当科学家们试图将大分子(如Cas9酶，CRISPR基因编辑的关键)植入细胞时，事情就会变得一团糟。
一种流行的技术，体电穿孔，涉及到用电流冲击细胞。这使得细胞里到处都是洞，让任何东西都能进去。脆弱的细胞，比如人类的t细胞，并不总是能在这个过程中存活下来。
科学家们有时会把编码蛋白质的DNA送进来，而不是送进大的蛋白质。为此，病毒通常会起作用，但大多数病毒仍然受到人类安全问题的困扰。腺相关病毒(AAV)已经被美国食品和药物管理局(Food And Drug Administration，简称fda)批准用于临床，体积太小，无法携带大块DNA。
加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley)的纳米材料科学家开发了一种新技术，利用廉价的实验室设备将大分子高效注入细胞，克服了这些障碍。这种技术被称为纳米孔电穿孔(nanoore -electroporation，简称nanoEP)，它在每个细胞中轻轻地制造了不到12个小孔，这些小孔足以让分子进入细胞，而不会对细胞造成损伤。毛孔很快就愈合了。在测试中，超过95%的细胞在这个过程中存活了下来。
加州大学伯克利分校博士后曹玉红(音译)表示:“将大分子导入细胞是一种更简单、更安全、更高效、更廉价的方法。”曹玉红是本周发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)网络版上的一篇有关这项技术的论文的主要作者。
为了在细胞膜上制造纳米孔，曹采用了一种标准的实验室设备:一种价格低廉的商用滤水器，其孔径只有100纳米——小得连头发都穿不进去。它们被用来过滤液体中的大颗粒或分子。
她在滤水器上培养细胞，然后施加一个非常低的电压，只在滤水器上的小孔处产生细胞膜上的小孔。通常，在一滴含有成千上万个细胞的液体中，每个细胞会产生大约10个小孔。
电压还会将过滤器另一侧的大分子通过小孔拉入细胞。
曹说:“这项技术可以有效地递送各种荧光标记的功能蛋白，效率约为80%。”
她还能够通过传递Cas9蛋白和引导RNA(这两种都是大型核糖核酸蛋白)，在保持T细胞高存活率的同时，对一种名为Jurkat细胞的人类T细胞细胞系进行基因编辑。
到目前为止，纳米ep只在永生细胞中进行了测试，理论上，它应该适用于任何类型的细胞，比如将Cas9等大分子注入胚胎，或者改变人类t细胞进行免疫治疗。而且输送方法不需要专门的设备或缓冲溶液。曹的最终目标是生产一种廉价、易用的临床工具，为CAR(嵌合抗原受体)t细胞免疫治疗癌症提供安全有效的Cas9。
——文章发布于2019年3月29日
