JP2014513984A5

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Publication number: JP2014513984A5
Application number: JP2014510543A
Authority: JP
Filing date: 2012-05-14
Publication date: 2015-07-09
Anticipated expiration: 2032-05-14

Claims

細胞内に物質を送達するためのデバイスであって、
電磁放射と接触した際に加熱される物質のナノ粒子及び／又は薄膜を有するベッセルの表面を備え、前記表面が一つ以上のオリフィスを備え、前記ナノ粒子及び／又は薄膜が前記オリフィスのうち少なくとも一つの表面に及び／又は前記オリフィスのうち一つの近くに堆積されている、デバイス。
前記表面が、ベッセルの、マイクロタイタープレートの、細胞培養ベッセルの、又はマイクロ流体デバイスのチャンバ若しくはチャネルの、壁及び／又は床を備える、請求項１に記載のデバイス。
前記表面が、細胞を含むように構成され且つ顕微鏡で観察するように配置されたチャンバの表面を備える、請求項１に記載のデバイス。
前記表面が、ガラス、鉱物、及びプラスチックから成る群から選択された物質を備える、請求項１から３のいずれか一項に記載のデバイス。
前記表面が少なくとも二つのオリフィスを備え、前記ナノ粒子及び／又は薄膜が、前記オリフィスの表面の上に及び／又は前記オリフィスの近くに堆積されている、請求項１から４のいずれか一項に記載のデバイス。
前記表面が、少なくとも５個、少なくとも１０個、少なくとも１５個、少なくとも２０個、少なくとも２５個、少なくとも５０個、少なくとも１００個、少なくとも２００個、又は少なくとも５００個のオリフィスを備え、各オリフィスが、ナノ粒子及び／又は薄膜を有する表面を備え、及び／又は、前記オリフィスの近くに配置されたナノ粒子及び／又は薄膜を有する、請求項５に記載のデバイス。
前記オリフィスが略２ｃｍ^２以下、略１．５ｃｍ^２以下、略１ｃｍ^２以下、略０．５ｃｍ^２以下、又は略０．１ｃｍ^２以下の領域内に全て配置されている、請求項６に記載のデバイス。
前記ナノ粒子及び／又は薄膜が、前記オリフィスから略１００μｍ以内、略５０μｍ以内、略２５μｍ以内、略２０μｍ以内、略１５μｍ、略１０μｍ以内、又は略５μｍ以内に配置されている、請求項１から７のいずれか一項に記載のデバイス。
前記ナノ粒子及び／又は薄膜が、前記オリフィスの壁に及び／又は縁の全周囲に堆積されている、請求項１から８のいずれか一項に記載のデバイス。
前記ナノ粒子及び／又は薄膜が、前記オリフィスの壁又は縁の一つの領域に優先的に存在している、請求項１から８のいずれか一項に記載のデバイス。
前記ナノ粒子及び／又は薄膜が、細胞が配置されるのと同じ側の前記表面の面の上に及び／又はオリフィスの縁の上に堆積されている、請求項１から１０のいずれか一項に記載のデバイス。
前記ナノ粒子及び／又は薄膜が、細胞が配置されるのと反対側の前記表面の面の上に及び／又はオリフィスの縁の上に堆積されている、請求項１から１０のいずれか一項に記載のデバイス。
前記ナノ粒子及び／又は薄膜が薄膜を備える、請求項１から１２のいずれか一項に記載のデバイス。
前記ナノ粒子及び／又は薄膜がナノ粒子を備え、該ナノ粒子のサイズの範囲が略５ｎｍから略５００ｎｍまでである、請求項１から１２のいずれか一項に記載のデバイス。
前記ナノ粒子が、ナノビーズ、ナノワイヤ、ナノチューブ、ナノドット、ナノコーン、及び量子ドットから成る群から選択されている、請求項１から１４のいずれか一項に記載のデバイス。
前記ナノ粒子及び／又は薄膜が、半導体、金属、金属合金、窒化金属、及び酸化金属から成る群から選択された物質を備える、請求項１から１５のいずれか一項に記載のデバイス。
前記ナノ粒子及び／又は薄膜が、遷移金属、遷移金属合金、窒化遷移金属、及び酸化遷移金属から成る群から選択された物質を備える、請求項１６に記載のデバイス。
前記ナノ粒子及び／又は薄膜が、金、チタン（Ｔｉ）、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、及びＴｉＡｌＮからなる群から選択された物質を備える、請求項１６に記載のデバイス。
前記ナノ粒子及び／又は薄膜が、ＩＩＩ族物質又はＶ族物質でドープされたＩＶ族物質である半導体を備える、請求項１６に記載のデバイス。
前記ナノ粒子及び／又は薄膜が、ホウ素、ヒ素、リン、及びガリウムから成る群から選択された物質でドープされたシリコン又はゲルマニウムを備える、請求項１９に記載のデバイス。
前記オリフィスのうち一つ以上が、細胞内に送達される試薬を含むチャンバと流体連結している、請求項１から２０のいずれか一項に記載のデバイス。
前記デバイスがマイクロチャネルを備え、前記オリフィスのうち一つ以上が、前記マイクロチャネルと流体連結している、請求項１から２０のいずれか一項に記載のデバイス。
前記デバイスが複数のマイクロチャネルを備える、請求項２２に記載のデバイス。
異なる複数のマイクロチャネルが異なる複数のオリフィスと流体連結している、請求項２３に記載のデバイス。
前記デバイスが、異なる複数のマイクロチャネルに流体を送達するマニホールド及び／又はバルブを備える、請求項２４に記載のデバイス。
前記マイクロチャネルが、細胞内に送達される試薬を含む、請求項２２から２５のいずれか一項に記載のデバイス。
前記試薬が、核酸、リボザイム、タンパク質、ペプチド、酵素、抗体、細胞小器官、染色体、病原体、及びマイクロ粒子、ナノ粒子から成る群から選択されている、請求項２１又は２６に記載のデバイス。
前記マイクロチャネルがポンプの制御で加圧され、又は重力送りによって供給が行われる、請求項２２から２７のいずれか一項に記載のデバイス。
前記デバイスが、前記マイクロチャネル内の流れを監視及び／又は制御し、且つ前記表面の照射のタイミング及び任意で位置を制御する制御装置を更に備える、請求項２２から２８のいずれか一項に記載のデバイス。
前記デバイスが、倒立顕微鏡上のステージを置換するように構成されている、請求項１から２９のいずれか一項に記載のデバイス。
細胞内に物質を送達する選択的開口用システムであって、
請求項１から２８のいずれか一項に記載のデバイスと、
前記ナノ粒子又は薄膜を加熱する電磁エネルギー源とを備えたシステム。
前記電磁エネルギー源がレーザ又は非コヒーレント光源である、請求項３１に記載のシステム。
前記電磁エネルギー源がレーザである、請求項３２に記載のシステム。
前記システムが、レンズシステム、ミラーシステム、マスク、及び／又は、前記表面の特定の領域に電磁エネルギーを向ける位置決めシステムを備える、請求項３１から３３のいずれか一項に記載のシステム。
前記システムが、前記電磁エネルギー源による照射のタイミング及び／又はパターンを制御する制御装置を備える、請求項３１から３４のいずれか一項に記載のシステム。
細胞内に試薬を送達する方法であって、
請求項１から３０のいずれか一項に記載のデバイスの上に及び／又は請求項３１から３５のいずれか一項に記載のシステムに細胞を提供するステップであって、前記細胞が前記表面の上に配置される、ステップと、
前記細胞を前記試薬に接触させるステップと、
前記表面の領域を電磁放射に晒すことによって、前記薄膜及び／又は粒子の加熱を誘起するステップとを備え、前記加熱が、加熱された領域において又は近くにおいて細胞膜に開口を導入する気泡を形成して、細胞内に試薬が送達される、方法。
前記細胞を取り囲む培地に前記試薬を提供することによって、前記細胞を前記試薬と接触させる、請求項３６に記載の方法。
前記表面に存在している一つ以上のオリフィスに前記試薬を提供することによって、前記細胞を前記試薬と接触させる、請求項３６に記載の方法。
前記オリフィスと流体連結している一つ以上のマイクロ流体チャネルに前記試薬を提供することによって、前記細胞を前記試薬と接触させる、請求項３８に記載の方法。
異なる複数の試薬が異なる複数のオリフィスに導入される、請求項３９に記載の方法。
前記晒すことが、レーザパルス又は非コヒーレント光源に前記表面の領域を晒すことを備える、請求項３６から４０のいずれか一項に記載の方法。
前記試薬が、核酸、染色体、タンパク質、標識、細胞小器官、及び小有機分子から成る群から選択される、請求項３６から４１のいずれか一項に記載の方法。