تزریق سیالات با حجم فمتولیتر به سلول با استفاده از AFM

جولیا وورهولت استاد موسسه میکروب شناسی ETH زوریخ می‌گوید سوزن‌های
شیشه‌ای تزریق کننده مواد میکرومقیاس در سال ۱۹۰۴ اختراع شدند اما بهینه
سازی آنها در دهه ۱۹۷۰ اتفاق افتاد. مشکل اصلی این سوزن‌ها این است که باید
با کمک دست مواد را تزریق کرد که این کار خطر آسیب رسیدن به سلول را افزایش
می‌دهد از سوی دیگر نمی‌توان مقادیر کم (حجم فمتولیتر) را به سلول تزریق
نمود و  همچنین کنترل و رصد نفوذ سوزن به‌داخل غشاءامکان پذیر نیست.

برای حل این مشکل جولیا وورهولت و همکارانش ابزار جدیدی ارائه کردند. آنها
نتایج کار خود را در قالب مقاله‌ای تحت عنوان
“Force-Controlled Fluidic Injection into Single Cell Nuclei” در
نشریه Smalبه چاپ رساندند. این تیم تحقیقاتی با استفاده از میکروسکوپ نیروی
اتمی بهینه شده پیمایشگر را به‌درون هسته سلول فرو برده و سیال مورد نظر را
درون آن تزریق کردند.

از مزیت‌های این سیستم آن است که می‌توان نیروی
وارد شده به سیتوپلاسم و هسته را رصد کرد همچنین مقدار فشار اعمال شده برای
رهایش سیال مورد نظر قابل کنترل است. جولیام جنتایل می‌گوید با تعیین مقدار
فشار، ما می‌توانیم حجم ماده‌ای که قرار است تزریق شود را از یک یا دو
پیکولیتر تا چند ده فمتولیتر کنترل کنیم.

این تیم تحقیقاتی نشان دادند
که راهبرد آنها پتانسیل‌های مختلفی می‌تواند داشته باشد برای مثال برای
بیان ژن پروتئین فلورسانت سبز از این روش می‌توان استفاده کرد. همچنین از
این روش برای تزریق‌های استاندارد شده به‌درون هسته سلول می‌توان استفاده
نمود. از سوی دیگر این فناوری می‌تواند امکان بررسی نقش یک پروتئین یا ژن
را در سلول فراهم کند که این امر در مطالعه سلول‌های بنیادین، سرطان‌شناسی
و عصب شناسی نقش مهمی دارد.