Although numerous studies have been

Although numerous studies have been performed on the delivery of biomolecules into mammalian cells, normal chemical-based
methods usually do not achieve desired results on plant cells [1].
The main reason is, unlike mammalian cells, plant cells have a solid
cell wall made up of cellulose and hemicellulose. This stiff structure is very hard to penetrate. In addition, the cell wall also restricts the plant cells’ endocytotic ability [2], and thus the
probability for the cells automatically uptaking the biomolecules
is very low when biomolecule carriers, like polymers or lipids, approach the cell surface.
The biolistic or particle bombardment system has a long history
of being used in plant transformation [3–5]. In this method, biomolecules along with gold bullets enter the target cells due to air
pressure acceleration [6–7]. Other methods have also been used
including electroporation and sonoporation. For instance, Blackhall
has achieved the delivery of FITC-Dextran (150 kDa) into plant protoplasts by electroporation [8], while Harold investigated the effect
of electroporation transmembrane potential, acoustic energy exposure, uptake molecule size and the presence of a cell wall on intracellular uptake and cell viability [9]. These methods can achieve
high delivery efficiency, but cell viability is usually low as a
trade-off.
In this article, we developed a new method of delivering biomolecules such as fluorescein isothiocyanate (FITC) and FITCDextran into canola protoplasts using the microbubble assisted
centrifuge process. FITC had been widely used as a cell labeling tool
for a long time [10–11], and FITC-Dextran is usually considered a
membrane impermeable molecule [12–13]. In this experiment,
both FITC and FITC-Dextran of molecule weight 70 and 250 kDa,
respectively were used for a delivery study. As Fig. 1 shows, the canola protoplasts are first extracted from the original canola cell
clusters. The protoplasts were then centrifuged with a mixture of
microbubbles and biomolecules. The role of microbubbles is similar to their application in sonoporation: the bursting of microbubbles in a high pressure environment induces cavitation or liquid
streaming resulting in pores on the cell membrane [14–20]. In this
system, microbubbles were broken possibly due to the centrifuge
field or collisions with the canola cells. Flow cytometry (FACS) histograms and confocal microscopy images proved that the biomolecules chosen in our experiment entered the protoplasts after the
treatment. The delivery efficiency was around 90%, and the cell
viability was around 100% based on cell counts after staining by
fluorescein diacetate (FDA). Overall, FITC and FITC-Dextran with
molecule weight around 70 and 250 kDa, respectively were
0014-5793/$36.00  2012 Federation of European Biochemical Societies. Published by Elsevier B.V. All rights reserved.
http://dx.doi.org/10.1016/j.febslet.2012.12.005
⇑ Corresponding author. Address: W6-019, ECERF, University of Alberta, Edmonton, Alberta, Canada T6G 2V4.
E-mail address: [e-mail] (J. Chen).
FEBS Letters 587 (2013) 285–290
journal homepage: www.FEBSLetters.org
efficiently delivered into the protoplasts with no compromise in
cell viability. The pores formed on the protoplast as shown in the
SEM image confirm the delivery mechanism of this method.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แม้ว่าจะมีการศึกษามากมาย ได้ทำการจัดส่งชื่อโมเลกุลชีวภาพในเซลล์ mammalian ปกติที่ใช้สารเคมีวิธีปกติไม่ได้ระบุผลลัพธ์ในเซลล์พืช [1]เหตุผลหลัก คือ ซึ่งแตกต่างจากเซลล์ mammalian เซลล์พืชมีของแข็งผนังเซลล์ประกอบด้วยเซลลูโลสและ hemicellulose โครงสร้างแข็งนี้ยากมากเข้า นอกจากนี้ ผนังเซลล์ยังจำกัดความสามารถของเซลล์พืช endocytotic [2], และทำการความน่าเป็นสำหรับเซลล์โดยอัตโนมัติ uptaking ชื่อโมเลกุลชีวภาพมีน้อยมากเมื่อโมเลกุลชีวภาพสายการบิน เช่นโพลิเมอร์หรือโครงการ วิธีผิวเซลล์ระบบระดมยิง biolistic หรืออนุภาคมีมานานของการใช้ในแปลงพืช [3-5] ในวิธีการนี้ ชื่อโมเลกุลชีวภาพพร้อมกระสุนทองป้อนเซลล์เป้าหมายเพราะเร่งความดัน [6-7] นอกจากนี้ยังใช้วิธีการอื่น ๆรวม electroporation และ sonoporation เช่น Blackhallได้รับการจัดส่งของ FITC เดกซ์แทรน (150 kDa) เป็นพืชโป โดย electroporation [8], ในขณะที่ผลการสอบสวนของฮาโรลด์ศักยภาพ transmembrane electroporation ระดับพลังงานแสง ดูดซับโมเลกุลขนาด และสถานะของผนังเซลล์ใน intracellular ดูดซับและเซลล์ชีวิต [9] วิธีการเหล่านี้สามารถบรรลุประสิทธิภาพสูงส่ง แต่เซลล์ชีวิตจะต่ำมักจะเป็นการtrade-off กันในบทความนี้ เราได้พัฒนาวิธีการใหม่ของส่งชื่อโมเลกุลชีวภาพ fluorescein isothiocyanate (FITC) และ FITCDextran เป็นโปคาโนลาที่ใช้ microbubble ช่วยเครื่องหมุนเหวี่ยงกระบวนการ FITC ได้ถูกใช้เป็นเซลล์เครื่องมือการติดฉลากสำหรับเวลานาน [10-11], และ FITC เดกซ์แทรนมักจะถือว่าเป็นเมมเบรนการซึมผ่านของโมเลกุล [12-13] ในการทดลองนี้FITC และ FITC เดกซ์แทรนของโมเลกุลน้ำหนัก 70 และ 250 kDaตามลำดับที่ใช้สำหรับการศึกษาส่ง เป็น Fig. 1 แสดง โปคาโนลาแรกสกัดจากคาโนลาเซลล์เดิมคลัสเตอร์ โปมี centrifuged แล้วด้วยmicrobubbles และชื่อโมเลกุลชีวภาพ บทบาทของ microbubbles จะคล้ายกับแอพลิเคชันของพวกเขาใน sonoporation: ชีวิตชีวา microbubbles ในระบบแรงดันสูงก่อให้เกิด cavitation หรือของเหลวสตรีมมิ่งในรูขุมขนบนเยื่อหุ้มเซลล์ [14-20] ในที่นี้ระบบ microbubbles ไม่สมบูรณ์อาจเป็น เพราะในเครื่องหมุนเหวี่ยงฟิลด์หรือตามเซลล์คาโนลา ลำดับเซลล์ (FACS) ฮิสโตแกรม และภาพ confocal microscopy พิสูจน์ว่า ชื่อโมเลกุลชีวภาพที่เลือกในการทดลองของเราใส่โปหลังจากรักษา ประสิทธิภาพการจัดส่งมีประมาณ 90% เซลล์ชีวิตได้ 100% ขึ้นอยู่กับจำนวนเซลล์หลังจากย้อมสีโดยประมาณfluorescein diacetate (FDA) โดยรวม FITC FITC เดกซ์แทรนด้วยมีน้ำหนักโมเลกุลรอบ 250 และ 70 kDa ตามลำดับสภาสมาคมยุโรปชีวเคมี 0014-5793 / $36.00 2012 เผยแพร่ โดย Elsevier b.v สงวนลิขสิทธิ์ทั้งหมดhttp://dx.doi.org/10.1016/j.febslet.2012.12.005ผู้⇑ Corresponding ที่อยู่: W6-019, ECERF มหาวิทยาลัยเบอร์ เอ็ดมันตัน อัลเบอร์ตา แคนาดา T6G 2V4ที่อยู่อีเมล: (J. เฉิน) ใน [e-mail] อักษร 587 (2013) 285-290หน้าแรกของสมุดรายวัน: www.FEBSLetters.orgจัดส่งได้อย่างมีประสิทธิภาพเป็นโปด้วยในเซลล์นี้ รูขุมขนเกิดขึ้น protoplast มากรูป SEM ยืนยันกลไกส่งของวิธีการนี้

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ถึงแม้ว่าการศึกษาจำนวนมากได้รับการดำเนินการในการส่งมอบสารชีวโมเลกุลเข้าสู่เซลล์เลี้ยงลูกด้วยนมที่ปกติของสารเคมีที่ใช้วิธีการมักจะไม่บรรลุผลที่ต้องการในเซลล์พืช [1]. เหตุผลหลักที่จะแตกต่างจากเซลล์สัตว์เซลล์พืชมีของแข็งผนังเซลล์ที่ทำขึ้นจากเซลลูโลสเฮมิเซลลูโลสและ โครงสร้างแข็งเป็นเรื่องยากมากที่จะเจาะ นอกจากนี้ผนังเซลล์ยัง จำกัด เซลล์พืชความสามารถ endocytotic [2] และทำให้ความน่าจะเป็นสำหรับเซลล์โดยอัตโนมัติuptaking สารชีวโมเลกุลอยู่ในระดับต่ำมากเมื่อผู้ให้บริการโมเลกุลทางชีวภาพเช่นโพลิเมอร์หรือไขมันวิธีการเซลล์ผิว. biolistic หรืออนุภาค ระบบการโจมตีมีประวัติศาสตร์อันยาวนานของการถูกนำมาใช้ในการเปลี่ยนแปลงพืช[3-5] ในวิธีการนี้สารชีวโมเลกุลพร้อมกับกระสุนทองเข้าสู่เซลล์เป้าหมายอันเนื่องมาจากอากาศเร่งดัน [6-7] วิธีการอื่น ๆ ก็ยังคงถูกนำมาใช้รวมทั้งelectroporation และ sonoporation ยกตัวอย่างเช่น Blackhall ได้ประสบความสำเร็จในการจัดส่งของ FITC-Dextran (150 กิโลดาลตัน) ลงในโปรโตพลาพืชโดย electroporation [8] ในขณะที่แฮโรลด์การตรวจสอบผลกระทบที่มีศักยภาพelectroporation รนสัมผัสพลังงานอะคูสติกขนาดโมเลกุลการดูดซึมและการปรากฏตัวของผนังเซลล์บน การดูดซึมในเซลล์และมีชีวิตเซลล์ [9] วิธีการเหล่านี้จะประสบความสำเร็จอย่างมีประสิทธิภาพส่งมอบที่สูงแต่มีชีวิตเซลล์มักจะต่ำเป็นค้าออก. ในบทความนี้เราพัฒนาวิธีการใหม่ในการส่งมอบสารชีวโมเลกุลเช่น fluorescein isothiocyanate (FITC) และ FITCDextran เข้าไปในโปรโตพลาคาโนลาโดยใช้ microbubble ช่วยกระบวนการหมุนเหวี่ยง. FITC ได้รับการใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นเครื่องมือในการติดฉลากมือถือเป็นเวลานาน[10-11] และ FITC-Dextran ถือว่าเป็นมักจะเป็นเมมเบรนโมเลกุลผ่าน[12-13] ในการทดลองนี้ทั้ง FITC และ FITC-Dextran ของน้ำหนักโมเลกุล 70 และ 250 กิโลดาลตันตามลำดับถูกนำมาใช้สำหรับการศึกษาการจัดส่ง ในฐานะที่เป็นรูป 1 แสดงให้เห็นว่าโปรโตพลาคาโนลาที่มีสารสกัดจากเซลล์แรกคาโนลาเดิมกลุ่ม protoplasts ถูกปั่นแล้วด้วยส่วนผสมของmicrobubbles และสารชีวโมเลกุล บทบาทของ microbubbles จะคล้ายกับโปรแกรมของพวกเขาใน sonoporation: ระเบิดของ microbubbles ในสภาพแวดล้อมที่มีความดันสูงก่อให้เกิดโพรงอากาศหรือของเหลวสตรีมมิ่งที่เกิดในรูขุมขนบนเยื่อหุ้มเซลล์[14-20] ในการนี้ระบบ microbubbles แตกอาจจะเป็นเพราะแปะสนามหรือชนกับเซลล์คาโนลา ไหลภูมิคุ้มกัน (FACS) histograms และภาพกล้องจุลทรรศน์ confocal พิสูจน์ให้เห็นว่าสารชีวโมเลกุลได้รับการแต่งตั้งในการทดลองของเราเข้ามาในโปรโตพลาหลังการรักษา ประสิทธิภาพการจัดส่งอยู่ที่ประมาณ 90% และเซลล์มีชีวิตอยู่ที่ประมาณ100% ขึ้นอยู่กับจำนวนเซลล์หลังจากการย้อมสีจากdiacetate fluorescein (FDA) โดยรวม, FITC และ FITC-Dextran ที่มีน้ำหนักโมเลกุลประมาณ70 กิโลดาลตันและ 250 ตามลำดับเป็น0,014-5,793 / $ 36.00? 2012 สภาสังคมชีวเคมียุโรป จัดทำโดย Elsevier BV สงวนลิขสิทธิ์. http://dx.doi.org/10.1016/j.febslet.2012.12.005 ⇑ผู้รับผิดชอบ ที่อยู่: W6-019, ECERF มหาวิทยาลัยอัลเบอร์ต้าเอดมันตัน, อัลเบอร์ต้าประเทศแคนาดา T6G 2V4. E-mail address: [e-mail] (เจเฉิน). FEBS 587 ตัวอักษร (2013) 285-290 วารสารหน้าแรก: www FEBSLetters.org ส่งอย่างมีประสิทธิภาพเข้ามาในโปรโตพลาด้วยการประนีประนอมไม่มีชีวิตของเซลล์ รูขุมขนบนโปรโตพลาตามที่แสดงในภาพ SEM ยืนยันกลไกการส่งมอบของวิธีการนี้