美国西北大学的研究人员开发出一种单细胞转染的新方法，能通过细胞表面的临时孔洞将分子导入单个细胞。这种技术有望应用在药物输送、细胞治疗以及相关的生物学领域。这篇题为“Nanofountain Probe Electroporation (NFP-E) of Single Cells”的文章于近期发表在《Nano Letters》杂志上。
在细胞转染时，电穿孔是一种常用的方法。它利用电脉冲瞬时电击细胞的质膜，提高其通透性，从而促进分子（如核酸或蛋白）的进入。然而，这种方法会造成细胞存活率低，且细胞之间的转染效果不一致。为了解决这些问题，西北大学的研究人员开发出一种新工具，用于单细胞的转染。
这种新方法被称为纳米钢笔探针电穿孔（nanofountain probe electroporation，NFP-E），让研究人员可通过细胞表面的临时纳米孔将分子导入特定细胞内，这些纳米孔是通过对细胞的一小部分施加局部电场而形成的。研究人员可调整电脉冲的持续时间，从而控制剂量，这是前所未有的。
文章的通讯作者，西北大学机械工程系的Horacio Espinosa教授表示：“这实在是令人兴奋。将分子精确导入单细胞的能力正是生物技术研究人员所需的，可推进治疗、诊断及药物输送的发展，有望实现个性化医疗的承诺。”
NFP-E是基于Espinosa实验室开发的纳米钢笔探针（NFP）技术。NFP-E芯片是一种微加工的悬臂探针芯片，其中整合了微流体通道。在单细胞转染应用中，他们将探针与电极和流体控制系统相结合，通过显微操纵器或原子力显微镜实现定位控制。这一集成的系统实现了整个转染过程，并通过光学显微镜对转染后的细胞反应进行监测。
经研究证实，这一技术相当可靠，而且是多功能的。研究人员已使用NFP-E芯片将多糖、蛋白、DNA发夹结构和质粒DNA成功转染到HeLa细胞。它不仅具有单细胞选择性，转染效率也很高（达95%），且细胞存活率也非常高（达92%）。
目前，NFP-E系统正通过西北大学的衍生公司、Espinosa 创立的iNfinitesimal LLC商业化，有望在2013年年底上市。
