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电转技术简介

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

 ① 细胞膜近似绝缘体,细胞附近电转液中电流扭曲。
 ② 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。
 ③ 只有一个细胞端面电转有效。
 ④ 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。
 ⑤ 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。

 

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