클러스터드 정규 간격 반복서열(clustered regularly interspaced short palindromic repeats, CRISPR) 기반 편집 도구는 유전체 편집 분야의 지형을 변화시켰다. 그러나 견고하고 안전한 CRISPR 전달 방법의 부재는 치료 적용에서의 잠재력을 계속 제한하고 있다. 이러한 문제를 해결하고자 다양한 방법론이 등장했음에도 불구하고, 효율성과 편집 과정에 관한 문제는 여전히 지속되고 있다. 우리는 고효율이면서도 안전한 유전체 편집을 위해 droplet cell pincher (DCP)라는 마이크로플루이딕(microfluidic) 유전자 전달 시스템을 도입한다. 이 접근법은 액적 마이크로플루이딕스와 세포 기계천공(mechanoporation)을 결합하여, 미세 스케일 수축(microscale constriction)을 통해 세포와 CRISPR 시스템을 캡슐화하고 제어된 통과를 가능하게 한다. 통과 시 세포막과 핵막에서 형성되는 불연속성은 CRISPR 시스템의 핵 내 신속한 내부화를 촉진한다. 우리는 이 플랫폼을 사용하여 mRNA(약 98%) 및 플라스미드 DNA(약 91%)를 포함한 다양한 고분자량 물질의 성공적인 전달을 입증하였으며, 이를 통해 DCP의 활용성을 강조하고 CRISPR-Cas9 전달을 통한 성공적인 유전체 공학을 달성할 수 있음을 보여준다. 본 플랫폼은 현재의 표준(state-of-the-art) 방법인 전기천공(electroporation)과 비교하여 세 가지 핵심 영역에서 우수한 성능을 보인다: 단일 노크아웃(single knockout, 약 6.5배), 이중 노크아웃(double knockout, 약 3.8배), 그리고 노크인(knock-in, 약 3.8배). 이러한 결과는 임상 및 생물학적 세포 기반 연구에 대한 함의를 지니는 CRISPR 공학의 차세대 도구로서 우리의 플랫폼의 잠재력을 부각한다.

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