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簡要描述：電轉(zhuǎn)實驗（電穿孔轉(zhuǎn)染）是一種利用短時高壓電脈沖在細胞膜上瞬間打出可逆納米級微孔，使外源DNA、RNA或蛋白質(zhì)等帶電分子高效進入細胞的物理轉(zhuǎn)染技術(shù)，具有操作快速、適用細胞廣、轉(zhuǎn)染效率高等優(yōu)點，是基因編輯、疫苗開發(fā)和細胞治療中的關(guān)鍵手段。
更新時間：2025-07-24 16:38:37
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膜電位改變：短時高壓電場（通常500–4000 V/cm）使細胞膜磷脂雙層發(fā)生極化，形成親水性臨時孔隙（直徑≈10 nm），持續(xù)時間毫秒級。
分子遞送機制：帶負電的DNA/RNA在電場驅(qū)動下以電泳方式穿過孔隙進入胞質(zhì)，后續(xù)依賴細胞自身機制擴散至核內(nèi)（核膜無有效電場作用，故“核電轉(zhuǎn)"為偽概念）。
可逆性與安全性：
可逆電穿孔：低強度脈沖后膜修復完整，細胞存活率>90%。
不可逆電穿孔：高強度脈沖致膜結(jié)構(gòu)yong久破壞，用于腫瘤消融（非基因操作）。
| 參數(shù) | 作用 | 典型值 |
|---|---|---|
| 電場強度 | 決定孔徑大小與細胞存活率 | 哺乳細胞：100–500 V/cm |
| 脈沖時長 | 影響分子滲透深度 | 1–10 ms |
| 脈沖波形 | 方波（均一滲透）vs 指數(shù)衰減波（能量漸變） | 方波為主 |
| 緩沖液離子濃度 | 高導電性介質(zhì)增強電流效率，但需避免電解損傷 | 低鹽溶液（如Opti-MEM） |
注：物種差異性顯著，如小鼠受精卵需30V脈沖（3ms時長+97ms間隔，7循環(huán)）。
樣本制備：
收集受精卵（體內(nèi)/體外受精），用低鹽緩沖液（如Opti-MEM）清洗3次，去除血清干擾。
電轉(zhuǎn)體系構(gòu)建：
將受精卵與目標分子（如CRISPR/Cas9核糖核蛋白）混合，置于電轉(zhuǎn)杯或定制電極槽（如LF501PT1-10鉑金電極）。
脈沖施加：
優(yōu)化參數(shù)（如小鼠：30V，3ms脈沖×7循環(huán)），脈沖間隔97ms避免過熱。
復蘇培養(yǎng)：
電轉(zhuǎn)后立即用M2培養(yǎng)基清洗，轉(zhuǎn)入KSOM培養(yǎng)液恢復，37℃/5% CO?孵育至囊胚期。
原理：跳過體外操作，直接對孕鼠輸卵管壺腹部施加電場，轉(zhuǎn)染體內(nèi)受精卵。
流程：
孕鼠麻醉后暴露輸卵管。
注入外源DNA溶液至壺腹部。
定制電極夾住輸卵管施放電脈沖（參數(shù)同體外）。
優(yōu)勢：
避免體外培養(yǎng)損傷，胚胎存活率提升20%。
已成功應用于小鼠、大鼠，潛力擴展至豬、猴。
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