早稻田大學和北九州市立大學的研究小組利用微細加工技術開發出金屬納米製造的穿刺薄膜,並將其插入細胞內,成功地將物質通過納米管高效地導入細胞底部。
將物質引入細胞的技術有很多,但唯一包括提取的技術是使用納米針的物理技術。使用單針的方法處理起來比較困難,例如如果管子堵塞就無法使用,但是使用多針的方法(納米管陣列)很容易將針插入細胞中,並且導入和提取的效率高高。目前正在開發的多針主要是絕緣或半導體納米管,已經實現了納米級直徑和微米級長度的高長寬比(長邊與短邊之比)的金屬管,尚無實例。
該研究小組開發了一種利用化學鍍和蝕刻技術相結合的微加工技術製造金屬納米製造穿刺薄膜的簡單方法。首先,在表面分散有孔的聚碳酸酯(PC)薄膜(徑跡蝕刻膜)上化學鍍金(Au),形成Au/PC薄膜。之後,進行濕/幹處理以去除金薄膜並蝕刻暴露的PC薄膜以形成納米製造的穿刺薄膜。利用這種方法,我們製造了各種納米管,並成功引入了鈣黃綠素染料和寡聚 DNA。其轉導效率和細胞活力也很高。
由於該方法能夠將納米管直接插入細胞中,因此無需內吞作用(通過細胞膜內陷攝取物質)即可實現細胞內通路。此外,用一個印模可以很容易地將各種物質引入到許多細胞中,實現高轉染效率,並允許調整轉導時間。未來,預計細胞的基礎研究將擴展到再生醫學、藥物發現、細胞培養推廣等應用研究。