电穿孔简介ppt课件

电穿孔简介GenePulserXcell 电穿孔的工作原理是什么 电穿孔的基本原理是将细胞置于一个瞬时的高电场的环境中 此高电场的环境使得细胞膜的表面出现很多小孔 这种条件下细胞膜对于环境中分子的透性大大增加 这样就可以将外源分子进入细胞 利用上述的原理 那么采用电穿孔的方法就可将DNA等其他类的生物分子导入细胞内部进行研究 如蛋白分子 糖类分子等等 采用电穿孔的优点 本质上属于物理的方法 不采用任何化学试剂 因此不会对细胞产生损伤操作方便低毒性高的转染效率使用于种类广泛的细胞 电穿孔的主要应用 导入标记基因 起到标记 指示的作用导入具体的功能基因进行研究导入药物 蛋白 抗体等其他分子对细胞的结构和功能进行研究 具体的工作原理 将细胞和外源DNA混合后一起放在电击杯内电击杯被加上电压后 细胞膜进行重排 细胞表面出现很多小孔外源DNA分子通过上述形成的小孔进行细胞内部当外界的电场撤消后 细胞膜表面的小孔重新关闭 这时阻止外界的分子再进入细胞 GenePulserXcell电穿孔系统 主要的优点 特点 提供指数波和方波2种电穿孔条件 可对任何的真核细胞 原核细胞的电转染实验条件进行优化采用Bio Rad专利的PulseTrac电路和电弧保护设计 可确保实验的重复性并保护样品模块化的设计可方便用户根据不同的实验要求进行选择友好的数字化界面 可直观的编程控制所有的参数 包括附属模块的参数提供多种操作模式 包括手动设置 预设模式 用户编程等多种方式 主要的优点 特点 2种波型 电穿孔的过程中可以有2种波型来控制外界电压的变化TheGenePulserXcell可以提供2种波型 即指数波和方波 ExponentialDecay 电容器充电到预定的电压 v0 放电后 即向样品释放脉冲 细胞表面的电压随时间按指数方式下降的电容器的电压值达到峰值释放脉冲后迅速的衰减电场强度E V cm 是用来描述电击杯外界电场环境的一个参数 E V d 脉冲时间是一般用时间常数来进行衡量 37 ofV0 V0 e 脉冲的时间是由电阻和电容的大小所决定的 GPX和指数波 GPX产生指数波的电路结构 Charger 充电回路 放电回路 电容器 电击杯 3ohm电阻 基本电路 GPX和指数波 GPX产生指数波的电路结构 Charger 充电回路 放电回路 电容器 电击杯 3ohm电阻r 充电 根据具体电压及电容的选择 可以采用主单元或者CE模块对电容进行充电 GPX和指数波 GPX产生指数波的电路结构 Charger 充电回路 放电回路 电容器r 电击杯 3ohm电阻 放电 Thechargeisdeliveredtothecuvette PulseTrac电路是如何确保每次实验电压的精确度及实验的重复性 在每次放电前 PulseTrac电路都会预测整个放电回路的电阻值 并计算得到应该加在电容器上的电压 确保放电后样品上获得的电压和理论电压值的一致在放电回路中3欧姆的电阻可以起到减小回路中电流的作用 适当的保护样品注意 PulseTrac回路技术是Bio Rad公司的专利技术 其他任何厂家都不能提供 PC模块的结构与原理 电流会经过电阻最小的通路PC模块中的电阻决定了脉冲过程中的时间常数 电阻越小 放电时间越短 Charger 充电回路 放电回路 电容器 Cuvette 3ohm电阻r PC模块 并联电阻 当样品的电阻远远大于PC模块的电阻时 则PC模块的电阻约等于放电回路的电阻 方波 电容器的指数放电过程中被截止后就会形成方波 其时间常数远大于脉冲时间脉冲时间就是细胞被放电的时间脉冲是可以被反复释放的 在低压回路最多可以重复10次 在高压回路最多可以重复2次脉冲的间隔时间就是指2个脉冲间的时间脉冲下降是指终止电压和起始电压值之间的差值 GPX和方波 高电压回路 一次充电 一次脉冲 在下一次脉冲前 电容器需要重新充电最多只能进行2次脉冲 脉冲时间为0 05 5msec 脉冲间隔为5 30sec低电压回路 该电路是可调的 因此可一次充电 进行多次的脉冲最多可进行10次脉冲 脉冲时间为0 05 100msec 脉冲间隔为0 1 10sec 特点 PulseTrac电路和电弧保护 PulseTrac电路确保样品上所加电压的精确度将CE模块中的低压电容器的精度从20 提高到10 电容器的校正方便 确保每次脉冲的精确 并且能修正随着使用而产生的电容器指标的偏差在每次脉冲前就能预测样品的电阻当脉冲或电路中断时 可进行安全的放电 确保安全电弧保护设计 确保设备和样品的安全 什么是电弧保护 在电击杯中出现电阻特别小的区域时 就会形成短路 产生电弧 样品缓冲液中的离子成分就会造成电弧现象只要上述电阻突然变小的情况被检测到 那么电流就不会经过样品电弧保护就是在存在短路的情况下 使电流不经过样品 确保样品不受强电流的损伤如果样品量很少的话 那么产生的热量会使得样品蒸发如果由于样品的低电阻而产生电弧 那么GPX会给出提示 并不能提供脉冲 Ionscollectabovesample 特点 模块化设计 主机 CE模块 PC模块 ShockPod电击槽 系统部件 特点 友好的操作界面 图表化的操作界面可以设置所有的实验参数 包括附属模块的参数 特点 可选择的程序设置 HOME1 Exponentialprotocol2 Timeconstantprotocol3 Squarewaveprotocol4 Pre setprotocols 5 Userprotocols HOME 6 Lastpulse7 Optimize8 Datamanagement9 Measurements10 Userpreferences 主菜单 1 指数波 程序显示 结果显示 2 时间常数确定的指数波形式 程序显示 结果 3 方波 程序显示 结果显示 4 GPX内部预设程序 对于常规的细胞 经过优化的电穿孔条件 5 用户自储存的程序 最多可储存144个程序12个人 每人12个程序可按照名字储存可修改或删除 6 最后一次电穿孔的条件 即使关机后 GPX还是可以调出仪器最后一次电穿孔的条件 并利用该程序进行实验 方便实验室最常用程序的使用 7 实验条件的优化 可用于方便的优化实验条件 可连续的对脉冲条件中的电压某一个参数进行优化该功能可在指数波 方波 特定时间常数的指数波模式下使用 8 实验数据管理 数据管理可以调出之前的100个实验程序显示每个程序的设置条件和结果 9 仪器的测量功能 该功能使用户可以在日常的工作中经常对GPXCE模块电路中的电容器进行校正 确保实验的精确 具体的步骤如下 断开ShockPod电击槽连接CE模块按下操作面板上的小数点按键在电击前预测样品的电阻在实验前 在电击杯里加入样品后放入ShockPod电击槽内 在ResistanceMeasurement的菜单下按下 回车键 10 用户可对GPX设置