什么是電穿孔儀，它是如何工作的？

來源：上海鵬儀電子科技有限公司 2024年09月02日 09:31

　　電穿孔儀是一種利用高電壓電脈沖在細胞膜上形成暫時性納米孔，從而增加細胞膜的滲透性，使得平時不能或很難穿過細胞膜的分子能夠進入細胞內(nèi)的技術(shù)。這項技術(shù)在生物技術(shù)和醫(yī)學領(lǐng)域有廣泛的應用，如基因轉(zhuǎn)染、藥物傳遞等。

　　電穿孔儀的工作原理：

　　1、電場應用：工作時，首先會在含有細胞的介質(zhì)中施加一個短時的、高強度的電場。這個電場通常由電極產(chǎn)生，電極間的距離和電場強度都是可以調(diào)節(jié)的參數(shù)。

　　2、細胞膜的改變：在電場作用下，細胞膜上會形成納米級的孔洞。這些孔洞的形成機制主要與電場對細胞膜上脂質(zhì)分子的重新排列有關(guān)。電場使得細胞膜上的磷脂分子頭部朝向電場的負極，而疏水的尾部則朝向正極，這種重新排列導致膜的穩(wěn)定性下降，從而形成孔洞。

電穿孔儀

　　3、孔洞的動態(tài)：這些孔洞是動態(tài)的，它們在電場作用后不久就會自行封閉。孔洞的存在時間通常很短，從幾毫秒到幾秒不等，具體時間取決于電場的強度、持續(xù)時間以及細胞類型。

　　4、物質(zhì)傳遞：在孔洞開放的時間里，平時難以穿透細胞膜的大分子(如DNA、RNA、蛋白質(zhì)及某些藥物)得以進入細胞內(nèi)部。這一特性被廣泛應用于將外源基因?qū)爰毎?轉(zhuǎn)基因)以及提高某些藥物的療效。

　　5、細胞的恢復與應用：一旦電場被移除，細胞膜上的孔洞會逐漸閉合，細胞恢復正常狀態(tài)。這期間，被轉(zhuǎn)入的物質(zhì)可以在細胞內(nèi)發(fā)揮作用。例如，在基因治療中，轉(zhuǎn)入的DNA可以被細胞的核讀取并轉(zhuǎn)錄成蛋白質(zhì)。

　　總的來說，電穿孔儀是一個強大的工具，它通過物理方式暫時改變細胞膜的通透性，使得細胞吸收或內(nèi)部整合那些通常無法直接通過細胞膜的大分子成為可能。

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