MEMS-наноинжектор для генетической модификации клеток

Традиционный метод переноса генетического материала в клетку — микроинъекция — имеет серьёзный недостаток. Использование стеклянной пипетки для введения раствора с ДНК в ядро яйцеклетки приводит к её набуханию и гибели в 25–40% случаев.

Исследователи из Университета Бригама Янга разработали микроэлектромеханическую систему (MEMS) — наноинжектор для инъекции ДНК в мышиные зиготы (одноклеточные эмбрионы).

"По сути, мы используем электрические силы для притягивания и отталкивания ДНК, позволяя делать инъекции с помощью крошечного электропроводящего ланцета", — объяснил Брайан Дженсен, доцент кафедры машиностроения.

ДНК притягивается к поверхности ланцета положительным напряжением, после чего ланцет вводится в клетку. Ланцет наноинжектора чрезвычайно мал, а метод не требует дополнительной жидкости, что значительно снижает стресс для клеток по сравнению с традиционным процессом.

Это приводит к более эффективным инъекциям и снижению стоимости создания трансгенного животного.

Ключевое открытие команды: электрические силы позволяют доставить ДНК в ядро клетки без точного прицеливания ланцета в пронуклеус (структуру, содержащую ДНК клетки).

"Это может позволить автоматизировать инъекции в будущем, без необходимости ручного введения", — говорит Дженсен.

Это также означает, что инъекции можно выполнять на животных с мутными или непрозрачными эмбрионами, например, свиньях.

"Мы считаем, что наноинъекция может открыть новые области исследований на этих животных", — отметил Дженсен.

Следующим шагом станут инъекции в клеточные культуры с помощью массива ланцетов, способного одновременно инъецировать сотни тысяч клеток. Это может позволить проводить генную терапию с использованием культуры собственных клеток пациента.