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技術(shù)文章

淺談基因?qū)雰x的基本原理

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  基因?qū)雰x是生物領(lǐng)域研究中的一種常用的儀器。廣泛應(yīng)用于各種動(dòng)物、植物細(xì)胞和微生物的電穿孔,也可作細(xì)胞雜交、融合、基因?qū)氲难芯俊?br />  基因?qū)雰x的基本原理
  國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者對(duì)適當(dāng)?shù)拿}沖電磁場(chǎng)作用下,細(xì)胞膜發(fā)生電穿孔的現(xiàn)象展開研究。細(xì)胞電穿孔技術(shù)利用高壓電脈沖使細(xì)胞膜發(fā)生瞬間的可逆穿孔,對(duì)受體細(xì)胞產(chǎn)生的擾動(dòng)很小,強(qiáng)度適當(dāng)?shù)碾娒}沖會(huì)使細(xì)胞的外壁產(chǎn)生許多“小孔”,此時(shí),溶液中的基因就會(huì)通過(guò)這些小孔進(jìn)入細(xì)胞,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,細(xì)胞壁將會(huì)自動(dòng)修復(fù),這樣就實(shí)現(xiàn)了電脈沖的基因?qū)恕?br />  由于細(xì)胞電穿孔技術(shù)的性、低毒性、普適性和可控性,電穿孔技術(shù)已廣泛用于遺傳工程、細(xì)胞工程和基因工程等領(lǐng)域。目前國(guó)內(nèi)外又將電穿孔技術(shù)應(yīng)用于基因治療、藥物增敏、臨床等諸多方面,必將給予人類深遠(yuǎn)的影響。
  外加電場(chǎng)之所以能夠擊穿細(xì)胞膜,主要是因?yàn)榧?xì)胞膜基本上是一個(gè)絕緣體,兩面浸在含離子的電解質(zhì)溶液中,當(dāng)外加電場(chǎng)時(shí),引起膜兩邊的電解質(zhì)離子極化,而形成了外加的膜電位。
  若細(xì)胞為球形,懸浮在溶液里并處于電場(chǎng)中,因此可以得到外電場(chǎng)誘導(dǎo)的膜電位表示為Vm=:1.E0cosθ
  式中.a(chǎn)為細(xì)胞半徑,E0為外電場(chǎng)強(qiáng)度,θ為給定膜位置與電場(chǎng)方向間夾角。
  此公式是細(xì)胞電穿孔的理論基礎(chǔ)。不同脈沖波形對(duì)細(xì)胞電穿孔有重要影響。目前用得zui多的直流脈沖是方波和指數(shù)衰減的RE波形。指數(shù)衰減波形的脈沖zui易制造,效果較好,所以用途也zui廣。
 

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