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基因導入儀的基本原理

日期:2020-09-24瀏覽:1135次

基因導入儀的基本原理
基因導入儀是生物領域研究中的一種常用的儀器。廣泛應用于各種動物、植物細胞和微生物的電穿孔,也可作細胞雜交、融合、基因導入的研究。

基本原理
  國內外眾多學者對適當的脈沖電磁場作用下,細胞膜發生電穿孔的現象展開研究。細胞電穿孔技術利用高壓電脈沖使細胞膜發生瞬間的可逆穿孔,對受體細胞產生的擾動很小,強度適當的電脈沖會使細胞的外壁產生許多“小孔”,此時,溶液中的基因就會通過這些小孔進入細胞,經過一段時間后,細胞壁將會自動修復,這樣就實現了電脈沖的基因導人。
  由于細胞電穿孔技術的高效性、低毒性、普適性和可控性,電穿孔技術已廣泛用于遺傳工程、細胞工程和基因工程等領域。目前國內外又將電穿孔技術應用于基因治療、藥物增敏、臨床等諸多方面,必將給予人類深遠的影響。
  外加電場之所以能夠擊穿細胞膜,主要是因為細胞膜基本上是一個絕緣體,兩面浸在含離子的電解質溶液中,當外加電場時,引起膜兩邊的電解質離子極化,而形成了外加的膜電位。
  若細胞為球形,懸浮在溶液里并處于電場中,因此可以得到外電場誘導的膜電位表示為Vm=:1.5aE0cosθ
  式中.a為細胞半徑,E0為外電場強度,θ為給定膜位置與電場方向間夾角。
  此公式是細胞電穿孔的理論基礎。不同脈沖波形對細胞電穿孔有重要影響。目前用得
多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易制造,效果較好。

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