由美國Portal公司開發(fā)的創(chuàng)新型遞送平臺Gateway?系統(tǒng)，基于先進(jìn)的機(jī)械擠壓穿孔技術(shù)，不僅在造血干細(xì)胞的工程化改造中表現(xiàn)出色，還能高效遞送多種RNA類載荷（包括mRNA、siRNA、saRNA等）。該系統(tǒng)在原代免疫細(xì)胞及干細(xì)胞的多重遞送中展現(xiàn)出低毒性、高存活率與廣譜細(xì)胞兼容性的優(yōu)勢，大幅簡化了細(xì)胞工程改造流程。

Gateway：研發(fā)級儀器，適用于非臨床應(yīng)用場景。 Gateway需與 Booster 耗材配套使用，該耗材內(nèi)含經(jīng)優(yōu)化的芯片 —— 該技術(shù)針對遞送效率與細(xì)胞存活率可同步優(yōu)化，且可廣泛兼容不同細(xì)胞濃度與緩沖液。

重量                                               8lbs/3.62 Kg
尺寸(高x寬x深)                            10.25"x11.25"x6.5' (260mmx285mmx165mm)
容積范圍                                        50-200u
細(xì)胞數(shù)量范圍                               0.5-10M/m
設(shè)備類型                                       研發(fā)級別
兼容設(shè)備                                       獨(dú)立儀器

Gateway?：模塊化設(shè)計實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)高效遞送

Gateway?系統(tǒng)由兩部分組成：主機(jī)控制單元采用緊湊型臺式設(shè)計，可精確控制輸送參數(shù)，且能輕松置于生物安全柜內(nèi)操作；MicroBooster?則是針對不同細(xì)胞類型優(yōu)化設(shè)計的遞送芯片，具備特定孔徑結(jié)構(gòu)，確保各類細(xì)胞均能實(shí)現(xiàn)更高效率的外源載荷處理。

 

 

 

圖1. Portal機(jī)械擠壓穿孔技術(shù)工作原理

 

 

混合：將細(xì)胞與目標(biāo)載荷（如 mRNA、RNP等）共同懸浮于溶液中；

擠壓：使細(xì)胞快速通過 Portal特殊設(shè)計的微流控芯片通道（孔徑約為細(xì)胞直徑的70%）；

進(jìn)入：細(xì)胞在物理擠壓下發(fā)生瞬時形變，形成可自我修復(fù)的孔隙，周圍目標(biāo)分子順勢進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)；

恢復(fù)：細(xì)胞膜迅速修復(fù)，細(xì)胞恢復(fù)完整狀態(tài)。

整個過程快速、溫和，無需化學(xué)試劑或病毒載體，也避免了電擊對細(xì)胞造成的應(yīng)激與損傷。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證：高效遞送與功能實(shí)現(xiàn)

1. 高效遞送mRNA至多種免疫細(xì)胞

使用Gateway?系統(tǒng)向人類外周血單個核細(xì)胞 (PBMCs)遞送GFP mRNA 20小時后，流式細(xì)胞術(shù)檢測顯示細(xì)胞活性良好，且在T細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞和單核細(xì)胞中均檢測到廣泛GFP表達(dá)。

2. 人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSCs）中mRNA的高效表達(dá)

遞送GFP mRNA至人iPSCs 20小時后，通過熒光顯微鏡與流式細(xì)胞術(shù)均觀察到強(qiáng)GFP信號，細(xì)胞狀態(tài)保持穩(wěn)定。

3. CD34+細(xì)胞中的基因敲低

遞送B2M siRNA至人類CD34+造血干細(xì)胞40小時后，流式細(xì)胞術(shù)顯示B2M表達(dá)顯著下降，同時細(xì)胞存活率維持較高水平。

4. 初始T細(xì)胞中的高效多重遞送

從外周血單個核細(xì)胞中分離出初始T細(xì)胞，將GFP mRNA、熒光標(biāo)記的葡聚糖聚合物和β2微球蛋白（B2M）CRISPR RNPs等多重載體遞送至初始T細(xì)胞。40小時后，使用流式細(xì)胞術(shù)評估m(xù)RNA和B2M蛋白的表達(dá)，證實(shí)該系統(tǒng)支持高效多重遞送。

5. CAR-T功能驗(yàn)證

將CD19嵌合抗原受體（CAR）mRNA遞送至活化的T細(xì)胞中。轉(zhuǎn)染20小時后，采用流式細(xì)胞術(shù)檢測CD19 CAR的表達(dá)水平。隨后，將高表達(dá)CAR的T細(xì)胞與Raji細(xì)胞共培養(yǎng)，通過Cytotox96法檢測LDH釋放量，以評估CAR-T細(xì)胞的效應(yīng)功能。

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