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基因?qū)雰x的基本原理
基因?qū)雰x的基本原理
基因?qū)雰x是生物領(lǐng)域研究中的一種常用的儀器。廣泛應(yīng)用于各種動(dòng)物、植物細(xì)胞和微生物的電穿孔，也可作細(xì)胞雜交、融合、基因?qū)氲难芯俊?/span>
基本原理
國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者對(duì)適當(dāng)?shù)拿}沖電磁場(chǎng)作用下，細(xì)胞膜發(fā)生電穿孔的現(xiàn)象展開(kāi)研究。細(xì)胞電穿孔技術(shù)利用高壓電脈沖使細(xì)胞膜發(fā)生瞬間的可逆穿孔，對(duì)受體細(xì)胞產(chǎn)生的擾動(dòng)很小，強(qiáng)度適當(dāng)?shù)碾娒}沖會(huì)使細(xì)胞的外壁產(chǎn)生許多“小孔”，此時(shí)，溶液中的基因就會(huì)通過(guò)這些小孔進(jìn)入細(xì)胞，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，細(xì)胞壁將會(huì)自動(dòng)修復(fù)，這樣就實(shí)現(xiàn)了電脈沖的基因?qū)恕?br /> 由于細(xì)胞電穿孔技術(shù)的高效性、低毒性、普適性和可控性，電穿孔技術(shù)已廣泛用于遺傳工程、細(xì)胞工程和基因工程等領(lǐng)域。目前國(guó)內(nèi)外又將電穿孔技術(shù)應(yīng)用于基因治療、藥物增敏、臨床等諸多方面，必將給予人類深遠(yuǎn)的影響。
外加電場(chǎng)之所以能夠擊穿細(xì)胞膜，主要是因?yàn)榧?xì)胞膜基本上是一個(gè)絕緣體，兩面浸在含離子的電解質(zhì)溶液中，當(dāng)外加電場(chǎng)時(shí)，引起膜兩邊的電解質(zhì)離子極化，而形成了外加的膜電位。
若細(xì)胞為球形，懸浮在溶液里并處于電場(chǎng)中，因此可以得到外電場(chǎng)誘導(dǎo)的膜電位表示為Vm=：1.5aE0cosθ
式中．a(chǎn)為細(xì)胞半徑，E0為外電場(chǎng)強(qiáng)度，θ為給定膜位置與電場(chǎng)方向間夾角。
此公式是細(xì)胞電穿孔的理論基礎(chǔ)。不同脈沖波形對(duì)細(xì)胞電穿孔有重要影響。目前用得多的直流脈沖是方波和指數(shù)衰減的RE波形。指數(shù)衰減波形的脈沖易制造，效果較好。