电细胞融合技术简介

2020.8.04

电细胞融合技术简介

电细胞融合技术（electro-fusion）使用短而强的脉冲电场，增加细胞膜的通透性。脉冲电场在细胞膜上产生局部穿孔，从而诱导细胞融合，形成融合细胞或杂交瘤细胞。电融合过程可大致分为三个步骤：细胞的预对准Prealignment（需要融合的细胞相互接触），细胞膜融合membrane fusion，以及细胞的后对准postalignment（使融合的细胞回复圆形）。电细胞融合技术已成功应用到杂交瘤细胞生产、原生质融合和动物克隆方向，效率比常规聚乙二醇方法高的多，可以产生更多的融合细胞。

植物原生质体融合

a. 细胞的预对准Prealignment，细胞相互接触。

b. 细胞的膜融合membrane fusion。

c. 细胞开始融合。

d. 细胞回复圆形。

小鼠B淋巴细胞融合骨髓瘤细胞（SP2/0）

具体的步骤分解来时这样的：

电融合细胞计数示意图

电细胞融合仪中，AC波形脉冲（交流）将使得细胞对准。电场加载在细胞上之后，细胞内的正电荷和负电荷会分布在细胞的两端，产生偶极子（像电池一样，正极/负极）。随着细胞移动到相同的位置，互相接触。细胞的偶极子会相互吸引，形成珍珠链一样的结构。

施加DC波形脉冲（直流），将细胞融合在一起，从而短暂而强烈的电场在细胞膜中形成临时局部点电穿孔。

施加融合后的AC波形脉冲（交流），使融合的细胞成熟，将它们固定在一起，该波形用轻柔的力将细胞固定在适当的位置以促进融合。

企业用户提供的BEX CFB16-HB细胞融合效果与聚乙二醇（PEG）融合效果的比较

电细胞融合与聚乙二醇融合结果比较（J Immunol Methods. 2008 Jul 31; 336(2): 142–151.）

将聚乙二醇（PEG）引入B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的混合物中，会引起细胞聚集和膜蛋白聚集，膜蛋白聚集导致裸露的均质脂质膜双层形成大量斑块。聚乙二醇（PEG）处理可促进靶细胞之间紧密的双层-双层膜接触（0.5 nm间隙），从而实现膜融合。一些细胞对PEG诱导的膜蛋白聚集具有抗性。没有这些大的裸露的膜片，融合效率将大大降低。相反，电融合利用物理方法而非化学方法来实现细胞融合。将电场（AC波形）施加到B细胞和骨髓瘤细胞的混合物中，这会使细胞极化并诱导它们在紧密的“珍珠链”结构（细胞之间15-25 nm的水间隙）中线性排列。然后施加DC波形脉冲以诱导细胞融合。随后施加交流电场将融合的细胞保持在一起，以促进膜的稳定。所有比较实验数据和文献数据都表明，电融合诱导融合细胞形成的效率比PEG高2-10倍。

聚乙二醇融合方法	电细胞融合技术
PEG溶液中过氧化物的积累增加细胞的细胞毒性。	对于许多细胞类型，电细胞融合效率要高得多，阳性杂交瘤产量比PEG介导的融合高80倍
当细胞处于悬浮状态时，PEG不能有效促进融合。	悬浮细胞也能有效进行融合。
融合效率低。	融合效率高。
PEG介导的细胞融合至少需要10⁶细胞。	需要更少的B淋巴细胞。
PEG诱导的融合不可靠，因为融合的成功取决于许多变量，例如沉淀的大小和形状以及将PEG搅拌到重悬的细胞沉淀中的方法。	电细胞融合非常可靠，重复性高。操作流程简单，操作时间更短。
PEG融合时，细胞膜受到影响不均匀，会导致细胞丢失大量细胞质成分。	不会丢失大量细胞质成分，处理后细胞活性好。
PEG融合后细胞后续死亡率高	融合后的阶段，死亡率低，早期的生长特性更好。