Study of Plasmon-Assisted Cell Transfection

等离激元辅助细胞转染的研究

基本信息

  • 批准号:
    1205465
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 68.84万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2012
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2012-08-15 至 2018-07-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

In this project the PI will combine techniques and expertise from physics and the life sciences to advance fundamental knowledge and providing a new technique for gene and drug delivery. The proposed approach is based on plasmon-mediated cell transfection. Cell transfection by femtosecond laser is an attractive alternative; however, this technique is currently limited to single-cell transfection. The PI will address the important goal of high-throughput, low-toxicity, and high-efficiency DNA delivery to cells by using plasmon devices that possess micrometer-sized points of extreme local field enhancements to porate cell membranes when irradiated by an ultrafast laser. By running parallel theoretical modeling of the field enhancement, fabrication of the substrates, and experimental analysis of the light-plasmon-cell interaction and DNA diffusion, the project will provide a powerful tool with broad applicability to transfection of numerous cell lines. The method proposed in this project will address challenging genetics questions and has the potential for transformative impact in the field of genetics and, more broadly, any biomedical research involving transfection. It will enable efficient, safe, and high-throughput introduction of genetic vectors into mammalian cells. This is the first step toward studying and optimizing the modification of genetic expression. Simultaneously, it will provide further insight in the light mediated transfection mechanisms. This work will also contribute to the education and the training of future multidisciplinary scientists through research-based education of undergraduate and graduate students. The work will be broadly disseminated to the general public.
在这个项目中,PI将结合联合收割机的技术和专业知识,从物理学和生命科学,以推进基础知识,并提供一个新的技术,基因和药物输送。所提出的方法是基于等离子体介导的细胞转染。通过飞秒激光进行细胞转染是一种有吸引力的替代方案;然而,该技术目前仅限于单细胞转染。PI将解决高通量,低毒性和高效率的DNA递送到细胞的重要目标,通过使用等离子体激元设备,这些设备具有微米级的极端局部场增强点,在超快激光照射时穿孔细胞膜。通过运行并行的场增强的理论建模,基板的制造,以及光-等离子体-细胞相互作用和DNA扩散的实验分析,该项目将提供一个强大的工具,具有广泛的适用性转染的许多细胞系。该项目提出的方法将解决具有挑战性的遗传学问题,并有可能在遗传学领域产生变革性影响,更广泛地说,任何涉及转染的生物医学研究。它将使高效,安全和高通量的遗传载体引入哺乳动物细胞。这是研究和优化基因表达修饰的第一步。同时,它将提供光介导的转染机制的进一步见解。这项工作还将通过本科生和研究生的研究型教育,促进未来多学科科学家的教育和培训。这项工作将向公众广泛宣传。

项目成果

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  • 批准号:
    517303-2018
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 68.84万
  • 项目类别:
    Postdoctoral Fellowships
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知道了