技术文章

电转效率低?你可能忽略了这些

上海优宁维生物科技股份有限公司 >> 进入商铺

2023/8/25 9:59:56

最近,总有小伙伴们前来询问在做完电转实验后,发现转染效率太低了该怎么办,于是小优通过搜集多方资料、询问技术专家,为大家找来了一些解决方案,下面我们就来一起看看吧~

 

一、什么是电转?

俗话说得好,知己知彼,方能百战百胜,所以首先我们需要清楚电转的原理。电转,也称电穿孔法,是通过脉冲电流在细胞膜上打孔,将外源分子(DNA、RNA 、mRNA等)导入真核细胞内,来改变细胞的特性,从而达到改造细胞的目的,是实现细胞基因功能和蛋白质表达研究的重要工具。与其他细胞转染技术相比,电转具有操作简便、适用多种细胞、重复性好和转染效率高等优点。

 

二、影响电转效率的因素有哪些呢?

影响电转效率的因素有很多,总结下来有三方面:电转过程、细胞状态以及转染底物状态。只有了解影响电转效率的因素有哪些,我们才能够“对症下药”。

 

1.电转过程

1)电转的完整操作步骤包括电转前操作,电转执行和电转后培养。在进行电转前操作时,电转试剂、细胞与转染底物要进行混匀,如果混匀时过于激烈,会破坏转染复合物的形成,从而导致转染效率降低;

2)在进行电转前操作时,电击缓冲液的选择也很重要,由于细胞对缓冲液的离子组成和渗透压非常敏感,因此组分与细胞质类似的缓冲液有利于细胞电击后的存活;

3)电转执行时,需要控制电场强度和脉冲时间。适当提高电场强度或延长脉冲时间,能使底物更容易进入细胞,但细胞的死亡率也会增加。一般电场强度设置遵循低电场长时程的原则。如果选择内置优化程序的电转系统,如Lonza的Nucleofector系统,则可以节省摸索电场强度和脉冲时间的步骤。

4)转染培养基中含有抗生素会影响细胞转染效率,这是因为转染试剂对细胞有损伤,这时培养基中的抗生素会进一步损伤细胞,因此我们建议使用不含抗生素的培养基或PBS;

5)电转后培养要注意,如果使用传统转染试剂,转染后4-6h后必须进行换液,否则会由于转染试剂毒性而引起细胞死亡,最终影响转染效率。

 

2.细胞状态

1)细胞污染对细胞状态的影响很大,受到细菌、真菌或支原体污染的细胞都会导致转染效率降低、细胞死亡率增加,尤其是支原体污染悄无声息,因此一定要做好定期的支原体检测,确保细胞状态;

2)细胞培养到不同密度都能用于电转,但好的转化效率是在细胞的对数生长期(15代以内,传代后2d)。当细胞处于对数生长期时,有丝分裂较旺盛,表面结构密度比稳定期的细胞差,电转后,细胞膜的恢复能力强,而且处于有丝分裂期的细胞更容易接受外源DNA。

 

3.转染底物状态

1)不同的转染底物对转染效率都会产生不同的影响,例如质粒DNA在大小、用量以及构象这三方面都影响着电转效率,IRES导致转染效率低,转染mRNA需要调整洗涤次数等等;

2)转染试剂与底物的配比,也会影响转染效率,因此需要根据说明书或参考文献来进行配比优化实验,选用最佳配比浓度;

3)底物的内毒素,也会影响转染效率,内毒素含量过高,会导致转染过程中细胞状态变差,从而增加细胞死亡率,降低转染效率,因此要对内毒素进行控制。

 

三、如何提高电转效率?

我们都知道,电转的操作是需要借助仪器来完成的,因此除了要考虑上面的这些因素外,更重要的是选择一个高效的电转仪。Nucleofector™技术是Lonza公司的zhuan利创新技术,利用电击在细胞膜上开个小孔,综合各种特定细胞转染程序与转染液的作用,核酸底物不仅可以进入细胞质,还可直接通过核膜进入细胞核。相较于传统电转技术,Nucleofector™技术的细胞转染率可达99%,且实现转染不依赖于细胞的分裂。

 

01 Nucleofector™技术核心:核电转

利用特定的转染试剂和细胞保护剂,通过细微差别的电脉冲,使得转染物质不仅可以直接进入细胞质,而且可以直接通过核膜进入到细胞核。

 

注:图片来自Lonza

 

02 Nucleofector™技术组成

1)Nucleofector™设备:内置针对每种细胞优化好的转染参数。

2)配套试剂盒:试剂盒是包含有转染试剂,细胞保护剂,专用电极杯,吸管、pmaxGFP™阳性质粒。

3)数据库与操作手册:几百种细胞的详细的优化方案,不仅有转染步骤,也包含了核转染前后细胞的处理,如细胞来源、传代、生长条件、培养基以及转染后培养等细节技巧。

 

03 提高电转效率的方法

 

1.细胞收集时:

1)在消化贴壁细胞时,一定要注意终止胰酶反应,防止过度消化;最好使用专业的胰酶中和剂;

2)在进行细胞离心时,使用低转速长时间离心,提升细胞的存活率;

3)选择合适状态的细胞,一般原代细胞可以传1-2次后使用;尽量挑选迭代次数少的细胞,如果是冻存细胞,建议复苏1-2h后使用;

4)选择对数增长期的细胞;

5)做好支原体清除。

 

2.试剂添加:

1)电转试剂的添加只需室温操作即可;

2)细胞在试剂中停留不超20min,混合好尽快开始实验;

3)转染的底物占比不能大于总体积的10%,比如转染体系100ul,底物最多添加10ul;

4)在消化的细胞进行配置时,一定要离心并wan全去除残留培养基;

5)在加入到电极杯中时,要避免产生气泡,从而影响电脉冲;

6)对底物进行内毒素控制;

7)转染试剂与底物浓度配比控制;

8)如果是mRNA转染,可多洗涤2次。

 

3.程序设置:

1)使用Lonza电转仪,程序已经设定好,可以根据不同的细胞名称,选择对应的优程序; 根据实际情况,可以对程序进行微调,确保转染效率和细胞存活率。

2)使用需要自行设置的仪器,一般电场强度设置遵循低电场、长时程的原则。

 

4.细胞重悬:

1)转染结束之后,可以先停留10min再加培养基重悬;

2)使用无钙培养基重悬,5-10min后转移细胞到培养皿上;

3)后续的实验一般在转染后24h再进行;

4)电转后的细胞,铺板数量翻一倍。

 

5.转染后细胞的培养:选择表达高峰期细胞做实验,推荐文献可在Lonza查询。

上海优宁维生物科技股份有限公司

试剂 | 耗材 | 仪器 | 软件 | 定制 | 实验服务 | 供应链

微信公众平台:优宁维抗体专家,欢迎关注!

小优博士(小程序):5大课堂, 让你的科研不再难!

公众号
小程序


相关产品

猜你喜欢

当前客户在线交流已关闭
请电话联系他 :