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什么是电穿孔仪，它是如何工作的？
阅读：1219 发布时间：2024-9-2
电穿孔仪是一种利用高电压电脉冲在细胞膜上形成暂时性纳米孔，从而增加细胞膜的渗透性，使得平时不能或很难穿过细胞膜的分子能够进入细胞内的技术。这项技术在生物技术和医学领域有广泛的应用，如基因转染、药物传递等。
电穿孔仪的工作原理：
1、电场应用：工作时，首先会在含有细胞的介质中施加一个短时的、高强度的电场。这个电场通常由电极产生，电极间的距离和电场强度都是可以调节的参数。
2、细胞膜的改变：在电场作用下，细胞膜上会形成纳米级的孔洞。这些孔洞的形成机制主要与电场对细胞膜上脂质分子的重新排列有关。电场使得细胞膜上的磷脂分子头部朝向电场的负极，而疏水的尾部则朝向正极，这种重新排列导致膜的稳定性下降，从而形成孔洞。
3、孔洞的动态：这些孔洞是动态的，它们在电场作用后不久就会自行封闭?？锥吹拇嬖谑奔渫ǔ：芏?，从几毫秒到几秒不等，具体时间取决于电场的强度、持续时间以及细胞类型。
4、物质传递：在孔洞开放的时间里，平时难以穿透细胞膜的大分子(如DNA、RNA、蛋白质及某些药物)得以进入细胞内部。这一特性被广泛应用于将外源基因导入细胞(转基因)以及提高某些药物的疗效。
5、细胞的恢复与应用：一旦电场被移除，细胞膜上的孔洞会逐渐闭合，细胞恢复正常状态。这期间，被转入的物质可以在细胞内发挥作用。例如，在基因治疗中，转入的DNA可以被细胞的核读取并转录成蛋白质。
总的来说，电穿孔仪是一个强大的工具，它通过物理方式暂时改变细胞膜的通透性，使得细胞吸收或内部整合那些通常无法直接通过细胞膜的大分子成为可能。