详细介绍
电融合是一种利用电场诱导细胞膜结构改变,促使两个或多个细胞融合形成杂交细胞的技术。其核心原理基于电穿孔效应的延伸:
细胞膜极化与排列:
交流电场(AC,频率0.5–1.5 MHz)使细胞表面电荷极化,形成偶极子,驱动细胞沿电场线紧密排列成"珠链状"(双向电泳效应)。
膜穿孔与融合触发:
短时高压直流脉冲(DC,强度1–3 kV/cm,脉宽10–50 μs)击穿相邻细胞的接触区细胞膜,形成临时孔隙,脂质双层在表面张力作用下重组融合。
细胞质混合与修复:
膜融合后胞质互通,细胞器重新分布,最终形成完整异核体(细胞核暂未融合)或多核融合细胞。
关键突破:1978年Zimmermannshou次实现植物原生质体电融合,奠定技术基础。
细胞类型 | 处理方法 | 目标 |
---|---|---|
植物原生质体 | 纤维素酶/离析酶消化细胞壁 → 蔗糖梯度纯化 | 获得无壁裸露细胞 |
动物细胞 | 低渗缓冲液(0.3M甘lu醇)洗涤 → 调整密度至10⁶ cells/mL | 去除血清干扰,增强电导率 |
卵母细胞/胚胎 | 透明带酶解(如链霉蛋白mei)→ 去除卵丘细胞 | 暴露细胞膜便于接触 |
仪器配置:ECM2001+、Multiporator等系统(集成AC/DC双功能)。
核心参数:
步骤 | 参数范围 | 作用 |
---|---|---|
AC排列 | 频率0.5–1.5 MHz,电压50–150 V | 细胞定向排列成链 |
DC脉冲融合 | 场强1–3 kV/cm,脉宽10–50 μs × 1–3次 | 击穿接触区细胞膜 |
缓冲液 | 低离子强度(0.3M甘lu醇 + 0.1–1mM Ca²⁺) | 增强电导率,促进膜重组 |
复苏培养:37℃培养液静置30分钟,修复细胞膜。
杂交细胞筛选:
HAT培养基(杂交瘤技术)或荧光染料标记追踪融合效率。
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