Автоматизированная платформа для электропорации одиночных клеток с использованием ИИ

Одна из целей медицинской науки — разработка персонализированной диагностики и терапии. Группа исследователей из Северо-Западного университета под руководством профессора Хорасио Эспинозы представила усовершенствованную версию инструмента Nanofountain Probe Electroporation (NFP-E).

Суть метода

NFP-E — это инструмент для доставки молекул в одиночные клетки с помощью электричества (электропорации). Новая версия использует искусственный интеллект (ИИ) для автоматизации ключевых задач:

• Локализация ядер клеток
• Обнаружение зонда
• Движение зонда
• Определение контакта зонда с клеткой
• Электропорация и доставка чужеродного груза

Это минимизирует вмешательство пользователя.

Преимущества и применение

Ключевое преимущество: NFP-E может работать с малыми начальными образцами без значительной потери клеток, в отличие от массовой электропорации, требующей миллионов клеток.

Возможные применения:

• Фундаментальные исследования (внутриклеточная динамика, межклеточная коммуникация)
• Генерация клеточных линий
• Генетические манипуляции с человеческими индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками (hiPSCs) для диагностики, открытия терапии и регенеративной медицины

Результаты и перспективы

Исследователи использовали автоматизированную платформу NFP-E для доставки комплексов CRISPR RNP в hiPSCs для эффективного нокаута генов в различных форматах: чашки Петри, микро-узоры и массивы микролунок.

Следующие шаги: Полная автоматизация всего рабочего процесса NFP-E, включая автоматическую визуализацию клеток, их отслеживание, смену зондов и замену среды. Цель — создание полностью автоматизированного рабочего процесса для генерации клеточных линий.

Исследование опубликовано 21 марта в журнале Small.