在進(jìn)行細(xì)胞轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，普通的細(xì)胞系已經(jīng)存在比較成熟的操作方法了，但是換成原來(lái)的細(xì)胞、干細(xì)胞或者其他的不容易被轉(zhuǎn)染的樣品之后，就有很多問(wèn)題出現(xiàn)了。

同一種參數(shù)，在不同情況下陽(yáng)性率高或者沒(méi)有作用；加大電壓之后轉(zhuǎn)染效率可以得到一定的提升，但是細(xì)胞存活率卻大大降低；不斷調(diào)整緩沖液、細(xì)胞密度以及操作流程，依然不能得到穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

對(duì)于上述問(wèn)題，研究人員一般會(huì)先考慮細(xì)胞的狀態(tài)或者是操作的過(guò)程，但是從整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的角度來(lái)看，電穿孔裝置所發(fā)出的脈沖控制能力、參數(shù)調(diào)節(jié)范圍以及輸出穩(wěn)定性的高低都會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果產(chǎn)生影響。

難轉(zhuǎn)染的細(xì)胞為什么更不好處理

各種細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu)、大小、生長(zhǎng)狀況以及抗性都有很大的差別。

普通的細(xì)胞株一般生長(zhǎng)狀況比較穩(wěn)定，所用的實(shí)驗(yàn)參數(shù)范圍也比較廣。但是原代細(xì)胞來(lái)源多樣，在不同的批次中可能會(huì)出現(xiàn)差別；干細(xì)胞對(duì)外界的刺激更為敏感；植物原生質(zhì)體沒(méi)有細(xì)胞壁來(lái)提供保護(hù)，因此對(duì)于滲透壓、電場(chǎng)等外界因素的要求就更高了。

這就說(shuō)明了難轉(zhuǎn)染的樣本一般要使用更精確的參數(shù)來(lái)控制。

電壓、脈沖寬度、脈沖次數(shù)以及脈沖間隔稍有改變就會(huì)對(duì)細(xì)胞膜通透性以及之后的恢復(fù)產(chǎn)生影響，在這種情況下，儀器只能夠給出固定的程序，而不能夠根據(jù)不同的樣品來(lái)設(shè)置合適的參數(shù)。

方波脈沖為什么會(huì)引起人們的注意呢？

相比于傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)染方式而言，方波電穿孔可以長(zhǎng)時(shí)間保持一個(gè)比較穩(wěn)定的狀態(tài)，在此期間內(nèi)實(shí)驗(yàn)者可以直接操控脈沖的大小以及時(shí)長(zhǎng)。

在適當(dāng)?shù)难芯凯h(huán)境下，短暫的電場(chǎng)可以造成細(xì)胞膜出現(xiàn)可逆性的孔洞，讓DNA、RNA、蛋白等大分子物質(zhì)進(jìn)入到細(xì)胞內(nèi)。當(dāng)脈沖停止之后，細(xì)胞膜又會(huì)慢慢恢復(fù)正常狀態(tài)，并且完成了對(duì)外來(lái)物質(zhì)的傳輸工作。

V-leader威尼德Gene Pulser 830方波電穿孔機(jī)可以調(diào)節(jié)電壓值、脈沖持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)短、重復(fù)次數(shù)多少以及正負(fù)極切換等功能。

對(duì)于原代細(xì)胞、干細(xì)胞等易受損傷的樣品，在確定好基本條件之后就可以根據(jù)實(shí)際情況來(lái)調(diào)節(jié)各種參數(shù)，并且要對(duì)轉(zhuǎn)染效率、細(xì)胞存活率以及后期的表現(xiàn)做出相應(yīng)的判斷，在此基礎(chǔ)上再去設(shè)定出適合自己的實(shí)驗(yàn)范圍。

除了要提高電壓之外，還要找出轉(zhuǎn)染效率和細(xì)胞損傷之間的一個(gè)合適的比例。

極性的改變給參數(shù)優(yōu)化留下了更多的余地

有些難以轉(zhuǎn)染的細(xì)胞，在單向脈沖的作用之下可能會(huì)出現(xiàn)膜通透性分布不均勻或者遞送效果不佳的問(wèn)題。

Gene Pulser 830具有極性切換的功能，在不同的實(shí)驗(yàn)條件下可以改變脈沖的方向，從而給細(xì)胞或者分子傳遞實(shí)驗(yàn)帶來(lái)更多的可能性。

極性轉(zhuǎn)換并不是所有的樣品都需要用到的，在是否啟用、用幾次以及怎樣和電壓、脈沖寬度配合起來(lái)的問(wèn)題上還需要做進(jìn)一步的研究。

從科研工作者的角度看，如果設(shè)備可以提供這樣的參數(shù)的話，那么就表示它給研究人員提供了更多的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)自由度。

事先測(cè)好樣品的電阻值，避免盲目試錯(cuò)

電穿孔實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生電弧或者結(jié)果不正常，并不是由于儀器出了問(wèn)題，而是因?yàn)闃悠废到y(tǒng)本身有問(wèn)題。

比如緩沖液的電導(dǎo)率過(guò)大、樣品里含有過(guò)多的鹽類(lèi)物質(zhì)、電轉(zhuǎn)杯里面有空氣泡或者細(xì)胞懸浮液量不對(duì)等都會(huì)對(duì)脈沖產(chǎn)生影響。

Gene Pulser 830可以進(jìn)行預(yù)先脈沖樣品電阻的檢測(cè)，在正式通電之前就可以知道樣品的基本電氣特性，并且對(duì)于有明顯問(wèn)題的樣品做進(jìn)一步的檢驗(yàn)與修正。

該功能不能替代正確的操作方法，但是可以起到一定的預(yù)防作用，在正式脈沖之前就發(fā)現(xiàn)了不符合要求的樣品，并且不會(huì)等到正式脈沖之后才被發(fā)現(xiàn)。

還可以顯示出實(shí)時(shí)波形以及經(jīng)過(guò)電穿孔之后的相關(guān)數(shù)據(jù)，使研究人員可以知道真實(shí)的脈沖狀況，在進(jìn)行多次不同條件下參數(shù)優(yōu)化試驗(yàn)時(shí)會(huì)有很大的幫助。

除了可以對(duì)核酸進(jìn)行分析之外，還要考慮到以后的研究需要

現(xiàn)階段實(shí)驗(yàn)室主要是用質(zhì)粒DNA做轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)，但是隨著研究工作的不斷深入，在以后的工作中還會(huì)涉及到mRNA、siRNA、蛋白、抗體、染料等其他分子的傳遞問(wèn)題。

如果設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域太窄，研究方向改變之后就有可能要再買(mǎi)新的儀器了。

Gene Pulser 830可以用來(lái)給DNA、RNA、核苷酸、蛋白質(zhì)、抗體、糖分子、染料以及病毒顆粒等各種不同的遞送要求服務(wù)，也可以用在哺乳動(dòng)物細(xì)胞、植物原生質(zhì)體、細(xì)菌、酵母和真菌等各種樣品的研究上。

對(duì)于高校公共平臺(tái)、生物醫(yī)藥研發(fā)企業(yè)以及多個(gè)課題組共享實(shí)驗(yàn)室而言，這樣的兼容性能夠提升設(shè)備利用率，并且給以后的研究留下發(fā)展的余地。

參數(shù)預(yù)設(shè)可以借鑒但是不可以直接套用

Gene Pulser 830 內(nèi)置了一些常用的細(xì)胞相關(guān)的程序，可以用來(lái)幫助新手很快地掌握設(shè)備的操作方法，并且也可以用作預(yù)先實(shí)驗(yàn)時(shí)的一個(gè)參照標(biāo)準(zhǔn)。

但是要說(shuō)明的是，即使是一樣的細(xì)胞，在不同的實(shí)驗(yàn)室里所用的細(xì)胞來(lái)源、培養(yǎng)代數(shù)、狀態(tài)、緩沖系統(tǒng)以及外來(lái)物質(zhì)的含量也各不相同。

所以預(yù)設(shè)程序更適合做為起始點(diǎn)，而不能成為所有的實(shí)驗(yàn)都必須遵循的標(biāo)準(zhǔn)答案。

研究者應(yīng)該在大規(guī)模實(shí)驗(yàn)之前設(shè)定好合適的參數(shù)范圍，并且要對(duì)轉(zhuǎn)染效率、細(xì)胞存活率以及培養(yǎng)恢復(fù)情況進(jìn)行記錄，在做小規(guī)模預(yù)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定參數(shù)區(qū)間要比直接對(duì)待所有的稀有樣本更為安全。

結(jié)語(yǔ)

對(duì)于原代細(xì)胞、干細(xì)胞以及植物原生質(zhì)體這樣的難以進(jìn)行轉(zhuǎn)染的樣品而言，該儀器需要有更高的操控水平，并且在實(shí)驗(yàn)操作上也必須更加嚴(yán)謹(jǐn)。

在轉(zhuǎn)染效率和細(xì)胞存活率不能同時(shí)滿足的情況下，除了要對(duì)細(xì)胞的狀態(tài)、培養(yǎng)基以及操作方法進(jìn)行檢驗(yàn)之外，還要考慮電穿孔儀所使用的脈沖方式、參數(shù)范圍、輸出穩(wěn)定性和安全性防護(hù)情況。

V-Leader威尼德Gene Pulser 830方波電穿孔儀具有開(kāi)放式的參數(shù)設(shè)定、可變極性、對(duì)樣品電阻進(jìn)行檢測(cè)以及在電弧發(fā)生時(shí)自動(dòng)停止的功能，在難于轉(zhuǎn)化的細(xì)胞的研究中可以起到更好的作用。

對(duì)于正在進(jìn)行原代細(xì)胞、干細(xì)胞、植物轉(zhuǎn)基因或者微生物工程等研究工作的用戶來(lái)說(shuō)，可以針對(duì)具體的樣品以及傳遞物來(lái)設(shè)計(jì)出相應(yīng)的電穿孔實(shí)驗(yàn)方案。