电穿孔会引发大规模基因表达变化，化学透膜试剂会破坏细胞功能——传统胞内递送技术始终在“效率”与“细胞健康”之间做取舍。Portal的机械穿孔技术提供了一个不同的物理原理：让细胞通过均匀的多孔膜，质膜发生变形，周围分子通过自然扩散进入细胞质，无需电击、无需化学试剂。当诱导多能干细胞（iPSC）经处理后正常表达GFP mRNA，当人CD34+细胞在递送后6小时仍保持正常功能而电穿孔后高度失调，机械穿孔正在重新定义“温和高效”的活细胞递送标准。
机械穿孔的物理原理
Portal的机械穿孔技术基于两个物理变量：细胞速度和膜变形，分别通过压力和孔径控制。细胞大小是选择孔径的最大决定因素，细胞类型和敏感性决定合适的压力范围。分子递送效率与细胞活力呈负相关，用户可以优化孔径和压力条件以满足实验需求。
机械穿孔由两种力驱动：细胞速度（由压力驱动）和孔径大小。提高压力或减小孔径均可提升递送效率，但需平衡细胞活力。用户可完全调节这两个变量，精确达到所需的递送效率。这一机制使得Portal技术能够适应从敏感的原代细胞到稳健的细胞系等不同细胞类型。
关键技术优势——扩散摄取与共递送
基于扩散的摄取机制
Portal的递送过程基于扩散机制，细胞在通过多孔膜时质膜短暂打开，周围分子通过自然扩散进入细胞质，待递送分子可以混合递送或在不同孔中分开递送。与电穿孔和化学透膜不同，Portal无需使用刺激性试剂或缓冲液，无需优化透膜性，可递送任何类型的分子——小分子、多肽、蛋白质、mRNA、寡核苷酸、DEL等。
多种分子的共递送
由于Portal的递送过程基于扩散机制，不同类别的分子可以共同递送并保持其化学计量比。在一次反应中可将抗体、寡核苷酸和葡聚糖的混合物共同递送至HeLa细胞，通过流式细胞术可检测到各组分的高效共递送。这一特性对于研究多组分协同效应、蛋白复合物组装、信号通路同时干预等实验具有重要价值。
敏感细胞功能保持完整
即使是原代细胞等敏感细胞类型也能很好地耐受Portal的机械穿孔技术。基因表达分析显示，经Portal处理的细胞保持其天然状态——与其他递送机制如电穿孔后出现的大规模基因表达变化形成鲜明对比。人CD34+细胞在递送后6小时保持正常细胞功能和活化状态，而电穿孔后细胞高度失调。这使得Portal成为将分子导入敏感细胞类型（如原代细胞和疾病相关细胞）的理想选择。
Galaxy-i系统——高通量筛选集成方案
Portal的Galaxy-i耗材专为轻松集成到各类自动化分液仪器而设计，支持96孔板和384孔板中的分子递送与细胞摄入。无论是恒压式还是蠕动式分液泵均可兼容，并支持单孔或多孔分液器。
优化后的参数可从Gateway仪器无缝转移到Galaxy-i上，仅需极少调整即可使用。在多块96孔板和384孔板之间，递送效果均保持一致且可重复。整块板的分液时间与非递送模式下的分液时间相同——增加递送耗材不会改变操作时间或造成延迟。这使得机械穿孔技术可用于高通量筛选（HTS）场景。
Portal机械穿孔技术核心参数与仪器系列| 仪器级别 | 产品名称 | 通量 | 适用场景 |
|---|
| 研究级 | Gateway | 单管/低通量 | 参数优化、方法开发 |
| 高通量 | Galaxy-i | 96/384孔板 | 高通量筛选、自动化集成 |
| 临床级 | Millibooster | 临床规模 | 细胞治疗、大规模工程化 |
与Promega检测体系的兼容性
Portal已与Promega公司合作开展概念验证研究，证明能够递送广泛使用的分子和检测组分用于活细胞实验。
HiBiT/LgBiT系统： 在KRAS(G12C)基因座内源标记了HiBiT的MiaPaCa-2细胞中，递送LgBiT蛋白定量检测G12C特异性PROTAC降解剂LC-2对KRAS的降解作用。随着LC-2浓度增加，NanoGlo检测信号逐渐减弱。
NanoBRET系统： 在表达NanoLuc Src激酶的HeLa细胞中，将标记的Src激酶示踪剂与Src抑制剂Ponatinib或Bosutinib共同递送，观察到BRET信号呈剂量依赖性下降。
Lumit免疫检测： 同时递送四种抗体，检测过氧钼酸盐刺激后细胞内BTK的磷酸化状态，通过Promega Lumit免疫检测法检测到阳性信号。
