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如何提高细胞转染效率

 发布时间:2022-11-15 点击量:112
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细胞转染是将外来核酸RNA或DNA 等小分子物质转移到健康细胞中以产生“转基因细胞"的过程。 在转染过程中,外源核酸链进入健康细胞后,核酸与细胞中现有的 DNA 结合,形成一个转基因细胞。细胞转染过程中如何提高转染效率,转染效率的影响因素有哪些。
细胞转染的主要方法是什么?
细胞转染主要分为两大类,即:稳定转染和瞬时转染。
     稳定转染是将外源核酸绕过细胞膜,进入细胞,并通过核膜传递从而使外源核酸与宿主 DNA(或 RNA)整合以产生修饰基因。这种转染方式所培育的细胞后代都将整合这种修饰基因,主要应用领域为:药物筛选、研究形态变化、抗生素耐药性等。
瞬时转染是将外源核酸绕过细胞膜进入细胞,并且(如果是 DNA)通过核膜传递。与稳定转染的区别是:外源 DNA 不会整合到宿主 DNA 中,而是通过蛋白质生产继续表达自己。
      瞬时转染方式的主要特点是:外源 DNA 不会传递给未来的细胞后代,所以环境因素改改变或细胞分裂产生都将终止表达。瞬时转染有助于了解基因沉默、抑制性 RNA 和小规模蛋白质生产。
至于,实验中选择哪种转染方法,其实主要取决于两个因素:你的研究方向和正在使用的细胞区别。
细胞转染方法
细胞转染过程:
细胞转染按细胞转染过程的不同可以分为以下几种:
生物转染:通常被称为转导,方法是通过病毒感染方式将 DNA 整合到宿主细胞核中进行复制。也是医学研究的常用方法。
化学 转染:化学转染法是通过阳离子聚合物和脂质体将核酸链带入细胞。通过使细胞带负电和聚合物带正电,这两者被吸引,最终核酸沉积在细胞中的细胞转染方法。
物理转染:物理转染法是基于电流、激光的转染方法。比如:通过电转仪实现转染或者通过光转染的方式,使激光束会在特定的亚细胞位置产生孔洞,来传递外源核酸。
决定细胞转染效率的因素有哪些?
决定细胞转染效率主要的几个因素:
1. 细胞群的生长态势与细胞活力:-在创建细胞分析的过程中,细胞活力往往具有决定性的作用。如果没有健康的细胞群,那么转染效率也相对低下,甚至还会得到不正确和误导性的结果。
2.细胞融合度:细胞的融合度衡量细胞在给定表面上的堆积程度(不要与细胞密度混淆)。50% 的细胞汇合意味着一半的表面被覆盖。融合过少或过多都会影响细胞对转染的接受程度。
3.细胞类型:不同类型的细胞具有不同的寿命、细胞壁特征及功能。比如部分细胞容易进行转染,而有些细胞则本身就难以转染,所以转染效率也会存在差异。
4.转染的核酸类型:不同核酸的复杂程度也不相同。比如:DNA的结构 比 RNA 复杂,而 RNA 比某些单独的核酸链更复杂。一般来说,核酸复杂的,转染过程相对困难,转染效率相应也较低。
5.转染方法:使用不同的转染方法,所获得的细胞转染效率也是不一样的。

如何提高转染效率
     在不同的转染过程(生物、化学、物理)中,随着技术和工艺不断改进,转染效率也在不断提升。例如,光学技术和激光精度的每一次进步都会对光转染产生有利的影响。
但在此之前,提高细胞转染效率的方法主要有:
1. 培养健康的活力指数高的健康细胞群。细胞分选仪可以降低细胞分选时高电压对细胞的刺激,是辅助培养健康细胞群的重要工具。
2. 优化核酸,保证有效的核酸纯度。 细胞转染过程中需要确保所引入细胞的 DNA 和 RNA 尽可能接近同质。否则,分析结果时变量太多,转染效率会因不同类型的基因进入细胞而变得混乱。转染前,可以制备不同浓度核酸来用于细胞检测的测试。例如,通过逐步制备 25-250 ng 的核酸浓度以针对实验的细胞群进行测试,从而筛选出合适的转染浓度从而提升转染效率。
3.实时校正每个孔的细胞群,使每个孔内的细胞群尽量保持适宜的密度。
    当细胞大量聚集在一个孔中时,由于细胞接触面会受到抑制,容易造成低转染率。正常情况下,细胞的汇合度在大约 60-80%之间,转染效率较高。
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