具有力學感知的全自動單細胞注射技術——活體全自動單細胞注射的最新解決方案

    微量細胞注射自從70 年代問世一直以來，就成為蛋白、核酸、多肽、藥物、微粒子等進入細胞的重要手段。但是該技術對于操作者的要求過高，用于注射的顯微注射針難以制備又成為了它難以廣泛應用的技術壁壘�，F如今FluidFM技術的出現，攻克了這一技術壁壘。


FluidFM是AFM與微流控技術的結合的產物

      最新型的納米技術讓微流控注射技術有了新的轉機。通過納米工藝技術所制造出的中空納米探針，使得探針在進行表面力學探測的同時具有了向探測物體注射的能力。這種特點使得這種探頭能夠感知細胞表面應力，給了用戶對探針當前狀態最直接的感官，能夠幫助使用者快速了解探針目前狀態，判斷注入時機。而的與微流控結合也讓注射精度得到了的控制。另外使用的納米探針十分微小，注射器頭部僅有400 nm，幾乎不會對細胞造成損傷。
 

全自動、高效率的U2OS細胞注射的動態演示

FluidFM 如何工作？

      當注射器在刺破細胞膜或者核膜的時候就會產生力學的變化。具備力學探測功能的FluidFM系統就能夠在力譜中探測到這種力學的變化。
      如圖中A中（I）力學曲線開始上升，說明探針與細胞表面開始接觸。（II）當注射器刺破細胞膜之后，探針表面的阻力立即降低。因此我們就可以在圖中觀測到個松弛峰。（III）隨后當探針繼續深入就會與核解除并且刺破核膜這時候我們就會觀察到第二個松弛峰。（IV）當探針繼續下移，開始靠近載玻片后，壓力開始快速增大，直到核膜刺破。（V）之后隨著探針的繼續深入，細胞膜也被穿透。（VI）這時候探針與玻璃完全接觸，作用力隨著Z軸下移直線增加。


FluidFM的注射精度極高

      使用FluidFM技術進行細胞注射是一種十分快捷可靠的手段。首先對單個細胞注射量進行考量結果如b所示。在注射800fL（相當于20%的細胞總體積）時，沒有觀測到任何細胞形態上的改變。而在注射體積達到900fL后，細胞表面開始出現小泡。進而繼續增加注射體積，則細胞形態發生改變。而后對重復注射，注射量的考察中對超過30個細胞的注射體積進行了統計（表C）。從結果上看在進行小于500 mbar的壓力注射時，注射體積的線性，穩定性極好，具有良好的重復性。


使用FluidFM進行注射不會影響細胞活力​

      隨后為了考察FluidFM對細胞活力的影響，研究者選擇將pmaxGFP與RFP熒光染料混合注入細胞核。由于注射物中含有RFP染料，因此可以立刻監視注射位置。結果顯示FluidFM準確地將染料與質粒轉入了細胞核，沒有任何染料流入細胞質。隨后在兩小時觀察時即可看到GFP熒光蛋白的表達，并在17小時后達到峰值。


總結
      簡單的操作，精準的注射，讓FluidFM技術在顯微注射領域獨具魅力。這種強大的工具日后定將在常規和特種注射領域大放光彩。​

 

瑞士Cytosurge 多功能單細胞顯微操作系統 FluidFM BOT
                    ——注射、提取、分選一體化的單細胞操縱解決方案

    多功能單細胞顯微操作系統—FluidFM BOT，是將原子力系統、微流控系統、細胞培養系統為一體的單細胞操作系統。主要功能包括單細胞注射、單細胞提取以及單細胞分離。
    FluidFM BOT 極大的方便了單細胞水平的研究，尤其適合應用于精準醫療、單細胞生物學、單細胞質譜、單細胞基因編輯、藥物研發等領域。


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