《Talanta》：A nanosensor platform for cell gene transfection and single-cell nanovibration dynamic monitoring
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单细胞转染结合纳米孔阵列动态监测技术实现细胞生理活动实时追踪，发现ME2基因沉默后细胞随机振荡幅度显著降低，为药物筛选和癌症分型提供高效工具。
陈珍旭|王永佳|费菲|李娟|韩燕
南京大学医学院附属南京鼓楼医院一期临床试验部，中国南京
摘要
细胞转染以及对随后细胞生理活动的动态监测在研究基因功能和调控基因表达中起着关键作用。然而，将细胞转染与细胞生理活动的动态监测相结合的平台却很少见。在这里，我们提出了一种新技术，该技术利用由超薄石墨烯制成的纳米孔阵列平台，能够在实现单细胞转染的同时动态监测转染后细胞生理活动的变化。在我们的研究中，我们发现单个OCI-Ly3细胞产生的随机振荡幅度可达约20纳米。在用ME2基因敲低序列（shME2）转染后，细胞生理活动受到抑制，随机振荡也被抑制，振荡幅度降至5纳米以下。我们的结果为基因转染和细胞生理活动的动态监测提供了一种高通量且高效的方法，为基于细胞的药物筛选、癌细胞亚型分类等应用提供了宝贵的见解。
章节摘录
引言
细胞是生物体的基本结构和功能单位。临床研究利用细胞进行各种研究，如药物筛选和基因转染。大多数药物和基因片段需要穿过细胞膜进入细胞质。[1],[2] 细胞转染技术是指通过物理或化学方法将外源目标基因引入细胞的技术，随后结合细胞生理活动的变化进行综合分析。
实验和方法
细胞培养。人类DLBCL细胞系OCI-Ly3（RRID: CVCL_8800）购自美国典型培养物保藏中心（ATCC），其真实性通过短串联重复序列分析得到验证，并通过常规支原体检测确认无污染。OCI-Ly3细胞在含有10%胎牛血清（Gibco, Thermo Fisher Scientific, USA）和1%青霉素-链霉素-庆大霉素B溶液的RPMI 1640培养基（Gibco, Thermo Fisher Scientific, USA）中培养。
结果与讨论
慢病毒转染。在我们的实验配置中，我们首先制备了一个用于慢病毒转染的生物功能化纳米孔阵列。关于将DLBCL细胞转移到纳米孔阵列的具体方案，请参阅“实验和方法”部分。图1a-c展示了电诱导引入目标慢病毒载体的示意图。在外加电压的作用下，吸附在纳米孔阵列上的细胞膜
结论
我们开发了一个超灵敏的平台，该平台结合了分子递送和细胞生理活动的动态监测，利用NAGD来测量单个细胞的纳米级运动。我们的平台扩展了可用于单细胞分析的工具箱。与荧光显微镜相比，纳米运动检测是一种无标记技术，可以在临床环境中更广泛地应用，具有显著的优势，例如能够实现识别和
CRediT作者贡献声明
费菲：撰写 – 审稿与编辑、资源获取、资金申请。李娟：撰写 – 审稿与编辑、资源获取、资金申请。陈珍旭：撰写 – 原稿撰写、软件使用、实验设计、数据分析、概念化。王永佳：软件使用、数据分析、数据管理。韩燕：撰写 – 审稿与编辑、原稿撰写、监督、软件使用、方法设计、实验设计、数据分析
数据可用性声明
支持本研究结果的数据可应相应作者的要求提供。利益冲突声明
作者声明没有已知的可能会影响本文所述工作的财务利益或个人关系。
致谢
本工作得到了国家自然科学基金（31371399、82304609）和江苏省卫生健康委员会医学研究项目（K2024041）的支持。
