成果名称 |
低压直流细胞电穿孔微流芯片系统 |
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单位名称 |
北京大学 |
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联系人 |
马靖 |
联系邮箱 |
mj@labpku.com |
成果成熟度 |
□研发阶段 √原理样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产 |
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成果简介: 电穿孔(电转染)是一种利用外加电场击穿细胞膜,使平时不能穿透细胞膜的大分子(核酸、蛋白质、药物等)进入细胞的技术。电穿孔技术已在细胞实验、基因治疗等领域广泛应用。但目前的技术均需要金属电极,金属电极产生的金属离子渗出、气泡等对细胞有不利影响,降低了转染效率。此外,高压脉冲电源的使用使得目前此类仪器操作复杂、价格居高不下。这些都大大限制了电穿孔技术的广泛应用。针对上述问题,北京大学工学院熊春阳课题组采用微流芯片技术,实现一种不需要微电极,仅利用简单低压直流电源即可实现的细胞电穿孔技术。这一技术将大大降低仪器制造成本,简化操作流程,并可以进一步发展为高通量、高效率的细胞电转染系统。 2009年,熊春阳副教授申请的“低压直流细胞电穿孔微流芯片系统”项目得到了第二期“仪器创制与关键技术研发”基金的支持。课题组利用微流体中因尺度效应而产生的层流,用高电导率的液体来代替电极,将细胞悬浮液通过流动聚焦技术夹在高电导率溶液之间,形成三个平行流动的稳定流层。通过将电极与两侧的高电导率溶液相连,再与直流电源相连,电压会大部分施加在中间电阻较大的细胞流层。由于微流尺度较小,即使很低的电压都可产生较大的场强,从而可以实现细胞电穿孔。 这项工作在基金的支持下得以顺利的推进,通过相关设备的购置和实验测试,课题组完成了微流控芯片的设计和加工、液体导电层的引入、不同类型细胞电转染参数的优化等工作。该项目目前已经顺利结题,相关成果已经申请中国专利,正在申请国际专利。 |
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应用前景: 该项目实现一种不需要微电极,仅利用简单低压直流电源即可实现的细胞电穿孔技术。这一技术将大大降低仪器制造成本,简化操作流程,并可以进一步发展为高通量、高效率的细胞电转染系统。由于课题组具有完全的自主知识产权,这一工作可以打破目前国外同类仪器建立的技术壁垒,具备较强的市场推广前景。 |
[来源:首都科技条件平台检测与认证领域中心]
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