Microfluidic generation of transient cell volume exchange for convectively driven intracellular delivery of large macromolecules.
Microfluidic generation of transient cell volume exchange for convectively driven intracellular delivery of large macromolecules.
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DOI：
10.1016/j.mattod.2018.03.002
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发表时间：
2018-09
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Sulchek T
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liu A;Islam M;Stone N;Varadarajan V;Jeong J;Bowie S;Qiu P;Waller EK;Alexeev A;Sulchek T
靶大分子在细胞内的高效递送仍然是细胞工程和其他生物医学应用的主要障碍。我们发现了一种独特的细胞生物物理现象，即利用微流体对细胞进行快速、反复的压缩。这种行为包括短暂的机械诱导细胞体积损失，然后迅速恢复体积。我们利用这种行为，在保持高细胞活力的同时，在细胞内高通量、对流递送大多糖（2000 kDa）、颗粒（100 nm）和质粒。转染和细胞内标记的概念实验成功证明了克服细胞工程细胞内递送中最令人望而却步的挑战的潜力。该微流控装置实现了创新的细胞体积交换机制，以实现大分子向细胞内部的对流转移（VECT）。
Efficient intracellular delivery of target macromolecules remains a major obstacle in cell engineering and other biomedical applications. We discovered a unique cell biophysical phenomenon of transient cell volume exchange by using microfluidics to rapidly and repeatedly compress cells. This behavior consists of brief, mechanically induced cell volume loss followed by rapid volume recovery. We harness this behavior for high-throughput, convective intracellular delivery of large polysaccharides (2000 kDa), particles (100 nm), and plasmids while maintaining high cell viability. Successful proof of concept experiments in transfection and intracellular labeling demonstrated potential to overcome the most prohibitive challenges in intracellular delivery for cell engineering. This microfluidic device implements the innovative mechanism of cell volume exchange for convective transfer (VECT) of large macromolecules to the cell interior.
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Islam M;Brink H;Blanche S;DiPrete C;Bongiorno T;Stone N;Liu A;Philip A;Wang G;Lam W;Alexeev A;Waller EK;Sulchek T
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Sulchek T
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Kim, Tae Kyung;Eberwine, James H.
通讯作者：
Eberwine, James H.