基因導入儀的基本原理

基因導入儀的基本原理

基因轉移儀是生物學研究領域常用的儀器。廣泛用于各種動物、植物細胞和微生物的電穿孔，也可用于細胞雜交、融合、基因轉移研究。
基本原則
國內外許多學者對細胞膜在適當脈沖電磁場作用下的電穿孔現象進行了研究。細胞電穿孔技術是利用高壓電脈沖使細胞膜瞬間可逆穿孔，對受體細胞幾乎沒有干擾。適當強度的電脈沖會在細胞外壁產生許多“小孔”。這時，基因會通過這些小孔進入細胞，一段時間后，細胞壁會自動修復，從而實現電脈沖的基因導入。
由于細胞電穿孔技術的高效、低毒、通用性和可控性，電穿孔技術已廣泛應用于基因工程、細胞工程和基因工程等領域。目前，電穿孔技術在國內外已應用于基因治療、藥物致敏、臨床等諸多方面，必將對人類產生深遠的影響。
外加電場之所以能穿透細胞膜，主要是因為細胞膜基本上是絕緣體，兩邊都浸沒在含有離子的電解質溶液中。當施加電場時，膜兩側的電解質離子被極化，形成額外的膜電位。
如果細胞是球形的，懸浮在溶液中和電場中，外電場誘導的膜電位可表示為Vm=：1.5aE0cosθ
在哪里。 a 是細胞半徑，E0 是外部電場強度，θ 是給定膜位置與電場方向之間的角度。
該公式是細胞電穿孔的理論基礎。不同的脈沖波形對細胞電穿孔有重要影響。zui常用的直流脈沖是方波和指數衰減的 RE 波形。指數衰減波形的脈沖制作容易，效果更好。