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电转染小课堂之如何选择波形

2020.8.17

  欢迎大家订阅电转染小课堂,本期我们来分享如何选择电穿孔的波形,各波形需要设置的参数有哪些?以及两种波形之间的转换

  Part 1 方波

  方波脉冲是指电压瞬间升至预设电压,保持电压放电,然后瞬间终止放电。一般哺乳动物细胞电转染时选择方波脉冲,有较高的转染效率和细胞存活率。选择方波时,有以下参数要进行考虑:场强、脉冲长度、脉冲个数以及脉冲间隔。

  方波-主要用于电转哺乳动物细胞和组织,也可用于细胞融合

  场强:两电极间的电压大小,用Kv/cm表示,场强改变一般通过调整脉冲电压或电极间距来实现。

  细胞类型

  场强范围

  细菌/酵母

  3-24 kV/cm

  哺乳动物细胞

  0.25-3 kV/cm

  植物

  3-12 kV/cm

   脉冲长度:单个脉冲持续的时间,脉冲长度与细胞膜穿孔保持开放的时间紧密相关,如时间太长则导致孔径无法恢复;如时间太短则外源物质无法通过细胞膜。

  脉冲个数和间隔:是指脉冲的个数以及每两个脉冲之间的间隔。有时为达到优化的分子传递效果,我们可以采用多脉冲。

  Part 2 指数衰减波

  指数递减波脉冲是先对电容充电,然后让电容完全放电,其电压变化呈指数递减。一般这种波形的脉冲电转染适用于细菌、酵母菌、昆虫细胞。选择指数衰减波时,有以下参数要进行考虑:场强、电容、电阻、时间常数。

  指数衰减波-主要用于电转细菌,酵母,植物(有细胞壁的细胞),有时候对一些哺乳动物细胞也适用

  场强:同方波。

  电容:容纳电场的能力,用uF表示,释放能量的大小可通过调节电阻来实现。一般我们采用高电压,低电容或低电压,高电容。

  时间常数:指数衰减波的脉冲长度,用RC表示,为电阻与电容的乘积。指数衰减波时间常数越大,衰减的越慢,反之则越快。

  电阻:阻碍电流的能力,有时又内部电阻和外部电阻之分,如BTX电路则是内部样品电阻与外部设置电阻进行并联,通过调整外部电阻进而来调节总电阻,进而调节脉冲时间。

  Part 3 方波与指数衰减波之间如何转换?

  如果你查阅文献,只发现有指数衰减波的参数,而你想尝试方波,那怎么办呢?接下来让我们看看这两种波形如何转换吧。

  从指数衰减波转换为方波:保持电压/电极间隙/脉冲时间/脉冲间隔不变;

  无需设置电容和电阻参数

  脉冲长度为指数衰减波时间常数的一半

  从方波转换为指数衰减波:保持电压/电极间隙不变

  通过调整电阻和电容使时间常数为方波脉冲长度的2倍,

  注意:这些转换都是理论上的,通常方波对哺乳动物细胞更有效,指数衰减波对细菌/酵母更有效。

  下期预告:电转染小课堂之如何选择缓冲液?

   自从1938年BTX推出商用电穿孔仪以来,BTX一直处于电穿孔技术的最前沿,一直致力于为各种细胞和组织类型提供完整的转染解决方案,包括真核生物,原核生物,体内组织,卵内,子宫内,贴壁和悬浮培养,植物细胞,皮肤和肌肉免疫。除电穿孔仪外,BTX还为各种应用提供和研发专业的电极。北京德泉兴业商贸有限公司为BTX在北京和东三省地区的一级代理。欢迎致电联系我们。


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