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JP2011083215A - Method for inducing gene by gas flow and induction device - Google Patents

Method for inducing gene by gas flow and induction device Download PDF

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JP2011083215A
JP2011083215A JP2009237149A JP2009237149A JP2011083215A JP 2011083215 A JP2011083215 A JP 2011083215A JP 2009237149 A JP2009237149 A JP 2009237149A JP 2009237149 A JP2009237149 A JP 2009237149A JP 2011083215 A JP2011083215 A JP 2011083215A
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cells
cell
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intracellularly
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JP2009237149A
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Kazuto Ikemoto
一人 池本
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Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Original Assignee
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method which makes it possible to safely induce intracellular induction substances such as DNA, RNA and proteins into a target site in a cell without cumbersome operations and special devices, and a device therefor. <P>SOLUTION: There are disclosed an intracellular induction method for intracellular induction substance which makes it possible to easily, flawlessly, efficiently and intracellularly induce intracellular induction substances such as DNA, RNA and proteins by blowing gas 1 without requiring a specific device, and a spray device for using the intracellular induction method for intracellular induction substance in which a nozzle 2 can be operated by computing control. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は細胞に細胞内物質導入を安全かつ簡便に導入できる方法、並びにその方法を用いることによって得られる細胞内導入物質を導入した細胞及びその方法を用いた細胞内導入装置に関する。   The present invention relates to a method capable of safely and simply introducing intracellular substance introduction into cells, a cell into which an intracellular substance introduced by using the method, and an intracellular introduction apparatus using the method.

細胞内に細胞内導入物質を導入する方法や装置について技術開発が多々なされている。
例えば、遺伝子のような物質の細胞内への導入方法としてウイルスを使用する方法や試薬を使用する方法が提案されている。しかしこの方法ではウイルスはバイオハザードや使用場所に制限があり、試薬では細胞毒性やそれ自身の細胞への影響が大きいため、機能解析の際には異なる方法が求められている。
Many technological developments have been made on methods and devices for introducing intracellularly introduced substances into cells.
For example, as a method for introducing a substance such as a gene into a cell, a method using a virus or a method using a reagent has been proposed. However, in this method, there are restrictions on the biohazard and place of use of the virus, and since the reagent has a large cytotoxicity and influence on the cell itself, a different method is required for functional analysis.

そういった影響のない物理的な方法としてエレクトロポレーションがあるが、操作の煩雑さや細胞障害が大きすぎる欠点がある。同様にパーティクルガン法は導入したい物質を金属微粒子にまぶし、ガス流によって高速で打ち込む方法である(例えば、特許文献1参照)。この方法は多くの細胞種に使用できるが、微粒子に導入する物質を付着させる操作は煩雑で、破裂板等の消耗品が必要である。   There is electroporation as a physical method without such influences, but there are drawbacks in that the operation is complicated and the cell damage is too great. Similarly, the particle gun method is a method in which a substance to be introduced is applied to metal fine particles and driven at a high speed by a gas flow (see, for example, Patent Document 1). Although this method can be used for many cell types, the operation of attaching the substance to be introduced into the microparticles is complicated and requires consumables such as a rupture disk.

この方法を発展させ、ガス圧を使用し、高速で液体をスプレーする方法(例えば、特許文献2参照)やエレクトロスプレー現象を利用し、キャピラリーの先端を通過させる際にパーティクルを含む懸濁液に高電圧を印加し、細胞にスプレーする方法がある(例えば、特許文献3参照)。しかし、改良されてはいるものの大きな細胞障害や操作の煩雑性がある。また、微粒子を飛翔させるため、エアロゾルとして金属を使用者が吸入する危険がある。さらには細胞に導入する物質をエアロゾルにするため、使用者への誤射や吸入の危険がある。   By developing this method, using gas pressure, spraying liquid at high speed (see, for example, Patent Document 2) and electrospray phenomenon, the suspension containing particles is passed through the tip of the capillary. There is a method in which a high voltage is applied and the cells are sprayed (see, for example, Patent Document 3). However, although it has been improved, there are significant cell damage and operational complexity. Moreover, since fine particles fly, there exists a danger that a user may inhale the metal as an aerosol. Furthermore, since the substance to be introduced into cells is made into an aerosol, there is a risk of accidental injection and inhalation to the user.

このような誤射や吸入の危険のない方法として、細胞に導入したい物質を含まない液をエレクトロスプレーする方法が提案されている(例えば、特許文献4参照)。この方法は簡便で構造も簡単であるが、細胞に対して液体を加えることになるため、その液体の影響が細胞に対して生じる危険性がある。   As a method free from such a risk of misfiring or inhalation, a method of electrospraying a liquid that does not contain a substance to be introduced into cells has been proposed (see, for example, Patent Document 4). Although this method is simple and has a simple structure, since a liquid is added to the cells, there is a risk that the influence of the liquid will occur on the cells.

パーティクルガンを利用する方法は細胞に導入したい物質を打ち込む形で実現してきた。しかし、このような微粒子を使用する必要がなく、バイオハザード危険性のあるエアロゾルを発生させない方法が求められている。また、細胞に対して影響のある微粒子や液体の残留がない方法が求められている。さらには細胞の機能解析の際に狙った場所に遺伝子導入等を行える方法が求められているが、前記の方法では困難であった。また、装置構造が簡単で安価であることが求められている。   The method using a particle gun has been realized by implanting a substance to be introduced into a cell. However, there is a need for a method that does not require the use of such fine particles and that does not generate an aerosol with a biohazard hazard. There is also a need for a method that does not leave residual fine particles or liquid that has an effect on cells. Furthermore, there is a need for a method that can introduce a gene or the like at a target location for cell function analysis, but this method is difficult. In addition, the device structure is required to be simple and inexpensive.

米国特許第4945050号U.S. Pat. No. 4,945,050 特開2004−236657公報JP 2004-236657 A 米国特許第6093557号US Pat. No. 6,093,557 WO2007/132891WO2007 / 1322891

本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術の問題点を解消し、DNA、RNAおよびタンパク質といった細胞内導入物質を安全かつ簡便に細胞内の狙った場所へ導入できる方法および装置を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to provide a method and apparatus capable of safely and simply introducing intracellular introduction substances such as DNA, RNA, and protein into a targeted place in the cell. That is.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を行った結果、細胞内導入物質と細胞が共存する状態において、適当な速度でガスを吹きかけることにより、簡便な装置で細胞内導入物質を、安全かつ迅速に、高い導入率で細胞内に導入すること見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention have introduced a substance introduced into a cell with a simple apparatus by blowing gas at an appropriate rate in a state where the substance introduced into the cell and the cell coexist. Has been found to be safely and rapidly introduced into cells at a high introduction rate, and the present invention has been completed.

本発明によれば、煩雑な操作や特殊な装置を必要とせず、安全に細胞内の狙った場所にDNA、RNA及びタンパク質等の細胞内導入物質を導入可能とする手段及びそのための装置を提供する。 According to the present invention, there is provided a means capable of safely introducing a substance introduced into a cell such as DNA, RNA, and protein into a targeted place in a cell without requiring a complicated operation or a special apparatus, and an apparatus for the same. To do.

本発明に係る模式図。The schematic diagram which concerns on this invention. スキャン型装置。Scanning device. 蛍光顕微鏡写真Fluorescence micrograph 飽和水蒸気ガスを流すスキャン型装置2Scanning device 2 for flowing saturated water vapor 蛍光顕微鏡写真2Fluorescence micrograph 2

以下本発明の実施形態について詳細に説明する。
本発明は、細胞内導入物質を細胞内に導入するための方法、装置に関する。本発明における細胞内導入物質としては、DNAやRNAまたはそれらの類似化合物や誘導体等の核酸塩基類が挙げられる。これらはプラスミド、ファージ、ウイルス、ウイロイド、オリゴDNA、オリゴRNA、またはマイクロRNA等の形態で提供される。塩基配列の大きさは特に断りがない。塩基は二本鎖、一本鎖どちらでもかまわない。また、主鎖の異なる核酸類似物や人工塩基をつけた核酸でも構わない。また、遺伝子以外の酵素、アミロイド、プリオンといったタンパク質や、ペプチドを細胞内に導入する際にも使用できる。なお、糖、脂質、農薬、抗菌剤、金属イオン、蛍光標識試薬、または同位体標識試薬等の比較的低分子の物質を細胞内に導入する際にも当然ながら使用できる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The present invention relates to a method and an apparatus for introducing an intracellularly introduced substance into a cell. Examples of the substance to be introduced into cells in the present invention include nucleobases such as DNA, RNA, and similar compounds and derivatives thereof. These are provided in the form of a plasmid, phage, virus, viroid, oligo DNA, oligo RNA, or microRNA. The size of the base sequence is not particularly noted. The base may be either double-stranded or single-stranded. Further, nucleic acid analogs having different main chains or nucleic acids with artificial bases may be used. It can also be used when introducing proteins other than genes, proteins such as amyloid and prion, and peptides into cells. Of course, it can also be used when introducing relatively low molecular weight substances such as sugars, lipids, agricultural chemicals, antibacterial agents, metal ions, fluorescent labeling reagents, or isotope labeling reagents into cells.

このように細胞内に導入する物質はそれだけの溶液や固体として使用できるが、これと併用として一般的に細胞内への遺伝子等導入試薬として使用されるリポソーム、カチオン性ポリマー、カルシウム塩を共存させて使用することは特に問題でない。これらの物質は固体もしくは溶液、ケンダク状態で提供される。 In this way, substances introduced into cells can be used as such solutions or solids, but in combination therewith liposomes, cationic polymers, and calcium salts that are generally used as reagents for introducing genes into cells are coexistent. It is not a problem to use. These substances are provided in a solid or solution, in the kendak state.

本発明の対象となる細胞、組織、生体は動物、植物、微生物等特に制限はない。特に、有効に使用できる細胞種は動物細胞で、付着性細胞、浮遊性細胞ともに使用可能である。
本発明において細胞と細胞内導入物質を共存させ、ガスを吹きかけることで細胞内導入物質を細胞内に導入することができる。
There are no particular restrictions on the cells, tissues, and living bodies that are the subject of the present invention, such as animals, plants, and microorganisms. In particular, cell types that can be used effectively are animal cells, and both adherent cells and suspension cells can be used.
In the present invention, the intracellularly introduced substance can be introduced into the cell by coexisting the cell and the intracellularly introduced substance and blowing gas.

図1に模式的に示すように、ガス1がノズル2から噴出し、シャーレ3のような容器中に細胞と細胞内導入物質を共存させ、そこにガスを吹きかけることで、細胞に細胞内導入物質が導入される。   As schematically shown in FIG. 1, gas 1 is ejected from nozzle 2, cells and an intracellular introduction substance are made to coexist in a container such as petri dish 3, and gas is blown there to introduce the cells into the cell. Substances are introduced.

本発明では吹きかけるガスは風速10から3000m/sの範囲であることが必要で、より好ましくは30から1000m/sの速度が推奨される。さらに好ましくは100から400m/sの速度が推奨される。   In the present invention, it is necessary that the gas to be blown is in the range of 10 to 3000 m / s, more preferably a speed of 30 to 1000 m / s is recommended. More preferably, a speed of 100 to 400 m / s is recommended.

ガスの種類に関しては人体に対して大きな毒性を有していないものがよく、特に窒素、酸素、二酸化炭素、アルゴン、ネオン、ヘリウム、水蒸気、ジメチルエーテル、フロン、石油ガスの単独または混合物であることが好ましい。とくに混合物としては窒素と酸素の混合物である空気やそれに二酸化炭素を添加したもの、さらには水蒸気を添加したものが実際の細胞を成育させる環境であるため重要である。とくに水蒸気はガスの中に飽和するまでに含有させておくことで細胞の乾燥を防ぎ、生存率を上げるために重要である。 Regarding the type of gas, it is preferable that the gas does not have great toxicity to the human body, and in particular, it may be nitrogen, oxygen, carbon dioxide, argon, neon, helium, water vapor, dimethyl ether, chlorofluorocarbon, petroleum gas alone or as a mixture. preferable. In particular, the mixture is important because air, which is a mixture of nitrogen and oxygen, and those added with carbon dioxide, and those added with water vapor, are the environment in which actual cells grow. In particular, it is important for water vapor to be contained in the gas until it is saturated to prevent the cells from drying and to increase the survival rate.

ガスは連続的に細胞に吹きかけることもできるが、一時的に吹きかける、パルス的に吹きかけることも可能である。 The gas can be continuously blown over the cells, but can also be blown temporarily or in pulses.

使用するガスの容量は流量と時間から導き出されるもので特に制限がない。流量は上記の風速を作り出すために必要な量であればよい。 The volume of gas used is derived from the flow rate and time and is not particularly limited. The flow rate may be an amount necessary to produce the above wind speed.

ガスを吹きかける時間は特に制限がないが0.01sから30分好ましく、これ以上の場合は細胞のほとんどが死滅することや、処理のスループットが上がらないため好ましくない。 The gas blowing time is not particularly limited, but is preferably from 0.01 s to 30 minutes. If it is longer than this, it is not preferable because most of the cells are killed and the throughput of the treatment is not increased.

ガスの供給はボンベ、ポンプから行えばよく、その供給については制限がない。 The gas may be supplied from a cylinder or a pump, and there is no restriction on the supply.

ガスの使用温度は細胞が死なない範囲であればとくに制限ないが、一般的には-80から100℃で、特に-20から50℃が好ましい。 The operating temperature of the gas is not particularly limited as long as the cells do not die, but it is generally -80 to 100 ° C, particularly preferably -20 to 50 ° C.

次に、代表的な方法として遺伝子の細胞内導入について操作手順に従って説明する。細胞は培地を除き、細胞を露出する。そこに細胞内導入遺伝子を含んだ溶液を入れ細胞と接触させる。次いで、ガスを吹き付け、これで細胞内導入遺伝子の細胞内への導入作業が終了する。終了後、培地を加え遺伝子の導入処理を行った細胞の培養を行う。   Next, as a representative method, introduction of a gene into a cell will be described according to an operation procedure. The cells remove the medium and expose the cells. A solution containing an intracellular transgene is placed in contact with the cells. Next, gas is blown, and the introduction of the intracellular transgene into the cell is completed. After completion, the medium is added and the cells subjected to the gene introduction treatment are cultured.

装置の構造については前記条件を満たせばよい。最も単純な構造は液化ガスのスプレー缶である。
均一性、自動化を進めるために機械化は有効である。ガスの噴出しノズルを移動させることで均一に導入できる。さらに移動速度やノズルの形状、ガス速度を制御することで狙った位置に入れることが可能になる。
The structure of the device should satisfy the above conditions. The simplest structure is a liquefied gas spray can.
Mechanization is effective to promote uniformity and automation. It can be uniformly introduced by moving the gas ejection nozzle. Furthermore, it becomes possible to enter the target position by controlling the moving speed, the shape of the nozzle, and the gas speed.

具体的な自動化装置構造としてはボンベまたはポンプからガスが供給され、レギュレーターを通して圧力を一定にしたのち、流量計を通して一定のガス速度になるように調整されることが望ましい。このガスはノズルを通して細胞に吹き付けられる。このノズルはコンピュータ制御でシャーレや多数穴のプレートに対して吹き付けられれば良い。
ノズルの内径は風速に関連するので本発明の範囲になるように決めればよいが、実際に使用する場合、その内径は0.01から90mmで、この範囲より小さいのは制御しにくく、大きいのはガスの流量が大きくなりすぎて使用しにくい。
As a specific automated device structure, it is desirable that gas is supplied from a cylinder or a pump, the pressure is made constant through a regulator, and then adjusted so as to have a constant gas velocity through a flow meter. This gas is blown onto the cells through a nozzle. This nozzle may be blown against a petri dish or a plate with many holes by computer control.
Since the inner diameter of the nozzle is related to the wind speed, it may be determined to be within the range of the present invention. However, in actual use, the inner diameter is 0.01 to 90 mm. Is difficult to use due to excessive gas flow.

本発明のガスを吹きかけることが、細胞に対して有効である理由について以下のように予想している。本発明の方法はパーティクルガンのような膜を打ち抜く機構では働いていないと予想している。予想するメカニズムはガスが細胞に当たることで細胞は垂直方向に圧縮され、それが解放されることで元のサイズに戻ろうとする。このときに細胞にかかる力は水直、水平成分で異なっており、このために膜に不均一な状態が形成されるために細胞の表面に亀裂が生じ、物質透過性をあげる一過性の穴を形成していると考えられる。本発明で規定している速度は細胞を死に至らしめることなく、物質透過性を細胞に付与すると考えている。   The reason why spraying the gas of the present invention is effective for cells is expected as follows. The method of the present invention is not expected to work in a mechanism for punching a film such as a particle gun. The expected mechanism is that when the gas hits the cell, the cell is compressed vertically, and when it is released, it tries to return to its original size. At this time, the force applied to the cells varies depending on the horizontal and horizontal components. For this reason, a non-uniform state is formed in the membrane, resulting in cracks on the surface of the cells and a temporary increase in substance permeability. It is thought that a hole is formed. The speed defined in the present invention is believed to impart substance permeability to the cell without causing the cell to die.

本発明のガスを使用する方法を用いた場合、遺伝子等の細胞内導入物質を含まないことから、導入する遺伝子等を含んだエアロゾルが形成され難く、実験者がミストに曝される危険性も無くなる。また、残留物もなく、細胞の培養に関して処理の後遺症が小さくなる。このように、本発明の方法および装置を用いることにより、簡便な装置で細胞内導入物質を、安全かつ迅速に、高い導入率で細胞内に導入することが可能となる。   When the method of using the gas of the present invention is used, it does not contain an intracellularly introduced substance such as a gene, so that it is difficult to form an aerosol containing the introduced gene and the like, and there is a risk that the experimenter is exposed to mist. Disappear. Also, there is no residue and the after-effect of the treatment with respect to cell culture is reduced. As described above, by using the method and apparatus of the present invention, it is possible to introduce the intracellularly introduced substance into the cells safely and rapidly with a high introduction rate with a simple apparatus.

以下、実施例および比較例を以て本発明の内容をさらに詳しく説明する。ただし本発明はこれら実施例に制限されるものではない。   Hereinafter, the contents of the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited to these examples.

<実施例1>
実験に使用した装置の構造を図2に示す。
ガスはレギュレーターつきボンベ4により圧力を調整され、ニードルバルブつき流量計5によって一定流量で外径1/16インチ、内径0.25mmでノズル2に供給される。3軸型ディスペンサロボット7にノズル2は接続され横方向と高さ方向に稼動できる。シャーレ3の乗るステージ6は縦方向に稼動する。装置はヘパフィルタを通過したクリーンエアの環境下8で使用した。
付着性細胞であるチャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO細胞)を使用した。
使用培地はα-MEM+10%牛胎児血清を使用した。CHO細胞を20×104cell/mL濃度で100μLを3.5cmポリ-L-リジンコートされたポリスチレンシャーレに培地2mLと共に加えた。4日後、培地を抜き、緑色蛍光蛋白質の遺伝子をコードした4.7kbpの大きさのプラスミドDNA(10μg)を水100μLに溶かしたものを加える。
5分後、高さ1cmから前記の装置を使用して3mm間隔で移動速度5mm/sでノズルによりシャーレをスキャンした。空気を使用し、流量0.4L/min、速度で136m/sで吹きかけた。すぐに培地を加え、培養した。1日後、NIKON製顕微鏡TE−2000Sを使用し、光源を高圧水銀ランプに蛍光フィルターNIKON製GFPブロックを使用して対物レンズ10倍で撮影し、蛍光蛋白を発現している細胞を観察した。
<Example 1>
The structure of the apparatus used for the experiment is shown in FIG.
The pressure of the gas is adjusted by a cylinder 4 with a regulator, and the gas is supplied to the nozzle 2 with a constant flow rate of 1/16 inch outer diameter and 0.25 mm inner diameter by a flow meter 5 with a needle valve. The nozzle 2 is connected to the three-axis dispenser robot 7 and can operate in the horizontal direction and the height direction. The stage 6 on which the petri dish 3 rides operates in the vertical direction. The apparatus was used under clean air environment 8 that passed through a hepa filter.
Chinese hamster ovary cells (CHO cells), which are adherent cells, were used.
The medium used was α-MEM + 10% fetal calf serum. 100 μL of CHO cells at a concentration of 20 × 10 4 cells / mL was added to a 3.5 cm poly-L-lysine-coated polystyrene dish together with 2 mL of medium. Four days later, the medium is removed, and a 4.7 kbp plasmid DNA (10 μg) encoding the green fluorescent protein gene in 100 μL of water is added.
After 5 minutes, the petri dish was scanned with a nozzle from a height of 1 cm at a moving speed of 5 mm / s at intervals of 3 mm using the above apparatus. Air was used and sprayed at a flow rate of 0.4 L / min and a speed of 136 m / s. The medium was immediately added and cultured. One day later, a NIKON microscope TE-2000S was used, the light source was photographed with a high-pressure mercury lamp using a fluorescent filter NIKON GFP block at a magnification of 10 times, and cells expressing the fluorescent protein were observed.

蛍光顕微鏡写真を図3に示す。ガスの当たったところに遺伝子が導入され、GFPが発現した細胞が直線状に並んでおり、特定の場所に導入されたことが確認出来た。 A fluorescence micrograph is shown in FIG. The gene was introduced where the gas hit, and the cells expressing GFP were lined up in a straight line, confirming that they were introduced at a specific location.

<実施例2>
実施例1と同様の装置を使用した。CHO細胞を1×10cell/mL濃度で100μLを3.5cmポリ-L-リジンコートされたポリスチレンシャーレに培地2mLと共に加え、2日培養したものを使用した。流すガスは二酸化炭素を使用し、0.25秒間隔で停止操作を繰り返しながらシャーレ全体にスキャンしながら速度136m/sで吹きかけた。導入効率5.3%であった。
<Example 2>
An apparatus similar to that in Example 1 was used. CHO cells were added at a concentration of 1 × 10 6 cells / mL and 100 μL was added to a 3.5 cm poly-L-lysine-coated polystyrene petri dish together with 2 mL of medium, and cultured for 2 days. The gas used was carbon dioxide and sprayed at a speed of 136 m / s while scanning the entire petri dish while repeating the stopping operation at intervals of 0.25 seconds. The introduction efficiency was 5.3%.

<実施例3>
実施例1において、空気を流量0.05L/min、速度17m/sに変え、実施例1と同様の操作を行った。蛍光顕微鏡で遺伝子導入された細胞を確認したところ、導入効率は0.1%以下であった。
<Example 3>
In Example 1, air was changed to a flow rate of 0.05 L / min and a speed of 17 m / s, and the same operation as in Example 1 was performed. When the cells into which the gene was introduced were confirmed with a fluorescence microscope, the introduction efficiency was 0.1% or less.

<実施例4>
実施例1において、空気を流量0.2L/min、速度68L/minに変えた他、実施例1と同様の操作を行った。蛍光顕微鏡で遺伝子導入された細胞を確認したところ、導入効率は0.1%以下であった。
<Example 4>
In Example 1, the same operation as in Example 1 was performed except that the air was changed to a flow rate of 0.2 L / min and a speed of 68 L / min. When the cells into which the gene was introduced were confirmed with a fluorescence microscope, the introduction efficiency was 0.1% or less.

<実施例5>
実施例1において、二酸化炭素を流量0.05L/min、17L/minに変えた他、実施例1と同様の操作を行った。蛍光顕微鏡で遺伝子導入された細胞を確認したところ、導入効率は0.1%以下であった。
<Example 5>
In Example 1, the same operation as in Example 1 was performed except that carbon dioxide was changed to a flow rate of 0.05 L / min and 17 L / min. When the cells into which the gene was introduced were confirmed with a fluorescence microscope, the introduction efficiency was 0.1% or less.

<実施例6>
実施例1において、二酸化炭素を流量0.05L/min、17L/minに変えた他、実施例1と同様の操作を行った。蛍光顕微鏡で遺伝子導入された細胞を確認したところ、導入効率は0.1%以下であった。
<Example 6>
In Example 1, the same operation as in Example 1 was performed except that carbon dioxide was changed to a flow rate of 0.05 L / min and 17 L / min. When the cells into which the gene was introduced were confirmed with a fluorescence microscope, the introduction efficiency was 0.1% or less.

<実施例7>
ノズルから出るガス流が飽和水蒸気になるように、実施例1と同様の装置のノズルの手前に500mlの水を入れた洗気ビン9をつけ、ガスを飽和水蒸気圧にした模式図4の装置を使用した。
CHO細胞100×104cell/ml 20μlをシャーレに植え、3日培養した。培地を抜き、PBSで洗った後、DNA添加して5分後にガスを速度は136m/sで吹き付けた。この時、飽和水蒸気圧の空気を0.4L/minで、固定ノズルから1分間、1cmの高さからシャーレに吹きかけた。
<Example 7>
The apparatus of FIG. 4 in which a gas washing bottle 9 containing 500 ml of water is placed in front of the nozzle of the same apparatus as in Example 1 so that the gas flow coming out of the nozzle becomes saturated water vapor, and the gas is made into saturated water vapor pressure. It was used.
CHO cells 100 × 10 4 cell / ml 20 μl were planted in a petri dish and cultured for 3 days. After removing the medium and washing with PBS, 5 minutes after adding DNA, gas was blown at a speed of 136 m / s. At this time, air having a saturated water vapor pressure was blown from the fixed nozzle to the petri dish at a height of 1 cm for 1 minute at 0.4 L / min.

蛍光顕微鏡写真を図5に示す。遺伝子が最も発現している場所では29%の細胞が蛍光に光ったことが確認出来た。 A fluorescence micrograph is shown in FIG. It was confirmed that 29% of the cells were fluorescent in the place where the gene was most expressed.

<実施例8>
実施例7の装置を使い、空気を飽和水蒸気圧、速度136m/sで流しながら、シャーレ3をスキャンした。遺伝子導入効率は7.5%であった。
<Example 8>
The petri dish 3 was scanned using the apparatus of Example 7 while flowing air at a saturated water vapor pressure and a speed of 136 m / s. The gene transfer efficiency was 7.5%.

<実施例9>
ジメチルエーテル90%とフロンHFC-152a 10%の入ったスプレー缶に内径1mmのノズル2を取り付けた。
実施例7と同様の操作、細胞を使用した。約2秒間、高さ2cmからガスを吹き付けた。この時、29L/minでガスの速度は380m/sであった。遺伝子導入効率は4%であった。
<Example 9>
A nozzle 2 having an inner diameter of 1 mm was attached to a spray can containing 90% dimethyl ether and 10% Freon HFC-152a.
The same operation as in Example 7, cells were used. Gas was blown from a height of 2 cm for about 2 seconds. At this time, the gas speed was 380 m / s at 29 L / min. The gene transfer efficiency was 4%.

<比較例1>
実施例1と同様の操作を行った。ただし、ガスは吹きかけず、プラスミドDNAを加えた後、6分後に培地を加えた。蛍光顕微鏡で観察した結果、蛍光を示す細胞は見られず、遺伝子が導入された細胞はなかった。
<Comparative Example 1>
The same operation as in Example 1 was performed. However, no gas was blown, and the medium was added 6 minutes after adding plasmid DNA. As a result of observation with a fluorescence microscope, no cells exhibiting fluorescence were observed, and no cells were introduced with the gene.

<比較例2>
プラスミドDNAを加えず、実施例1と同様にガスを噴きかけた。その結果、遺伝子が導入された細胞はなかった。
<Comparative Example 2>
Gas was sprayed in the same manner as in Example 1 without adding plasmid DNA. As a result, no cells were introduced with the gene.

医学、薬学、農学等のバイオ関連分野における研究開発場面、又は遺伝子治療や癌細胞に対するターゲティング治療等の臨床場面において有用である。 It is useful in research and development situations in bio-related fields such as medicine, pharmacy and agriculture, or in clinical situations such as gene therapy and targeting therapy for cancer cells.

1:ガス
2:ノズル
3:シャーレ
4:レギュレーターつきボンベ
5:ニードルバルブつき流量計
6:ステージ
7:3軸型ディスペンサロボット
8:ヘパフィルタを通過したクリーンエアの環境
9:水を入れた洗気ビン
1: Gas 2: Nozzle 3: Petri dish 4: Cylinder with regulator 5: Flow meter with needle valve 6: Stage 7: 3-axis dispenser robot 8: Clean air environment that passed through hepa filter 9: Air-washing bottle with water

Claims (7)

細胞内導入物質と細胞が共存する状態にガスを吹きかける細胞内導入物質の細胞内導入方法。   A method for introducing an intracellularly introduced substance into a cell, in which gas is blown in a state where the intracellularly introduced substance and the cell coexist. 前記ガスの風速が10から3000m/sであることを特徴とする請求項1記載の細胞内導入物質の細胞内導入方法。   The method for intracellularly introducing an intracellularly introduced substance according to claim 1, wherein the wind velocity of the gas is 10 to 3000 m / s. 前記ガスの風速が100から400m/sであることを特徴とする請求項1記載の細胞内導入物質の細胞内導入方法   The method of introducing an intracellularly introduced substance into a cell according to claim 1, wherein the wind velocity of the gas is 100 to 400 m / s. 前記ガスが窒素、酸素、二酸化炭素、アルゴン、ネオン、ヘリウム、水蒸気、ジメチルエーテル、フロン、石油ガスの単独または混合物であることを特徴とする請求項1から3いずれかに記載の細胞内導入物質の細胞内導入方法   The intracellular introduction substance according to any one of claims 1 to 3, wherein the gas is nitrogen, oxygen, carbon dioxide, argon, neon, helium, water vapor, dimethyl ether, chlorofluorocarbon, or petroleum gas alone or in a mixture. Intracellular introduction method 前記細胞内導入物質がDNA、RNAおよびタンパク質から選ばれる一種以上の物質であることを特徴とする請求項1から4いずれかに記載の細胞内導入物質の細胞内導入方法。   The method for intracellularly introducing an intracellularly introduced substance according to any one of claims 1 to 4, wherein the intracellularly introduced substance is one or more substances selected from DNA, RNA, and protein. 請求項1から5のいずれか記載の細胞内導入物質の細胞内導入方法を用いるためのスプレー装置。   A spray device for using the method for introducing an intracellularly introduced substance into a cell according to any one of claims 1 to 5. コンピュータ制御でノズルを稼動できる請求項6に記載の装置 7. The device according to claim 6, wherein the nozzle can be operated under computer control.
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