近年来，单细胞转染技术的不断发展极大推动了细胞生物学和生物医学的研究进步。美国西北大学的研究团队最新开发出一种创新的单细胞转染方法，利用纳米钢笔探针（nanofountain probe, NFP）结合电穿孔技术，实现对单个细胞的高效、精准分子导入。这项技术发表在《Nano Letters》杂志上，题为“纳米喷泉探针电穿孔（NFP-E）用于单细胞转染”。
传统的电穿孔技术通过电脉冲暂时性地增加细胞膜的通透性，使核酸、蛋白等分子进入细胞，但存在细胞存活率低、转染效率不稳定的问题。为解决这些难题，研究人员设计出基于微加工的纳米钢笔探针芯片，将微流体通道集成于探针中，通过局部电场在细胞表面形成微小的纳米孔，从而实现对单细胞的精准导入。研究中，研究人员可以调节电脉冲的持续时间和强度，以控制导入的分子剂量，具有前所未有的可控性。
据西北大学机械工程系的Horacio Espinosa教授介绍：“这项技术的最大优势在于其高精度和高效率，能够实现对单个细胞的精准操作，为个性化医疗、细胞治疗和基础研究提供了强有力的工具。”
该技术基于Espinosa实验室开发的纳米钢笔探针（NFP）平台，将微加工的悬臂探针与电极和微流体系统结合，通过显微操控或原子力显微镜实现细胞定位和操作。整个转染过程在光学显微镜下监控，确保操作的准确性和可重复性。研究验证显示，该方法在HeLa细胞中实现了多糖、蛋白、DNA结构和质粒DNA的高效转染，转染效率达95%，细胞存活率高达92%，表现出极佳的生物兼容性和多功能性。
目前，NFP-E技术已由Espinosa教授创立的公司iNfinitesimal LLC进行商业化，预计将在近期实现产业化应用，为细胞生物学和医学研究带来新的变革。该技术的推广有望推动个性化药物开发和细胞治疗的快速发展，成为未来细胞操作的重要工具之一。