期刊简介
本刊是综合性学术期刊，主要刊登人工器官、生物材料、生物力学、生物信息与控制、生物医学测量、医药工程、生物工程、中医工程、计算机在医学中的应用、医疗器械等方面的理论研究和最新成果。适合从事生物医学工程的科研、工程人员及临床医生阅读，面向国内外公开发行。
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首页>北京生物医学工程杂志
- 杂志名称：北京生物医学工程杂志
- 主管单位：北京市卫生健康委员会
- 主办单位：北京市心肺血管疾病研究所
- 国际刊号：1002-3208
- 国内刊号：11-2261/R
- 出版周期：双月刊
期刊荣誉：北京市优秀作品编辑奖（89）期刊收录：维普收录(中), 知网收录(中), 万方收录(中), 统计源核心期刊(中国科技论文核心期刊), 国家图书馆馆藏, 上海图书馆馆藏
基于遥控机械力的重要生物分子的跨细胞膜导入
胡明峰；王颖奇；葛琳；冯磊；李彬；杨晟；刘晓冬
关键词：跨膜运输, 磁纳米颗粒, 机械敏感离子通道, 磁控系统, 超声微泡致孔
摘要：目的 生物医学基础研究及其实践应用日益需要在分子、细胞与系统、活体间建立直接的关联,解决方案之一是利用非接触方式远程控制细胞生命过程,当前受到广泛关注的光基因学等手段即为此方面的重要突破性进展.研究中的核心问题是如何实现在细胞乃至分子水平上对关键生命物质及生物学过程进行远程调控.为此,基于磁场和超声施加机械力,并辅助以超声微泡、磁纳米颗粒以及机械敏感通道,提出实现细胞远程控制的新型解决方案.方法 使用超声输出设备对细胞膜周边的微泡施加机械力,以黄色荧光蛋白(yellow fluorescent protein,YFP)标记的DNA作为转基因标记物,测试不同条件下DNA跨膜进入细胞的效率.运用化学合成法合成磁纳米颗粒,使用电磁铁作为磁控系统,利用细胞钙成像实验监测机械力敏感离子通道的开放情况.结果 在机械刺激作用下,细胞外液中的YFP质粒可以跨膜进入细胞并有效表达.与细胞共培养的磁纳米颗粒在电磁场的作用下,致使机械敏感离子通道开放、钙离子进入细胞及钙成像荧光上升.结论 基于遥控机械力能够实现生物分子跨膜运送的远程控制.通过超声波(强度＞0.6 W/cm2)诱发微泡爆破从而施加机械冲击并在细胞膜上成孔,实现了DNA跨细胞膜导入及有效表达.磁纳米颗粒通过可调控电磁场(18～20 V,＞30 mT)对细胞膜施加机械刺激,通过内源性机械敏感机制引起钙电流及膜兴奋性的增加,从而实现跨膜钙信号的远程控制.
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