细胞电转技术的基本原理
时间：2024-06-11 阅读：205
1、电转技术原理
细胞电转染（电转），也叫细胞电穿孔 (electroporation)，是把外源大分子物质DNA、RNA、siRNA、蛋白质等以及一些小分子导入细胞膜内部的重要方法。
在瞬间强大电场的作用下，溶液中细胞的细胞膜具有了一定的通透性，带电的外源物质以类似电泳的方式进入细胞膜。由于细胞膜磷脂双分子层的电阻很大，细胞外部电流场产生的细胞两极电压都被细胞膜承受，细胞质内分到的电压可以忽略不计，细胞质内部几乎没有电流，因此也决定了正常范围内的电转过程中细胞毒性很小。电场使DNA等物质进入细胞膜后只能停止在细胞膜附近，随后细胞本身的机制可以允许这些物质到细胞核等处。
普通电转能量过高可导致部分细胞因膜破坏而死亡，其中能存活下来的细胞内部都不会受到电流影响，因为细胞膜完整是细胞存活的必要条件。
由于电转技术依靠的是物理方法，细胞表面的分子特性对电转影响比较小。相比化学转染方法和病毒载体转染方法，电转可以用在所有的细胞种类上，而且容易定量控制。
2、细胞电转电场图
细胞膜近似绝缘体，细胞附近电转液中电流扭曲。
在串联电路中电阻越大分到电压越大，细胞两端电压基本都落在两端细胞膜上。
只有一个细胞端面电转有效。
细胞质内分到电压很小，DNA电转进入细胞膜后马上停止，后续靠细胞本身机制慢速扩散。
细胞核两端电压及其微小，微小的电压又落在核膜上，核内部完全没有电压，电转没有基因毒性。
3、电转技术应用
有效的细胞：几乎所有的真核细胞，包括所有细胞系，原代细胞，干细胞，血液和免疫类细胞，神经细胞，植物细胞和胚胎。
可以电转的物质包括DNA、RNA、siRNA、蛋白质等。
适用实验：瞬时或稳定表达蛋白质、基因敲除与敲入、siRNA和其他分子机制研究。
科研领域：细胞分子生物学、免疫学、血液学、神经学、癌症研究、新药开发等。