基因電轉化技術的創(chuàng)新介紹

常規(guī)的轉染包括脂質體，電轉化和病毒法。普通的293、Hela等細胞系，脂質體轉染也能達到70-80%。而對于其他一些極難轉染的細胞，如原代神經元，原代神經干細胞，免疫細胞等來說，脂質體轉染不僅轉化效率很低（約10%），而且細胞死亡率*。因此有些研究人員不得不轉用更加昂貴而且毒性更大的病毒包被法。病毒法可以提高轉化效率，但是在后續(xù)培養(yǎng)中，細胞死亡率很高，細胞自然的生理生化特性遭到破壞，無法后續(xù)實驗。而電穿孔技術的發(fā)展及所具備的強大優(yōu)勢則越來越受到科研人員的重視。

從上個世紀80年代一臺電轉化儀誕生至今，大部分電轉化儀的波形仍是單向高壓方波（如下圖），細胞死亡率*。如小鼠精原干細胞這種脆弱的細胞就會全部死亡。

為了解決單向高壓方波的問題，出現(xiàn)了需要配備特殊試劑的電轉化儀。它延續(xù)了傳統(tǒng)的方波，并設定了固定的參數(shù)。為了提高轉化效率，每換一種或幾種細胞，就必須重新購買不同的轉染試劑，導*高的試劑使用成本，多數(shù)用戶表示難以接受。而且由于“黑匣子”設計模式，用戶只能知道轉染程序序列號，無法了解具體的轉化參數(shù)，更無法優(yōu)化設定參數(shù)！

因此，無需特殊轉染試劑輔助，又能顯著提高轉化效率和存活率的電轉化技術的研發(fā)就成為細胞轉染的發(fā)展方向。

隨著電傳孔技術質的飛躍，日本BEX公司2012年發(fā)布了創(chuàng)新的瞬時穿孔高壓+動態(tài)衰減/靜態(tài)衰減/恒流+反向方波脈沖組合模式，完*了上述問題。脈沖波形圖如下：

瞬時高壓可快速在細胞膜表面打孔并減少細胞死亡；隨后切換成幾十伏的低壓來驅動DNA高效進入細胞，反向脈沖可以顯著增加DNA進入細胞的幾率，大幅提高轉化效率。在一年時間內，用CUY21 EDIT II 轉化過的細胞超過百種，其中多數(shù)都是極難轉染的細胞，包括大鼠胚胎原代神經元細胞、NIH/3T3、NG108-15、raw264.7、SSC、HepG-2、N2a、PC3、LCL、NIT1、小鼠胚胎原代干細胞以及細胞系，和原代小鼠β胰島細胞團、人B細胞系、人淋巴細胞等等，帶給用戶非常驚喜的轉化效果。

如下圖：原代神經元的轉化效果圖

針對一些非常脆弱的組織或細胞（如成年鼠腦），需要采用恒定的電流進行穿孔。組合脈沖的恒流轉化模式，是一種可以滿足這種轉化要求的技術。

請見下圖，分別用動態(tài)衰減脈沖模式，靜態(tài)衰減脈沖模式和脂質體轉染方法平行對小鼠胰島瘤β細胞系進行轉染：

由上可見，針對很多細胞， 動態(tài)衰減脈沖模式可以比靜態(tài)衰減脈沖模式提供更高的轉染效率，同時保證了細胞的存活率，為極難轉染細胞的研究開辟了新的一頁。

關于上述組合脈沖技術發(fā)明廠家的介紹：

BEX公司誕生于1990年，是專業(yè)研發(fā)，生產電轉化儀和細胞融合儀的廠家。1998年推出CUY21EDIT活體基因電轉化儀，開創(chuàng)了活體基因轉化的新時代，并樹立了CUY21在活體領域的，已有超過2000臺專業(yè)的CUY21系列轉化儀服務于科研工作者，并延續(xù)著的優(yōu)勢，發(fā)表在Nature,Cell等雜志的文獻超過了數(shù)百篇。

2012年10月，回顧經典，BEX再次發(fā)布具有歷程碑意義的超級多脈沖活體/細胞電轉化儀CUY21 EDIT II。除了傳統(tǒng)的活體轉化優(yōu)勢，CUY21EDIT II更是在細胞轉染技術上達到了的高度。無需任何特殊試劑即可得到*的轉染效率，尤其是極難轉的細胞系，如原代神經元的轉染效率可達60%甚至更高。這一突破解決了長久以來原代細胞轉染存活率低、轉化效率低下，價格昂貴的問題。因此，許多受益的學者也*改變了他們對電轉化儀的認識。