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基因導入儀的基本原理
閱讀：1853 發布時間：2020-9-24
基因導入儀的基本原理
基因導入儀是生物領域研究中的一種常用的儀器。廣泛應用于各種動物、植物細胞和微生物的電穿孔，也可作細胞雜交、融合、基因導入的研究。
基本原理
國內外眾多學者對適當的脈沖電磁場作用下，細胞膜發生電穿孔的現象展開研究。細胞電穿孔技術利用高壓電脈沖使細胞膜發生瞬間的可逆穿孔，對受體細胞產生的擾動很小，強度適當的電脈沖會使細胞的外壁產生許多“小孔”，此時，溶液中的基因就會通過這些小孔進入細胞，經過一段時間后，細胞壁將會自動修復，這樣就實現了電脈沖的基因導人。
由于細胞電穿孔技術的高效性、低毒性、普適性和可控性，電穿孔技術已廣泛用于遺傳工程、細胞工程和基因工程等領域。目前國內外又將電穿孔技術應用于基因治療、藥物增敏、臨床等諸多方面，必將給予人類深遠的影響。
外加電場之所以能夠擊穿細胞膜，主要是因為細胞膜基本上是一個絕緣體，兩面浸在含離子的電解質溶液中，當外加電場時，引起膜兩邊的電解質離子極化，而形成了外加的膜電位。
若細胞為球形，懸浮在溶液里并處于電場中，因此可以得到外電場誘導的膜電位表示為Vm=：1.5aE0cosθ
式中．a為細胞半徑，E0為外電場強度，θ為給定膜位置與電場方向間夾角。
此公式是細胞電穿孔的理論基礎。不同脈沖波形對細胞電穿孔有重要影響。目前用得多的直流脈沖是方波和指數衰減的RE波形。指數衰減波形的脈沖易制造，效果較好。