给药过程中，需要精确剂量将癌症相关分子引入细胞。然而，如何在活细胞中提供这些分子，同时保持其功能和活力(样本中的活细胞数量)，这是一个挑战。

纳秒电穿孔是一种很有前途的策略，以获得良好的细胞活力。纳秒电穿孔操作，是在纳秒时间尺度上的电脉冲在细胞膜局部区域的应用，导致可重复密封的孔的形成。然后，研究人员将与癌症相关的分子无损地注入活细胞。

新加坡科技与设计大学(SUTD)和A*STAR生物信息学研究所(BII)的研究人员开发了一种纳秒电穿孔平台。该平台允许孔隙保持开放约720分钟，这是目前最先进的电穿孔系统的10倍。此外，随着使用弱电压的脉冲数量的增加，该平台显示出高电导率。这有助于保持良好的细胞活力，这是关键的应用，如癌症药物输送和其他应用。

SUTD助理教授Desmond Loke说:“使用这种设计，有效的药物传递到癌细胞的时间窗显著增加。”

研究表明，孔隙再封闭以孔线张力为主，孔线的打开使膜的表面张力放松。这增加了孔隙闭合的能量屏障，导致孔隙寿命长。大量脉冲的应用降低了膜张力，这可能导致孔隙恢复时间的增加。

Loke补充说:“优化纳秒电穿孔系统性能，以广泛应用于药物开发、疾病诊断、系统生物学、基于细胞的治疗和基因编辑等领域，是研究团队的下一个计划。”

这项研究发表在《纳米尺度》杂志上。参与这项工作的其他研究人员包括来自SUTD的Denise Lee、Sophia Chan、Maria Meivita、Lunna Li和Natasa Bajalovic以及来自BII的Yaw-Sing Tan。

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Ultralong recovery time in nanosecond electroporation systems enabled by orientational-disordering processes