Neue , für die Übertragung von DNA in Zellen entwickelten High-Tech -Gerät
Die Fähigkeit, ein Gen oder DNA-Sequenz von einem Tier , in das Genom eines anderen übertragen spielt eine kritische Rolle bei einer Vielzahl von medizinischen Forschung - einschließlich Krebs, Alzheimer-Krankheit Und Diabetes.
Aber die traditionelle Methode zur Übertragung von genetischem Material in eine neue Zelle , die so genannte " Mikroinjektion, " hat einen ernsten Nachteil . Es beinhaltet die Verwendung einer Glaspipette, um eine Lösung, die DNA in den Kern einer Eizelle zu pumpen, aber die zusätzlichen Flüssigkeiten können die Zellen zu quellen und zu zerstören - was zu einer 25 bis 40 Prozent Zelltodesrate.
Nun, dank der Arbeit von Forschern der Brigham Young University , ist auch ein Weg , um den Zelltod bei der Einführung von DNA in Eizellen vermeiden. In Review of Scientific Instruments , beschreibt das Team seine mikroelektromechanische System (MEMS) nanoinjector , die entworfen wurde, um DNA in Maus Zygoten ( einzellige Embryonen , die aus einer befruchteten Eizelle ) injizieren.
"Im Grunde verwenden wir elektrische Kräfte anziehen und abstoßen DNA - so dass Injektionen mit einem winzigen , elektrisch leitfähig Lanze auftreten ", erklärte Brian Jensen , Professor an der Fakultät für Maschinenbau an der Brigham Young University. " DNA wird zur Außenseite der Lanze mit positiven Spannung angezogen , und dann wird die Lanze in eine Zelle eingeführt wird. "
Die MEMS nanoinjector Lanze ist unglaublich klein und keine zusätzliche Flüssigkeit wird mit dieser Technik verwendet, so dass Zellen eine deutlich weniger Stress im Vergleich zum herkömmlichen Verfahren der Mikroinjektion .
Das SEM (Rasterelektronenmikroskop ) -Bild zeigt die nanoinjector neben einem Latexkügelchen der gleichen Grße wie einer Eizelle . Sie können die Größe des nanoinjector und seine Lanze Vergleich zu einer Zelle sehen .
Bildnachweis: Brian Jensen / BYU
Diese Fähigkeit, DNA in Zellen zu injizieren , ohne dass es zum Zelltod führt zu " effizienter Injektionen, was wiederum die Kosten für ein transgenes Tier zu erzeugen, " nach Jensen.
Eines der wichtigsten Ergebnisse des Teams ist, dass es möglich ist, die elektrischen Kräfte nutzen, um DNA in den Zellkern zu erhalten - ohne dass sorgfältig Ziel der Lanze in den Vorkern ( die Zellstruktur die DNA der Zelle enthält ) . " Dies kann zukünftig die Automatisierung der Injektionen zu ermöglichen, ohne dass manuelle Injektion ", sagt Jensen.
Es kann auch bedeuten , dass Injektionen bei Tieren mit trübes oder opakes Embryonen durchgeführt werden. " Solche Tiere , darunter viele interessante größeren wie Schweine , wäre attraktiv für eine Vielzahl von transgenen Technologien ", sagte Jensen. "Wir glauben, nanoinjection können neue Felder der Entdeckung bei diesen Tieren zu öffnen. "
Als nächsten Schritt , Jensen und Kollegen durchführen Injektionen in die Zellen in einer Zellkultur unter Verwendung eines Arrays von Lanzen , die Hunderttausende von Zellen gleichzeitig zu injizieren sind. " Wir erwarten, dass die Lanze Array kann eine Gentherapie mit einer Kultur der von patienteneigenen Zellen zu ermöglichen ", betonte er .