歡迎大家訂閱電轉(zhuǎn)染小課堂,本期我們來分享如何選擇電穿孔的波形,各波形需要設(shè)置的參數(shù)有哪些?以及兩種波形之間的轉(zhuǎn)換
Part 1 方波
方波脈沖是指電壓瞬間升至預(yù)設(shè)電壓,保持電壓放電,然后瞬間終止放電。一般哺乳動(dòng)物細(xì)胞電轉(zhuǎn)染時(shí)選擇方波脈沖,有較高的轉(zhuǎn)染效率和細(xì)胞存活率。選擇方波時(shí),有以下參數(shù)要進(jìn)行考慮:場強(qiáng)、脈沖長度、脈沖個(gè)數(shù)以及脈沖間隔。
方波-主要用于電轉(zhuǎn)哺乳動(dòng)物細(xì)胞和組織,也可用于細(xì)胞融合
場強(qiáng):兩電極間的電壓大小,用Kv/cm表示,場強(qiáng)改變一般通過調(diào)整脈沖電壓或電極間距來實(shí)現(xiàn)。
細(xì)胞類型 |
場強(qiáng)范圍 |
細(xì)菌/酵母 |
3-24 kV/cm |
哺乳動(dòng)物細(xì)胞 |
0.25-3 kV/cm |
植物 |
3-12 kV/cm |
脈沖長度:單個(gè)脈沖持續(xù)的時(shí)間,脈沖長度與細(xì)胞膜穿孔保持開放的時(shí)間緊密相關(guān),如時(shí)間太長則導(dǎo)致孔徑無法恢復(fù);如時(shí)間太短則外源物質(zhì)無法通過細(xì)胞膜。
脈沖個(gè)數(shù)和間隔:是指脈沖的個(gè)數(shù)以及每兩個(gè)脈沖之間的間隔。有時(shí)為達(dá)到優(yōu)化的分子傳遞效果,我們可以采用多脈沖。
Part 2 指數(shù)衰減波
指數(shù)遞減波脈沖是先對(duì)電容充電,然后讓電容完全放電,其電壓變化呈指數(shù)遞減。一般這種波形的脈沖電轉(zhuǎn)染適用于細(xì)菌、酵母菌、昆蟲細(xì)胞。選擇指數(shù)衰減波時(shí),有以下參數(shù)要進(jìn)行考慮:場強(qiáng)、電容、電阻、時(shí)間常數(shù)。
指數(shù)衰減波-主要用于電轉(zhuǎn)細(xì)菌,酵母,植物(有細(xì)胞壁的細(xì)胞),有時(shí)候?qū)σ恍┎溉閯?dòng)物細(xì)胞也適用
場強(qiáng):同方波。
電容:容納電場的能力,用uF表示,釋放能量的大小可通過調(diào)節(jié)電阻來實(shí)現(xiàn)。一般我們采用高電壓,低電容或低電壓,高電容。
時(shí)間常數(shù):指數(shù)衰減波的脈沖長度,用RC表示,為電阻與電容的乘積。指數(shù)衰減波時(shí)間常數(shù)越大,衰減的越慢,反之則越快。
電阻:阻礙電流的能力,有時(shí)又內(nèi)部電阻和外部電阻之分,如BTX電路則是內(nèi)部樣品電阻與外部設(shè)置電阻進(jìn)行并聯(lián),通過調(diào)整外部電阻進(jìn)而來調(diào)節(jié)總電阻,進(jìn)而調(diào)節(jié)脈沖時(shí)間。
Part 3 方波與指數(shù)衰減波之間如何轉(zhuǎn)換?
如果你查閱文獻(xiàn),只發(fā)現(xiàn)有指數(shù)衰減波的參數(shù),而你想嘗試方波,那怎么辦呢?接下來讓我們看看這兩種波形如何轉(zhuǎn)換吧。
從指數(shù)衰減波轉(zhuǎn)換為方波:保持電壓/電極間隙/脈沖時(shí)間/脈沖間隔不變;
無需設(shè)置電容和電阻參數(shù)
脈沖長度為指數(shù)衰減波時(shí)間常數(shù)的一半
從方波轉(zhuǎn)換為指數(shù)衰減波:保持電壓/電極間隙不變
通過調(diào)整電阻和電容使時(shí)間常數(shù)為方波脈沖長度的2倍,
注意:這些轉(zhuǎn)換都是理論上的,通常方波對(duì)哺乳動(dòng)物細(xì)胞更有效,指數(shù)衰減波對(duì)細(xì)菌/酵母更有效。
下期預(yù)告:電轉(zhuǎn)染小課堂之如何選擇緩沖液?
自從1938年BTX推出商用電穿孔儀以來,BTX一直處于電穿孔技術(shù)的最前沿,一直致力于為各種細(xì)胞和組織類型提供完整的轉(zhuǎn)染解決方案,包括真核生物,原核生物,體內(nèi)組織,卵內(nèi),子宮內(nèi),貼壁和懸浮培養(yǎng),植物細(xì)胞,皮膚和肌肉免疫。除電穿孔儀外,BTX還為各種應(yīng)用提供和研發(fā)專業(yè)的電極。北京德泉興業(yè)商貿(mào)有限公司為BTX在北京和東三省地區(qū)的一級(jí)代理。歡迎致電聯(lián)系我們。