA采样技术.
- 为了证明NEE与2D和3D细胞培养的兼容性,用于纵向基因表达分析.
- 为了验证NEE保持细胞活力和基因表达完整性的能力.
主要方法:
- 开发NEE使用空心纳米膜和轻度电穿孔用于细胞内RNA提取.
- 在各种模型中验证了NEE:二维A549细胞,初级人类肺纤维细胞,巨细胞和3D癌症球体.
- 使用RNA测序证实了细胞活力和基因表达完整性,并将结果与传统的溶解对照进行了比较.
主要成果:
- NEE成功地提取了细胞内RNA,而不影响细胞活力或改变基因表达特征.
- 该技术使得基因表达动态的纵向跟踪能够在同一个细胞中超过3天.
- NEE表现出与溶解控制对捕获细胞因子诱导的重编程和siRNA敲击的强烈一致.
结论:
- NEE提供一种非破坏性的,可重复的RNA采样方法,克服了传统技术的局限性.
- 这种技术可以在各种细胞培养系统中实时研究动态基因表达.
- NEE为推进细胞动力学和治疗干预研究提供了一个强大的平台.
