细胞转染技术之电穿孔转染法

细胞转染技术之电穿孔转染法

一般来说重组DNA转入宿主细胞之后才能得到扩增，转染是常用的方法之一。细胞转染技术服务是将外源DNA、RNA直接导入真核细胞的

技术服务，可用于基因功能研究、调控基因表达、突变分析和蛋白质生产等生物学试验服务中。选择合适的细胞转染方式对于细胞生物学、

分子生物学以及肿瘤防治等科学研究具有十分重要的意义。电穿孔法是常用的细胞转染的物理方法，它应用高压电击短暂或稳定地将DNA

导入细胞，适用于用化学或物理方法转染某些类型细胞效率不高或有毒性时。

1、什么是电穿孔法

电穿孔法适用于多种类型的细胞，即可产生高频率的稳定转染，又可产生短暂的基因表达，并且其所需步骤较少，因而比其他技术更为容易

。在电穿孔方法中，电流能够可逆地击穿细胞膜形成瞬时的水通路或膜上小孔促使DNA分子进入胞内。电穿孔法可用于基因克隆、外源基因

的表达、基因定位和基因图谱的绘制等研究。美迪西提供新药研发外包服务，其生物部在分子生物学、细胞生物学、体外生物学和结构生物

学领域有丰富广泛的经验。可以从最初的cDNA文库构建到药物设计，通过蛋白质纯化，结构测定和分析测定，提供一套完整的生物学服务。。

电穿孔转染法首先利用电转缓冲液重悬细胞→对含有核酸，缓冲液，细胞的混合物给予合适的电脉冲→电脉冲在细胞膜上形成电势差，

诱导产生暂时的孔使核酸进入细胞→将细胞返回到生长培养基中，使其慢慢恢复→检测基因表达或沉默情况。该方法适用范围广、

转化效率高、残毒性小，是具有发展潜力的一种转染方法之一。

近年来也出现了活体电穿孔法用于转基因的研究，活体电穿孔法是将外源基因通过电场作用，导入动物目标组织或器官。由于这种方法能有

效导入外源基因，可在多种组织器官上应用，并且效率较高。活体电穿孔法的原理很简单，在直流电场作用的瞬间，细胞膜表面产生疏水或

亲水的微小通道105～115μm；这种通道能维持几毫秒到几秒，然后自行恢复，在此期间生物大分子如DNA可通过这种微小的通道进入细胞。

一般情况下，高电场强度会杀死50%-70%的细胞。现在针对电穿孔转染会引起大量细胞死亡而开发出了一种电转保护剂，可以大大的降低

细胞的死亡率，同时提高电穿孔转染效率。当遇到某些脂质体转染效率很低或儿乎无法转入时建议使用电穿孔法转染。有研究者进行了电穿

孔法和脂质体转染法转染效率的比较。

2、电穿孔转染法和脂质体转染法转染效率比较研究

研究者通过对电穿孔转染法和脂质体转染法在K562、HepG2细胞中的转染效率比较，探索最佳的细胞转染方法和条件[1]。方法是以K562、

HepG2细胞为研究对象，采用电穿孔转染法和脂质体转染法分别转染带有绿色荧光的质粒PEGFP-N1和无荧光的质粒pCDNA3.1、

pCDNA3.1-EOS基因，荧光显微镜下观察PEGFP-N1转染效果，计算转染效率；收集各培养组细胞，裂解后提取蛋白，采用Western印迹

分析方法检测基因转染后的蛋白表达。

结果当脉冲20ms、电阻90Ω、电压150V时进行电穿孔，转染质粒PEGFP-N1，K562细胞可以得到较高的转染率；当脉冲20ms、电阻90Ω、

电压250V时，转染质粒PEGFP-N1，HepG2细胞可以得到较高的转染效率。在K562细胞和HepG2细胞中，电穿孔转染法的转染效率均显著

高于脂质体转染法(P<0.05)。电穿孔转染法转染PEGFP-N1后K562细胞和HepG2细胞的存活率显著低于脂质体法(P<0.05)。Western blo

t结果显示电穿孔转染法蛋白表达量高于脂质体转染法(P<0.05)。因此最佳条件下电穿孔转染法是一种高效的基因转染方法，对比较难转染的

悬浮细胞效果更佳。

如今电穿孔细胞转染方法应用范围越来越广泛，例如将该项技术用于核酸疫苗的转递、通过质粒或外来基因转染原生动物、非热效应杀灭肿

瘤细胞、向正常组织或肿瘤组织中转入治疗性蛋白基因等的研究。随着国内外对电穿孔技术研究的深入，其在生物医学研究领域的应用前景

将会越来越广阔。

[1]电穿孔转染法与脂质体转染法对K562和HepG2细胞转染效率的影响[J].