由美國Portal公司開發(fā)的創(chuàng)新型遞送平臺Gateway?系統(tǒng)，基于先進的機械擠壓穿孔技術(shù)，不僅在造血干細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)在原代免疫細胞及干細胞的多重遞送中展現(xiàn)出低毒性、高存活率與廣譜細胞兼容性的優(yōu)勢，大幅簡化了細胞工程改造流程。

Gateway：研發(fā)級儀器，適用于非臨床應用場景。 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)針對遞送效率與細胞存活率可同步優(yōu)化，且可廣泛兼容不同細胞濃度與緩沖液。

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                                       獨立儀器

Gateway?：模塊化設(shè)計實現(xiàn)精準高效遞送

Gateway?系統(tǒng)由兩部分組成：主機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)，確保各類細胞均能實現(xiàn)更高效率的外源載荷處理。

圖1. Portal機械擠壓穿孔技術(shù)工作原理

混合：將細胞與目標載荷（如 mRNA、RNP等）共同懸浮于溶液中；

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

進入：細胞在物理擠壓下發(fā)生瞬時形變，形成可自我修復的孔隙，周圍目標分子順勢進入細胞質(zhì)；

恢復：細胞膜迅速修復，細胞恢復完整狀態(tài)。

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

實驗數(shù)據(jù)驗證：高效遞送與功能實現(xiàn)

1. 高效遞送mRNA至多種免疫細胞

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

2. 人類誘導多能干細胞（iPSCs）中mRNA的高效表達

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

3. CD34+細胞中的基因敲低

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

4. 初始T細胞中的高效多重遞送

從外周血單個核細胞中分離出初始T細胞，將GFP mRNA、熒光標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細胞。40小時后，使用流式細胞術(shù)評估m(xù)RNA和B2M蛋白的表達，證實該系統(tǒng)支持高效多重遞送。

5. CAR-T功能驗證

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

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