محققان با استفاده از یک نانوپیمایشگر مبتنی بر الکتروپوریشن، ابزاری برای دستکاری سلول ساختند. این ابزار که در آن از اعمال جریان الکتریسیته به سلول به‌منظور باز شدن منافذی برای ورود محموله‌های مولکولی استفاده می‌شود، برای کشف داروهای جدید نیز قابل استفاده است.
نانوابزاری برای دستکاری سلول‌ها و کشف داروهای جدید
یافته‌های اخیر محققان نشان می‌دهد که سیستم آشفتگی سلول می‌تواند کاربردهای پزشکی داشته باشد. خطوط سلولی که با اسید نوکلئیک آزاد تزریق شده باشد، به‌طور گسترده‌ای برای کشف دارو و مدل‌سازی بیماری‌ها استفاده می‌شود. برای جلوگیری از جمعیت سلول‌های مخلوط ژنتیکی، محققان از روش‌های رقت برای انتخاب سلول‌های منفرد استفاده می‌کنند که سپس خطوط یکسانی از آن‌ها تولید می‌شود. با این حال، مسیر محدود کردن رقت‌ها خسته‌کننده و وقت‌گیر است.
یک گروه تحقیقاتی از دانشگاه نورث‌وسترن نشان دادند که چگونه از ابزار NFP-E (Nanofountain Probe Electroporation) می‌توان برای حل این مسئله استفاده کرد. این ابزار که مولکول‌ها را به سلول‌های منفرد منتقل می‌کند، قادر است کاربردهای جدیدی برای غربالگری دارو و طراحی دوره‌های درمانی ویژه بیمار ایجاد کند.
این تیم تحقیقاتی به رهبری هوراچی اسپینوسا نشان دادند که NFP-E قادر به وارد کردن DNA و RNA به سلول با استفاده از الکتریسیته است.
همچنین می‌توان از این ابزار برای تحویل پروتئین‌ها و پلاسمیدها به درون سلول‌های حیوانی و انسانی با دوز کنترل شده استفاده کرد.
این روش جدید می‌تواند برای مطالعه بیماری یا سلول درمانی استفاده شود. در مورد اول، ژنوم دستکاری می‌شود. در مورد دوم، ویرایش ژن در سلول‌هایی مانند سلول‌های T برای درمان با روش‌های ایمنی درمانی اتفاق می‌افتد.
با استفاده از الکتروپوراسیون تک‌سلولی، فرآیند وارد کردن DNA و RNA به سلول‌های منفرد با استفاده از یک پالس الکتریسیته انجام می‌شود که این پالس موجب باز شدن منفذی در غشاء سلول می‌شود.
کار این گروه نشان داد که چگونه NFP-E کنترل خوبی بر بیان نسبی دو پلاسمید انتقالی دارد. علا‌وه‌بر این، با جفت شدن الکتروپوراسیون تک سلولی با تصویربرداری فلورسنت مرور زمانی، آن‌ها بسته شدن منافذ ایجاد شده را در طول زمان به تصویر کشیدند.
اسپینوزا از محققان این پروژه می‌گوید: «ما توانایی فناوری NFP-E را در دستکاری انواع سلول‌ها با کنترل استوکیومتری محموله مولکولی نشان دادیم که این کار برای غربالگری دارو، سلول‌درمانی و زیست‌شناسی مصنوعی قابل استفاده است.»
