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細胞轉染技術之電穿孔轉染法

一般來說重組DNA轉入宿主細胞之后才能得到擴增，轉染是常用的方法之一。細胞轉染技術服務是將外源DNA、RNA直接導入真核細胞的

技術服務，可用于基因功能研究、調控基因表達、突變分析和蛋白質生產等生物學試驗服務中。選擇合適的細胞轉染方式對于細胞生物學、

分子生物學以及腫瘤防治等科學研究具有十分重要的意義。電穿孔法是常用的細胞轉染的物理方法，它應用高壓電擊短暫或穩定地將DNA

導入細胞，適用于用化學或物理方法轉染某些類型細胞效率不高或有毒性時。

1、什么是電穿孔法

電穿孔法適用于多種類型的細胞，即可產生高頻率的穩定轉染，又可產生短暫的基因表達，并且其所需步驟較少，因而比其他技術更為容易

。在電穿孔方法中，電流能夠可逆地擊穿細胞膜形成瞬時的水通路或膜上小孔促使DNA分子進入胞內。電穿孔法可用于基因克隆、外源基因

的表達、基因定位和基因圖譜的繪制等研究。美迪西提供新藥研發外包服務，其生物部在分子生物學、細胞生物學、體外生物學和結構生物

學領域有豐富廣泛的經驗。可以從最初的cDNA文庫構建到藥物設計，通過蛋白質純化，結構測定和分析測定，提供一套完整的生物學服務。。

電穿孔轉染法首先利用電轉緩沖液重懸細胞→對含有核酸，緩沖液，細胞的混合物給予合適的電脈沖→電脈沖在細胞膜上形成電勢差，

誘導產生暫時的孔使核酸進入細胞→將細胞返回到生長培養基中，使其慢慢恢復→檢測基因表達或沉默情況。該方法適用范圍廣、

轉化效率高、殘毒性小，是具有發展潛力的一種轉染方法之一。

近年來也出現了活體電穿孔法用于轉基因的研究，活體電穿孔法是將外源基因通過電場作用，導入動物目標組織或器官。由于這種方法能有

效導入外源基因，可在多種組織器官上應用，并且效率較高。活體電穿孔法的原理很簡單，在直流電場作用的瞬間，細胞膜表面產生疏水或

親水的微小通道105～115μm；這種通道能維持幾毫秒到幾秒，然后自行恢復，在此期間生物大分子如DNA可通過這種微小的通道進入細胞。

一般情況下，高電場強度會殺死50%-70%的細胞。現在針對電穿孔轉染會引起大量細胞死亡而開發出了一種電轉保護劑，可以大大的降低

細胞的死亡率，同時提高電穿孔轉染效率。當遇到某些脂質體轉染效率很低或兒乎無法轉入時建議使用電穿孔法轉染。有研究者進行了電穿

孔法和脂質體轉染法轉染效率的比較。

2、電穿孔轉染法和脂質體轉染法轉染效率比較研究

研究者通過對電穿孔轉染法和脂質體轉染法在K562、HepG2細胞中的轉染效率比較，探索最佳的細胞轉染方法和條件[1]。方法是以K562、

HepG2細胞為研究對象，采用電穿孔轉染法和脂質體轉染法分別轉染帶有綠色熒光的質粒PEGFP-N1和無熒光的質粒pCDNA3.1、

pCDNA3.1-EOS基因，熒光顯微鏡下觀察PEGFP-N1轉染效果，計算轉染效率；收集各培養組細胞，裂解后提取蛋白，采用Western印跡

分析方法檢測基因轉染后的蛋白表達。

結果當脈沖20ms、電阻90Ω、電壓150V時進行電穿孔，轉染質粒PEGFP-N1，K562細胞可以得到較高的轉染率；當脈沖20ms、電阻90Ω、

電壓250V時，轉染質粒PEGFP-N1，HepG2細胞可以得到較高的轉染效率。在K562細胞和HepG2細胞中，電穿孔轉染法的轉染效率均顯著

高于脂質體轉染法(P<0.05)。電穿孔轉染法轉染PEGFP-N1后K562細胞和HepG2細胞的存活率顯著低于脂質體法(P<0.05)。Western blo

t結果顯示電穿孔轉染法蛋白表達量高于脂質體轉染法(P<0.05)。因此最佳條件下電穿孔轉染法是一種高效的基因轉染方法，對比較難轉染的

懸浮細胞效果更佳。

如今電穿孔細胞轉染方法應用范圍越來越廣泛，例如將該項技術用于核酸疫苗的轉遞、通過質粒或外來基因轉染原生動物、非熱效應殺滅腫

瘤細胞、向正常組織或腫瘤組織中轉入治療性蛋白基因等的研究。隨著國內外對電穿孔技術研究的深入，其在生物醫學研究領域的應用前景

將會越來越廣闊。

[1]電穿孔轉染法與脂質體轉染法對K562和HepG2細胞轉染效率的影響[J].