Для экспериментов взяли обыкновенные иглы атомно-силового микроскопа из кремния, допированного бором. На этих иглах был выращен тонкий 20-нм изолирующий слой SiO₂. Затем верхушку иглы аккуратно срезали при помощи сфокусированного ионного пучка (FIB), пока не стал вновь виден кремний (рисунок 1). Диаметр кончика кремниевой иглы составил 0,5 мкм – при помощи такой иглы уже можно получить электрическое поле, достаточное для электропорации. Впрочем, авторы работы говорят, что не составит большого труда при желании получить и более тонкий кончик.

Эксперименты проводили на фибробластах крысы. Это клетки около 10 мкм диаметром. Клетки разместили на покровном стекле, покрытом проводящим оксидом индия-олова (ITO). Атомно-силовой микроскоп снабдили модифицированной иглой, кончик которой подвели к отдельно взятой случайно выбранной клетке. О том, что игла вошла в контакт с поверхностью клетки, судили по отклонению кантилевера. После этого кончик иглы сдвигали еще на 200 нм, а затем прикладывали электрическое поле. За проникновением макромолекул в клетку следили по появлению внутри клетки флуоресцентной краски, которая была конъюгирована с белками внешней среды (рисунок 2).


Ученые провели расчеты, которые показали, что приложенное электрическое поле вносит изменения в мембрану клетки лишь в узко локализованном месте. При этом клетка не получает сильных повреждений, и, как показало окрашивание раствором трипанового синего, все клетки выжили. Работа «Localized electroporation and molecular delivery into single living cells by atomic force microscopy» опубликована в Applied Physics Letters.

Источник: http://www.nanometer.ru/