1 电场参数
电场是电感染的重要因素。在电场的作用下,细胞增加膜的渗透性或形成小孔,以完成感染过程。因此,应优化电场强度的主要参数。电场强度不宜过高,过高会增加细胞的死亡率;不宜过低。过低不能增加膜的渗透性或在膜上形成小孔。因此,适当的电场强度非常重要。
不同的细胞系具有不同的最佳场强值。除了直接测量不同场强下的转染率外,还可以采用相对简单的间接方法。文献显示,存活率约为50%的电场参数为理想参数,因此可以间接测量存活率以确定最佳场强度。
2脉冲过程
1)脉冲波形
脉冲波形主要分为两种:1、方波脉冲;2、指数递减波脉冲。
方波脉冲是指电压立即上升到预设电压,保持电压放电,然后立即终止放电。
方波脉冲一般用于哺乳动物细胞的电转染,具有较高的转染效率和细胞存活率。
指数递减波脉冲是指先给电容器充电,然后让电容器完全放电,其电压变化呈指数递减。一般来说,这种波形脉冲电感染适用于细菌、酵母和昆虫细胞。
2)脉冲时间
脉冲时间的选择主要取决于脉冲波形。脉冲时间可以直接设置在方波脉冲中。在指数递减波脉冲中,脉冲时间是指电压衰减至初始电压1/3的时间,相当于电容(C)与电阻(R)单位为ms的乘积。在参数优化中,增加电压应减少脉冲时间,减少电压应增加脉冲时间。
3)脉冲次数
一般来说,大多数细胞类型选择单个脉冲。在某些情况下,由于低电压、短脉冲时间和多个脉冲可以有效地避免细胞损伤,可以使用多个脉冲。建议多个脉冲之间的间隔为1min。
3细胞因素
用于电转的细胞一般选择对数生长期的细胞(15代以内,代代后2d)。由于对数生长期细胞分裂旺盛,表面结构比稳定期细胞致密,电转后细胞膜恢复能力强,有丝分裂期细胞更容易接受外源DNA.细胞悬液浓度一般为1*106/ml,当细胞生长密度大于3*106///ml,感染效率会下降。除细胞老化外,细胞过密还会增加相邻细胞的相互作用,甚至使细胞相互融合,导致电场局部干扰,使电场环境不均匀,细胞体积越大,对电击越敏感,所需的电场强度越小。
4 质粒因素
从质粒浓度来看,细胞密度为1*106/ml,DNA剂量为2-5ug/ml,转染效率最高。随着质粒浓度的增加,转染率在一定范围内呈线性增加,但达到峰值后,随着DNA剂量的增加,转染率逐渐下降。原因可能是细胞吸收DNA有饱和度,过量会产生毒性,降低存活率,不利于转染率的提高。
小分子量分子转染时(siRNA/miRNA),应使用高压、短脉冲时间。大分子量分子转染时(DNA),应使用低压、长脉冲时间。
从质粒的纯度来看,只有高纯度DNA才能使用 要提高电转的效率,应注意以下几点:首先,DNA/RNA应该超纯(A260/A280>1.8)其次,不应含内毒 与此同时,质粒应溶于双蒸汽而不是TE缓冲溶液。
5 温度
一般来说,电转的过程是在室温下进行的,但是在室温下进行的 冰浴可以在电击前后处理细胞。电击前冰浴的时间对转染率影响不大,但低温环境可以防止DNA被外源性DNA酶降解,并限制Joule在电击过程中产生的不良反应。因此,电击前冰浴一般为5min。冰浴电击后,会影响DNA的摄入,因为冰浴可以增强细胞收缩,细胞膜上的冰浴 电穿孔封闭缓慢,延长外源性DNA的摄入时间,从而增加其摄入量。在室温下,虽然细胞膜上的孔 密封速度快,但在接下来的2小时内,质粒也可以通过电内化进入细胞,因此摄入量不一定低于4℃。而且,室温下的细胞是5 min内即闭孔,在4℃下可保持4小时穿孔状态,穿孔封闭缓慢降低存活率,同时细胞在低温下更容易受损。
因此,考虑到摄入量和存活率,大多数文献倾向于在电击后在室温或37℃下保存细胞。
6电转染试剂的选择
电击会对细胞造成一定程度的损伤。应注意转染试剂的选择。应选择具有细胞膜修复成分的电转染试剂,如engren的entranster-E,尽量减少电击对细胞的损伤。
7电转后培养液的选择
电击后细胞非常脆弱,它们 培养液的选择应注意提高细胞的存活率,一般选择 低渗RPMI 1640 10%FCS。此外,还可以参考 加入50 mmol/L海藻糖 1.25%DMSO,因为海藻 糖具有稳定的DNA、蛋白质和细胞膜的作用可以提高细胞特别是淋巴细胞在电转后的存活率。此外, 有文献表明,凋亡是细胞电击后死亡的主要原因。 还可以添加Caspase抑制剂、SCFGM-CSF等细胞因子。


