Стратегия создания биомедицинских клеточных продуктов на основе репрограммирования генома методом плазмонной лазерной трансфекции
Автор: Пылаев Т.Е.
Журнал: Саратовский научно-медицинский журнал @ssmj
Рубрика: Клиническая лабораторная диагностика
Статья в выпуске: 4 т.21, 2025 года.
Бесплатный доступ
Цель: адаптация технологии репрограммирования генома на основе лазерной трансфекции для создания биомедицинских клеточных продуктов. Материал и методы. В работе использованы разработанные платформы для оптотрансфекции на основе многолуночных культуральных планшетов с покрытием рабочей поверхности монослоем наночастиц золота. Модельные клеточные эксперименты по доставке молекулярного агента пропидиум иодида выполнены на клетках мышиных макрофагов линии RAW 264.7. Трансфекцию клеточных монослоев, адгезированных на платформах 24-луночных планшет со слоями нанозвезд золота, проводили путем однократного 2D-сканирования импульсным лазером с узкосфокусированным пучком. Оценку жизнеспособности и эффективности модификации клеток проводили посредством прямой микроскопии и с применением метаболических тестов. Результаты. Определены оптимальные рабочие режимы лазерной оптотрансфекции клеток макрофагов мыши RAW 264.7: энергия импульса – 1,4 мкДж, длительность импульса – 200 нс, скважность импульса – 10 кГц, скорость сканирования – 0,025 м/с. Выявлены значения минимальной стартовой конфлюэнтности монослоя 40%, эффективности трансфекции 78±7,6% жизнеспособности клеток 84±9,3%. Заключение. В условиях модельных экспериментов in vitro продемонстрирована возможность тонкой регулировки параметров оптотрансфекции для обеспечения воспроизводимых результатов генетической модификации лимфоцитоподобных клеток с высокими показателями эффективности и жизнеспособности.
CAR-T терапия, невирусная трансфекция, оптопорация, наночастицы золота, генная терапия, химерные Т-клетки
Короткий адрес: https://sciup.org/149150230
IDR: 149150230 | УДК: 576.53+535.374+541.18.535+577.323.23 | DOI: 10.15275/ssmj2104513
Strategy for creating biomedical cell-based products based on genome editing via plasmonic laser transfection
Objective: adaptation of genome reprogramming technology based on laser transfection to create biomedical cell products. Material and methods. We developed optotransfection platforms based on multi-well culture plates with the working surface coated with gold nanoparticle monolayers. Model cell experiments on the delivery of the molecular agent propidium iodide were conducted using the mice macrophage cells, line RAW 264.7. Transfection of cell monolayers adhered to 24-well plate platforms with gold nanostar layers was carried out via single 2-D scanning with a pulsed laser and narrowly focused beam. The viability and efficiency of cell modification were assessed by direct microscopy and metabolic tests. Results. The optimal operating modes for laser optotransfection of RAW 264.7 mouse macrophage cells were determined, namely: pulse energy 1.4 μJ, pulse duration 200 ns, pulse frequency 10 kHz, scanning speed 0.025 m/s. The minimum starting monolayer confluency was 40%, the transfection efficiency was 78±7.6%, and the cell viability was 84±9.3%. Conclusion. Under controlled model in vitro experiments, it has been demonstrated that fine adjustment of optotransfection parameters enables reproducible results of genetic modification in lymphocytelike cells, achieving high levels of both efficiency and viability.
