Wenn Wissenschaftler versuchen zu rutschen, große Moleküle, wie das Cas9-Enzym, ist der Schlüssel zu CRISPR-gen Bearbeiten, in die Zellen, können die Dinge Durcheinander.

Eine beliebte Technik, bulk Elektroporation, beinhaltet die Stoß-Zellen mit Strom. Diese weht überall Löcher in der Zelle, so dass alles und alles, um im inneren. Empfindlichen Zellen, wie menschliche T-Zellen, nicht immer überleben den Prozess.

Anstatt in großen Proteinen, die Wissenschaftler manchmal schicken Sie in die DNA-codes für das protein, das ist kompakter. Für diese, Viren werden oft funktionieren, aber die meisten Viren immer noch leiden aus Sicherheitsbedenken beim Menschen. Und adeno-assoziierte Viren (AAV), die wurden für den klinischen Einsatz zugelassen von der Food and Drug Administration, sind zu klein, um große DNA-Stücke.

Eine neue Technik, entwickelt von University of California, Berkeley, Nanomaterialien Wissenschaftler überwindet diese Hindernisse, mit kostengünstigen Labor-Ausrüstung effizient Infusion von großen Makromolekülen in Zellen. Genannt nanopore-Elektroporation, oder nanoEP, die Technik, die sanft schafft weniger als ein Dutzend kleine Löcher in jede Zelle, die ausreichend sind, lassen die Moleküle in die Zelle ohne Traumatisierung. Die Poren heilen schnell hinterher. In den tests mehr als 95 Prozent der Zellen überlebten die Prozedur.

„Es ist eine einfachere, sicherere, effizientere und weniger teure Methode zu liefern Makromoleküle in die Zelle“, sagte der UC Berkeley Postdoktorand Yuhong Cao -, Blei-Autor des Papiers über die Technik veröffentlicht diese Woche online in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences.

Zum erstellen von Nanoporen in einer Zellmembran, Cao angepasst ein standard-Labor-item: eine kostengünstige kommerzielle Wasser-filter mit Poren, die nur 100 Nanometer breit — viel zu klein für ein Haar, um fit durch. Sie sind für das filtern von großen Partikeln oder Molekülen aus Flüssigkeiten.

Sie wuchs Zellen auf dem Wasser filter, dann angewendet eine sehr geringe Spannung, die erzeugt Poren in der Membran der Zelle nur an der Stelle der Poren im filter. In der Regel, diese produziert etwa 10 Poren pro Zelle in einem Tropfen Flüssigkeit mit vielleicht Zehntausenden von Zellen.

Auch die Spannung zieht Makromoleküle auf der anderen Seite der filter durch die Poren in die Zelle.

„Die Technik ermöglicht die effektive Lieferung von verschiedenen Arten von fluorescently beschriftete Proteine funktionell mit über 80 Prozent Wirkungsgrad“, sagt Cao.

Sie war auch in der Lage, genetisch Bearbeiten einer Zelllinie von humanen T-Zellen, die sogenannten Jurkat-T-Zellen durch die Bereitstellung der Cas9-protein und guide-RNA, sowohl für große als auch ribonucleoproteins, während Sie gleichzeitig eine hohe überlebensrate für die T-Zellen.

Getestet bisher nur in verewigten Zellen, nanoEP sollte theoretisch funktionieren mit jeder Art von Zelle, liefert Makromoleküle, wie Cas9, zu einem embryo, zum Beispiel, oder verändern die menschliche T-Zellen für die Immuntherapie. Und die Lieferung Methode erfordert keine spezielle Ausrüstung oder Puffer-Lösungen. Cao ultimative Ziel ist zu produzieren eine preisgünstige und einfach zu bedienende klinische Werkzeug für die Bereitstellung Cas9 sicher und effektiv für das AUTO (Chimäre antigen-rezeptor) T-Zell-Immuntherapie gegen Krebs.