Cell Squeeze® - это коммерческое название метода деформации клетки, когда она проходит через небольшое отверстие, разрушая клеточную мембрану и позволяя материалу попасть в клетку. [1] [2] Это метод, альтернативный электропорации или пептидам, проникающим в клетки, и действует аналогично французскому прессованию клеток, которое временно разрушает клетки, а не полностью их разрушает. [3]
Метод
Изменение давления, разрушающее клетки, достигается путем пропускания клеток через узкое отверстие в микрофлюидном устройстве . Устройство состоит из каналов, вытравленных на пластине, через которые клетки первоначально проходят свободно. По мере прохождения через устройство ширина канала постепенно сужается. Гибкая мембрана клетки позволяет ей изменять форму, становиться тоньше и длиннее, позволяя ей протиснуться. По мере того, как клетка становится все более и более узкой, она сжимается в ширину примерно на 30–80 процентов [2] от исходного размера, а вынужденное быстрое изменение формы клетки временно создает отверстия в мембране, не повреждая и не убивая клетку.
Пока клеточная мембрана разрушена, проходящие мимо молекулы-мишени могут проникать в клетку через отверстия в мембране. Когда клетка возвращается к своей нормальной форме, отверстия в мембране закрываются. Практически любой тип молекулы может быть доставлен в любой тип клетки. [4] Пропускная способность составляет примерно один миллион в секунду. Методы механического разрушения могут вызвать меньше изменений экспрессии генов, чем электрические или химические методы. [3] Это может быть предпочтительным в исследованиях, требующих постоянного контроля экспрессии гена. [5]
Приложения
Подобно другим методам клеточной проницаемости, он обеспечивает внутриклеточную доставку материалов, таких как белки, миРНК или углеродные нанотрубки. Этот метод был использован для более чем 20 типов клеток, включая эмбриональные стволовые клетки и наивные иммунные клетки. [6] Первоначальные приложения были сосредоточены на иммунных клетках, например, для доставки:
- SiRNA против ВИЧ для блокирования ВИЧ-инфекции в CD4 + Т-клетках. [7]
- Цельный белковый антиген и обеспечение процессинга / презентации MHC класса I в поликлональных В-клетках , что способствует подходам к вакцинам на основе В-клеток. [8]
Коммерциализация
Процесс был первоначально разработан в 2013 году Армоном Шарей и Андреа Адамо в лаборатории Лангера и Дженсена Массачусетского технологического института . [2] В 2014 году Шареи основал SQZBiotech® для демонстрации технологии. [9] В том же году SQZBiotech® выиграла главный приз в размере 100 000 долларов в ежегодном конкурсе стартапов, спонсируемом бостонским акселератором MassChallenge. [10]
Boeing и Центр развития науки в космосе CASIS наградили компанию премией CASIS-Boeing за космические технологии за поддержку использования Cell Squeeze® на Международной космической станции (МКС). [11]
Смотрите также
Рекомендации
- ↑ Как это работает. Архивировано 10 марта 2014 г. в Wayback Machine . SQZBiotech®. Проверено 18 мая 2014.
- ^ a b c Jensen, Klavs F .; Лангер, Роберт; Андерсон, Дэниел Дж .; Ким, Кван-Су; Hartoularos, George C .; Кан, Чон Ун; Heller, Daniel A .; Ли, Чонмин; Джунджхунвала, Сиддхартх; Basto, Pamela A .; Литтон-Жан, Эбигейл; Хан, Мин-Джун; Шнайдер, Сабина; Мао, Ширли; Джексон, Эмили; Чо, Нахён; Сим, У Ён; Адамо, Андреа; Золдан, Джанет; Шареи, Армон (5 февраля 2013 г.). «Безвекторная микрофлюидная платформа для внутриклеточной доставки» . Труды Национальной академии наук . 110 (6): 2082–2087. DOI : 10.1073 / pnas.1218705110 . PMC 3568376 . PMID 23341631 .
- ^ а б Мичем, Дж. Марк; Дурвасула, Киранмай; Дегертекин, Ф. Левент; Федоров, Андрей Г. (февраль 2014 г.). «Физические методы внутриклеточной доставки» . Журнал автоматизации лабораторий . 19 (1): 1–18. DOI : 10.1177 / 2211068213494388 . PMC 4449156 . PMID 23813915 .
- ^ Исследователи давили на клетки, чтобы доставить их . Rdmag.com (22 июля 2013 г.). Проверено 18 мая 2014.
- ^ Энн Трафтон (2 февраля 2016 г.). «Сжатие клеток улучшает визуализацию белков» . Офис новостей Массачусетского технологического института.
- ^ "Narrow Straits - The Scientist Magazine®" .
- ^ Jensen, Klavs F .; Либерман, Джуди; Лангер, Роберт; Андерсон, Дэниел Дж .; Андриан, Ульрих Х. фон; Аддо, Мэрилин; Хан, Омар Ф .; Талкар, Таня; Лю, София; Хайманн, Меган; Мао, Ширли; Почевичюте, Роберта; Шарма, Сиддхартха; Анжин, Матье; Литтон-Жан, Эбигейл; Эйерман, Александра Т .; Hartoularos, George C .; Джунджхунвала, Сиддхартх; Трифонова, Радиана; Шареи, Армон (13 апреля 2015 г.). «Ex vivo цитозольная доставка функциональных макромолекул в иммунные клетки» . PLOS ONE . 10 (4): e0118803. DOI : 10.1371 / journal.pone.0118803 . PMC 4395260 . PMID 25875117 .
- ^ Ирвин, Даррелл Дж .; Дженсен, Клавс; Лангер, Роберт; Хайманн, Меган; Мао, Ширли; Брефо, Мавис; Фрю, Кирубель; Парк, Клара; Алехандро, Брайан; Шареи, Армон; Worku, Hermoon; Эгерен, Дебра Ван; Сзето, Грегори Ли (22 мая 2015 г.). «Микрожидкостное сжатие для загрузки внутриклеточного антигена в поликлональных В-клетках в качестве клеточных вакцин» . Научные отчеты . 5 : 10276. дои : 10.1038 / srep10276 . PMC 4441198 . PMID 25999171 .
- ^ «Дом» . SQZ Biotech . Проверено 11 июня 2016 .
- ^ «Архивная копия» . Архивировано из оригинального 2 -го апреля 2015 года . Проверено 6 марта 2015 года .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
- ^ «Партнер для награждения предпринимательских исследований через MassChallenge» . Проверено 12 июня 2018 .