发布时间: 2025-11-22 · 新闻信息
电穿孔技术(Electroporation)是一种利用高强度脉冲电场使细胞膜短暂地发生局部突破的技术,常用于基因转染、药物递送、细胞融合、细胞膜修复等研究。电穿孔仪是实现这一过程的核心设备,通过电场的作用,促进外源性物质(如DNA、RNA、药物等)通过细胞膜进入细胞内部。这项技术因其高效、低毒性以及适用于多种细胞类型而广泛应用于生物医学、基因工程、药物研究等领域。
电穿孔仪通过施加高强度的电场,瞬间改变细胞膜的电性和物理性质,形成电穿孔。这些电穿孔可以让带电或无电荷的分子(如DNA、药物分子)通过细胞膜,进而进入细胞。这一过程的关键是选择合适的电场强度和脉冲时间,使得细胞膜局部发生渗透,同时避免细胞死亡。
施加电场:电穿孔仪通过电极施加高强度脉冲电场,细胞膜在电场的作用下发生极性改变。
形成电穿孔:电场改变了细胞膜的结构,使得细胞膜出现小孔,这些小孔称为电穿孔。
外源性物质进入:这些电穿孔为外源性物质(如基因、药物等)提供了通道,能够快速进入细胞内部。
恢复膜的完整性:电场停止后,细胞膜会尝试修复自身,电穿孔会在一定时间内逐渐关闭,恢复细胞膜的完整性。
电穿孔仪在多个研究领域中发挥着重要作用,尤其是在细胞和分子生物学实验中。以下是一些常见的应用:
基因转染:通过电穿孔将外源DNA或RNA导入到细胞内,是细胞工程、基因治疗以及疫苗开发中的常用方法。
药物递送:电穿孔技术可以帮助药物分子直接进入细胞,增强药物的效果,特别是在抗癌药物、疫苗等的研究中得到广泛应用。
细胞融合:电穿孔也常用于细胞融合实验,例如用于单克隆抗体的生产。
细胞膜修复:通过电穿孔技术促进细胞膜修复,可以应用于一些细胞的重编程或修复实验。
临床应用:电穿孔在临床上也有一定的应用,特别是在肿瘤治疗中,利用电穿孔将药物或基因直接导入肿瘤细胞,达到更好的治疗效果。
电穿孔实验操作流程一般分为几个步骤:细胞准备、仪器设置、电穿孔过程及后续培养。以下是详细的步骤说明:
选择适合的细胞类型:根据实验的需求,选择适合电穿孔的细胞类型(如癌细胞、原代细胞、细胞系等)。不同的细胞对电场的敏感性不同,因此选择合适的细胞对实验成功至关重要。
细胞培养:在进行电穿孔之前,确保细胞生长至对数生长期,即细胞处于最健康、最活跃的状态。这有助于提高转染效率。
细胞收获:将细胞收获后,用PBS(磷酸盐缓冲液)洗涤两次,以去除培养基中的任何残留物。
DNA/RNA溶液:根据实验的需要,选择合适的外源基因或RNA分子,准备成合适的浓度,一般为1-10μg/mL。
电穿孔缓冲液:使用电穿孔专用缓冲液,以确保细胞在电穿孔过程中处于最佳状态,避免电穿孔过程对细胞造成损伤。
选择电压和脉冲宽度:根据细胞类型的不同,选择合适的电压(一般为100V至2000V)和脉冲宽度(通常为1ms至100ms)。设置参数时需要根据仪器手册推荐的范围进行调整。
选择脉冲次数和间隔:电穿孔的脉冲次数和间隔时间对转染效果有重要影响。一般来说,单次或双次脉冲可以提高转染效率,过多的脉冲可能导致细胞死亡。
电穿孔时间的选择:在进行电穿孔时,脉冲持续时间过长可能会对细胞造成过度损伤,因此需要根据细胞种类和实验要求设定合适的时间。
加入DNA/RNA溶液:将细胞与待转染的DNA或RNA溶液混合。混合时要确保均匀,可以使用无菌的电子管或电穿孔专用管进行混合。
转移至电穿孔仪:将细胞与溶液混合后,转移至电穿孔仪的电极杯中。确保液体的体积适中,且完全覆盖电极。
开始电穿孔:启动电穿孔仪,施加电场脉冲。在这个过程中,细胞将会暂时失去膜的完整性,从而允许外源DNA或RNA进入。
电穿孔后的培养:完成电穿孔后,立即将细胞转移到含有适当培养基的培养皿中。让细胞在适宜的温度和CO₂浓度下恢复。
后续观察:观察细胞的恢复情况,包括形态变化、存活率以及转染效率。一般建议24小时后进行分析,评估基因转染的效果。
转染效率:根据荧光显微镜、流式细胞仪或其他方法,评估基因转染的效果。通常通过荧光标记基因来检测转染效果。
细胞活性:可以使用细胞存活率测试(如MTT、CCK8)来评估细胞是否受到电穿孔过程的损伤。
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高稳定性:电穿孔仪采用先进的电气设计,确保设备稳定运行,减少实验中的不确定性。
多种实验模式:设备支持不同细胞类型和实验的定制化参数设置,操作灵活,适用广泛。
人性化设计:界面简洁,操作便捷,具有多重安全保护功能,适合长期使用。
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电穿孔仪作为基因转染、细胞治疗等领域的重要工具,已经在科研实验中得到广泛应用。通过正确的操作流程,能够有效地提高实验的转染效率和精准性。长沙实了个验仪器制造有限公司的电穿孔仪凭借其高性能、稳定性和长达3年的质保服务,成为科研人员在实验过程中可靠的伙伴。通过此类设备的使用,科研人员能够更高效地完成各种细胞工程和基因研究项目。

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