电穿孔是一种物理转染方法,其利用电脉冲在细胞膜上形成临时微孔,使核酸等物质可以通过这些微孔进入细胞。这是一种将外源性核酸高效导入许多细胞类型(包括细菌和哺乳动物细胞)中的策略。

电穿孔工作原理

电穿孔的过程很简单。将宿主细胞和选定的分子加入导电溶液中制成悬液,在混合物周围形成闭合电路。向细胞悬液释放电脉冲(优化电压,仅持续几微秒至1毫秒)。这会破坏细胞膜的磷脂双分子层,并在细胞膜上形成临时微孔。同时,细胞膜上的电势升高,驱使带电荷的分子(如 DNA)以类似于电泳的方式经临时微孔穿过细胞膜(Shigekawa 和 Dower,1988)。

电穿孔的主要优点在于其适用于所有细胞类型的瞬时转染和稳定转染。此外,由于电穿孔简单且快速,一旦确定好最佳电穿孔条件,即可在短时间内转染大量细胞。电穿孔的主要缺点在于高电压脉冲可引起大量细胞死亡,仅部分细胞膜可以成功修复,因此相比化学转染方法,其需要使用的细胞量更大。采用更现代化的仪器(例如 Invitrogen Neon 转染系统),使电脉冲平均分布于细胞间,并在电穿孔室中维持稳定的 pH 值,可以克服细胞高死亡率的问题,但仍需要对脉冲和电场强度参数进行优化,以平衡电穿孔效率和细胞活力。

将细胞加入电穿孔缓冲液中,制成细胞悬液。

在有专用缓冲液和核酸的条件下,对细胞施加电脉冲。

电脉冲在细胞膜上形成电势差,创建临时微孔,以便核酸进入。

使细胞重回生长状态,待细胞恢复。

检测细胞的基因表达或沉默。

将细胞加入电穿孔缓冲液中,制成细胞悬液。

在有专用缓冲液和核酸的条件下,对细胞施加电脉冲。

电脉冲在细胞膜上形成电势差,创建临时微孔,以便核酸进入。

使细胞重回生长状态,待细胞恢复。

检测细胞的基因表达或沉默。

电穿孔工作流程

Neon 电穿孔转染系统

The Neon Transfection System Neon 转染系统是第二代转染系统,以电子移液器吸头作为电穿孔室。相比传统的比色皿型电穿孔系统,Invitrogen Neon 电子移液器转染室的设计和性能可增加细胞活力和转染效率。

Neon 转染系统已帮助许多研究人员改进其转染实验。该系统设计用于哺乳动物细胞的电穿孔,但一些客户发现,该系统也可成功应用于其他细胞类型,如昆虫细胞培养物和寄生虫。

该方法的优点包括:

  • 应用广泛——Neon 系统在多种哺乳动物细胞类型中均可进行高效电穿孔
  • 高效——转染的细胞百分比高,并且不损害细胞活力
  • 灵活性——可使用一系列细胞数量:104 至 106 个细胞
  • 简单——一个试剂盒可用于所有细胞类型
  • 新颖——Neon 系统采用独特的电穿孔室,与移液器一样易于使用,其圆形形状较比色皿型系统更具优势。

电穿孔室的设计可以使电流均匀分布于各细胞,并在电穿孔室中维持稳定的 pH 值;这些关键优势使细胞活力显著提升。


细胞治疗用 Xenon 电穿孔系统

A large blue and white benchtop machine that uses electrical energy to transfect cells in a closed system for cell therapy process development and manufacturing 
Gibco CTS Xenon 电穿孔仪是灵活的封闭式电穿孔系统的一部分,有助于实现快速、高效的转染,并且不会损害细胞活力或回收率。这是设计用于细胞治疗开发和生产的大容量电转染系统。

CTS Xenon 电穿孔仪在 1–25 mL 的容量中可提供可靠的高转染性能,具有出色的细胞活力和回收率。其具有直观的可编程界面,流程灵活,使用无菌一次性耗材且可获取软件升级,有助于符合 21 CFR 第11部分的要求,该系统能够将您的细胞治疗工作流程从工艺开发无缝扩大至临床生产。

  • 高速、大容量——在25分钟内转染高达 2.5 x 109 个 T 细胞
  • 经验证的性能和活力——高达 90% 的基因敲除和 80% 的细胞活力
  • 流程灵活性——用户可编程系统使您能够为各种细胞类型和有效载荷创建和优化电穿孔方案(从工艺开发到商业生产)
  • 高效非病毒转染——可用于递送 DNA、RNA 和蛋白有效载荷
  • 封闭系统处理——MultiShot (MS) 耗材可无菌焊接至 PVC 或 C-Flex 管材。

1 mL 电穿孔室有助于实现高效工艺开发,5–25 mL 电穿孔盒可直接用于商业生产规模。该大容量耗材可实现细胞治疗生产系统的无菌工艺。


本页提到的产品的预期用途各不相同。有关特定预期用途的声明,请参阅使用说明书 (IFU)。C-Flex 是 Saint-Gobain Performance Plastics Corporation 的商标。

仅供科研使用,不可用于诊断目的。