向細胞內(nèi)遞送DNA探針和質粒等功能分子來探索細胞內(nèi)的分子機制與操控細胞命運，一直是生物醫(yī)學領域目標工作。從小分子到如今火熱的核酸mRNA疫苗遞送都離不開藥物遞送技術。
然而，由于大多數(shù)外源功能分子都帶有負電荷，無法直接通過同樣帶有負電荷的細胞膜，阻礙了細胞內(nèi)分子機制的探索與細胞功能的改造。
基于微流控芯片的細胞電穿孔技術
目前，生物醫(yī)學已開發(fā)了多種方法輔助功能分子進入到細胞內(nèi)。其中，電穿孔技術作為一種通用的細胞內(nèi)遞送工具，指在外部增加短時強電脈沖時，細胞膜會形成瞬時微孔，大多數(shù)外源功能分子可以進出細胞。
近年來，隨著微流控技術的發(fā)展，基于微流控芯片的細胞電穿孔技術提高了傳統(tǒng)電穿孔的效率。微流控芯片中微電極的間距短，產(chǎn)生同樣的電場強度只需幾伏至十幾伏的電壓，避免了傳統(tǒng)電穿孔中超高壓帶來的各種問題。同時，消耗樣品及試劑更少，降低實驗成本。
此外，在連續(xù)流動環(huán)境中細胞膜通透性的阻抗檢測達到了更高的靈敏度。電穿孔技術在微流控相助下遞送效率、劑量均勻性和細胞安全性方面均獲得了顯著提高。
應用案例
美國麻省理工學院機械工程院采用HeLa細胞進行電穿孔實驗，由于電穿孔產(chǎn)生的細胞膜孔洞非常微小且不穩(wěn)定，因此采用綠色熒光蛋白進行電穿孔的表征，利用細胞內(nèi)的熒光強度程度反映電穿孔效果。
為了更好記錄電穿孔的完整動態(tài)過程以及提高實驗效率，設計了基于微流控細胞遞送平臺。在交流電壓下有效導入熒光蛋白的活細胞超過總數(shù)50%，保持高達90%的細胞活力，成功實現(xiàn)了細胞電穿孔。
該系統(tǒng)主要包括纖維狀摩擦電納米發(fā)電機（FS-TENG）、基于納米通道的器件、微流控芯片和微量注射泵。
微量注射泵在微流控中作為動力源，通過機械裝置推動注射器，可實現(xiàn)高精度，平穩(wěn)的液體傳輸。該實驗過程中采用了蘭格的LSP02-1B注射泵以200μL/min輸送低電導率細胞懸液，有效保護細胞的同時進一步輔助細胞電穿孔，實現(xiàn)了細胞電穿孔動態(tài)過程的實時跟蹤。
"麻省理工學院機械工程專業(yè)Dr. Liu表示：“與其他品牌注射泵相比，蘭格公司的LSP02-1B實驗室注射泵非常適合于微流控相關的應用。它流量范圍寬泛，滿足多種實驗條件。流量平穩(wěn)，精度高，且操作簡便，有助于提高實驗效率。"
蘭格提供多種實驗室注射泵，一直致力于為生命科學、生物醫(yī)藥、研發(fā)、分析檢測等領域科研工作者提供更好的解決方案。
蘭格dLSP 500數(shù)字型實驗室注射泵支持精確分配，在注射泵的驅動下，液體流動時脈動小、平穩(wěn)性好，在微流控系統(tǒng)中可提供穩(wěn)定的微液流。
