基因導入儀的基本原理

       
        基因轉移儀是生物學(xué)研究領(lǐng)域常用的儀器。廣泛用于各種動(dòng)物、植物細胞和微生物的電穿孔，也可用于細胞雜交、融合、基因轉移研究。
        基本原則
        國內外許多學(xué)者對細胞膜在適當脈沖電磁場(chǎng)作用下的電穿孔現象進(jìn)行了研究。細胞電穿孔技術(shù)是利用高壓電脈沖使細胞膜瞬間可逆穿孔，對受體細胞幾乎沒(méi)有干擾。適當強度的電脈沖會(huì )在細胞外壁產(chǎn)生許多“小孔"。這時(shí)，基因會(huì )通過(guò)這些小孔進(jìn)入細胞，一段時(shí)間后，細胞壁會(huì )自動(dòng)修復，從而實(shí)現電脈沖的基因導入。
        由于細胞電穿孔技術(shù)的高效、低毒、通用性和可控性，電穿孔技術(shù)已廣泛應用于基因工程、細胞工程和基因工程等領(lǐng)域。目前，電穿孔技術(shù)在國內外已應用于基因治療、藥物致敏、臨床等諸多方面，必將對人類(lèi)產(chǎn)生深遠的影響。
        外加電場(chǎng)之所以能穿透細胞膜，主要是因為細胞膜基本上是絕緣體，兩邊都浸沒(méi)在含有離子的電解質(zhì)溶液中。當施加電場(chǎng)時(shí)，膜兩側的電解質(zhì)離子被極化，形成額外的膜電位。
        如果細胞是球形的，懸浮在溶液中和電場(chǎng)中，外電場(chǎng)誘導的膜電位可表示為Vm=：1.5aE0cosθ
        在哪里。 a 是細胞半徑，E0 是外部電場(chǎng)強度，θ 是給定膜位置與電場(chǎng)方向之間的角度。
        該公式是細胞電穿孔的理論基礎。不同的脈沖波形對細胞電穿孔有重要影響。zui常用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制作容易，效果更好。