威尼德雙波全能型電穿孔儀Gene Pulser X2高壓脈沖電穿孔儀是功能強(qiáng)大的將核酸、蛋白質(zhì)以及其它分子導(dǎo)入多種細(xì)胞的高效技術(shù)。通過(guò)高強(qiáng)度的電場(chǎng)作用,瞬時(shí)提高細(xì)胞膜的通透性,從而吸收周圍介質(zhì)中的外源分子。這種技術(shù)可以將核苷酸、DNA與RNA、蛋白、糖類、染料以及病毒顆粒等導(dǎo)入原核和真核細(xì)胞內(nèi)。電轉(zhuǎn)化相對(duì)于其它物理和化學(xué)轉(zhuǎn)化方法,是一種有價(jià)值和有效的替代方法。廣泛用于植物、動(dòng)物和微生物的各類細(xì)胞電穿孔
1方波
方波脈沖是指電壓瞬間升至預(yù)設(shè)電壓,保持電壓放電,然后瞬間終止放電。一般哺乳動(dòng)物細(xì)胞電轉(zhuǎn)染時(shí)選擇方波脈沖,有較高的轉(zhuǎn)染效率和細(xì)胞存活率。選擇方波時(shí),有以下參數(shù)要進(jìn)行考慮:場(chǎng)強(qiáng)、脈沖長(zhǎng)度、脈沖個(gè)數(shù)以及脈沖間隔。
方波-主要用于電轉(zhuǎn)哺乳動(dòng)物細(xì)胞和組織,也可用于細(xì)胞融合
場(chǎng)強(qiáng):兩電極間的電壓大小,用Kv/cm表示,場(chǎng)強(qiáng)改變一般通過(guò)調(diào)整脈沖電壓或電極間距來(lái)實(shí)現(xiàn)。
細(xì)胞類型、場(chǎng)強(qiáng)范圍、細(xì)菌/酵母3-24 kV/cm、哺乳動(dòng)物細(xì)胞、0.25-3 kV/cm、 植物
3-12 kV/cm
脈沖長(zhǎng)度:單個(gè)脈沖持續(xù)的時(shí)間,脈沖長(zhǎng)度與細(xì)胞膜穿孔保持開放的時(shí)間緊密相關(guān),如時(shí)間太長(zhǎng)則導(dǎo)致孔徑無(wú)法恢復(fù);如時(shí)間太短則外源物質(zhì)無(wú)法通過(guò)細(xì)胞膜。
脈沖個(gè)數(shù)和間隔:是指脈沖的個(gè)數(shù)以及每?jī)蓚€(gè)脈沖之間的間隔。有時(shí)為達(dá)到優(yōu)化的分子傳遞效果,我們可以采用多脈沖。
2 指數(shù)衰減波
指數(shù)遞減波脈沖是先對(duì)電容充電,然后讓電容完全放電,其電壓變化呈指數(shù)遞減。一般這種波形的脈沖電轉(zhuǎn)染適用于細(xì)菌、酵母菌、昆蟲細(xì)胞。選擇指數(shù)衰減波時(shí),有以下參數(shù)要進(jìn)行考慮:場(chǎng)強(qiáng)、電容、電阻、時(shí)間常數(shù)。
指數(shù)衰減波-主要用于電轉(zhuǎn)細(xì)菌,酵母,植物(有細(xì)胞壁的細(xì)胞),有時(shí)候?qū)σ恍┎溉閯?dòng)物細(xì)胞也適用
場(chǎng)強(qiáng):同方波。
電容:容納電場(chǎng)的能力,用uF表示,釋放能量的大小可通過(guò)調(diào)節(jié)電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)。一般我們采用高電壓,低電容或低電壓,高電容。
時(shí)間常數(shù):指數(shù)衰減波的脈沖長(zhǎng)度,用RC表示,為電阻與電容的乘積。指數(shù)衰減波時(shí)間常數(shù)越大,衰減的越慢,反之則越快。
電阻:阻礙電流的能力,有時(shí)又內(nèi)部電阻和外部電阻之分,如BTX電路則是內(nèi)部樣品電阻與外部設(shè)置電阻進(jìn)行并聯(lián),通過(guò)調(diào)整外部電阻進(jìn)而來(lái)調(diào)節(jié)總電阻,進(jìn)而調(diào)節(jié)脈沖時(shí)間。
Part 3 方波與指數(shù)衰減波之間如何轉(zhuǎn)換?
如果你查閱文獻(xiàn),只發(fā)現(xiàn)有指數(shù)衰減波的參數(shù),而你想嘗試方波,那怎么辦呢?接下來(lái)讓我們看看這兩種波形如何轉(zhuǎn)換吧。
從指數(shù)衰減波轉(zhuǎn)換為方波:保持電壓/電極間隙/脈沖時(shí)間/脈沖間隔不變;
無(wú)需設(shè)置電容和電阻參數(shù)
脈沖長(zhǎng)度為指數(shù)衰減波時(shí)間常數(shù)的一半
從方波轉(zhuǎn)換為指數(shù)衰減波:保持電壓/電極間隙不變
通過(guò)調(diào)整電阻和電容使時(shí)間常數(shù)為方波脈沖長(zhǎng)度的2倍,
注意:這些轉(zhuǎn)換都是理論上的,通常方波對(duì)哺乳動(dòng)物細(xì)胞更有效,指數(shù)衰減波對(duì)細(xì)菌/酵母更有效。
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