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浅谈基因导入仪的基本原理

发布时间::2020-03-30    浏览次数:72

  基因导入仪是生物领域研究中的一种常用的仪器。广泛应用于各种动物、植物细胞和微生物的电穿孔,也可作细胞杂交、融合、基因导入的研究。

  基因导入仪的基本原理

  国内外众多学者对适当的脉冲电磁场作用下,细胞膜发生电穿孔的现象展开研究。细胞电穿孔技术利用高压电脉冲使细胞膜发生瞬间的可逆穿孔,对受体细胞产生的扰动很小,强度适当的电脉冲会使细胞的外壁产生许多“小孔”,此时,溶液中的基因就会通过这些小孔进入细胞,经过一段时间后,细胞壁将会自动修复,这样就实现了电脉冲的基因导人。

  由于细胞电穿孔技术的性、低毒性、普适性和可控性,电穿孔技术已广泛用于遗传工程、细胞工程和基因工程等领域。目前国内外又将电穿孔技术应用于基因治疗、药物增敏、临床等诸多方面,必将给予人类深远的影响。

  外加电场之所以能够击穿细胞膜,基因导入仪主要是因为细胞膜基本上是一个绝缘体,两面浸在含离子的电解质溶液中,当外加电场时,引起膜两边的电解质离子极化,而形成了外加的膜电位。

  若细胞为球形,悬浮在溶液里并处于电场中,因此可以得到外电场诱导的膜电位表示为Vm=:1.E0cosθ

  式中.a为细胞半径,E0为外电场强度,θ为给定膜位置与电场方向间夹角。

  此公式是细胞电穿孔的理论基础。不同脉冲波形对细胞电穿孔有重要影响。目前用得zui多的直流脉冲是方波和指数衰减的RE波形。指数衰减波形的脉冲zui易制造,效果较好,所以用途也zui广。