電穿孔效應(yīng)是指在適當(dāng)高壓脈沖電場(chǎng)作用下，細(xì)胞或組織間起相對(duì)隔離作用的“屏障”內(nèi)快速形成液態(tài)通道的現(xiàn)象，是電場(chǎng)與具有不同介電常數(shù)而且易變形的物質(zhì)相互作用的結(jié)果。從孔的形成、閥值跨膜電壓、膜損傷、分子運(yùn)輸、組織穿孔、膜恢復(fù)和細(xì)胞死亡等方面論述了電穿孔效應(yīng)的產(chǎn)生機(jī)理，并對(duì)電穿孔效應(yīng)的應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合電穿孔生物效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究和應(yīng)用特點(diǎn)，設(shè)計(jì)制作了一臺(tái)智能化電穿孔儀，該儀器具有矩形脈沖和電容放電脈沖兩種波形輸出，并且脈沖幅值、脈沖寬度、重復(fù)頻率可調(diào)。
方波電穿孔儀的應(yīng)用：
哺乳動(dòng)物細(xì)胞轉(zhuǎn)染
電穿孔是一種高度靈活的技術(shù)，用于對(duì)哺乳動(dòng)物細(xì)胞進(jìn)行基因修飾。無(wú)論你是在研究基因的上調(diào)還是下調(diào)，特定的蛋白質(zhì)表達(dá)，這種方法都是無(wú)毒的，并且不需要昂貴的試劑就能成功地轉(zhuǎn)染細(xì)胞。原代細(xì)胞、干細(xì)胞或已建立的細(xì)胞系可以電穿孔，產(chǎn)生高轉(zhuǎn)染效率和高細(xì)胞存活率。
體內(nèi)、子宮與卵巢內(nèi)
方波系統(tǒng)允許研究人員設(shè)置脈沖長(zhǎng)度和脈沖數(shù)，這對(duì)于確保細(xì)胞和組織存活至關(guān)重要，同時(shí)在體內(nèi)和體外都能保持轉(zhuǎn)染。電穿孔介導(dǎo)的基因和藥物傳遞已被證明能顯著增加細(xì)胞內(nèi)的攝取和釋放DNA、siRNA和miRNA在肌肉、皮膚、肝臟、腎臟、睪丸、視網(wǎng)膜、腫瘤等組織中的表達(dá)。體內(nèi)電穿孔技術(shù)已成功應(yīng)用于胚胎應(yīng)用、子宮和卵子應(yīng)用以及斑馬魚的轉(zhuǎn)染。
細(xì)菌和酵母轉(zhuǎn)化
長(zhǎng)期以來(lái)，電穿孔一直被認(rèn)為是轉(zhuǎn)化革蘭氏陰性和革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌及酵母的有效手段。革蘭氏陰性細(xì)菌，如大腸桿菌或由于其細(xì)胞壁組成，幽門螺桿菌通常比革蘭氏陽(yáng)性菌(如肺炎鏈球菌)更容易轉(zhuǎn)化。革蘭氏陰性細(xì)菌的轉(zhuǎn)化效率通常為1x1010轉(zhuǎn)化子/μgDNA，而革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌的轉(zhuǎn)化效率通常為1×106轉(zhuǎn)化子/ug DNA。
