電轉效率低,?你可能忽略了這些
最近,,總有小伙伴們前來詢問在做完電轉實驗后,,發(fā)現轉染效率太低了該怎么辦,,于是小優(yōu)通過搜集多方資料、詢問技術專家,,為大家找來了一些解決方案,下面我們就來一起看看吧~
一,、什么是電轉,?
俗話說得好,知己知彼,,方能百戰(zhàn)百勝,,所以首先我們需要清楚電轉的原理。電轉,,也稱電穿孔法,,是通過脈沖電流在細胞膜上打孔,將外源分子(DNA,、RNA ,、mRNA等)導入真核細胞內,來改變細胞的特性,,從而達到改造細胞的目的,,是實現細胞基因功能和蛋白質表達研究的重要工具。與其他細胞轉染技術相比,,電轉具有操作簡便,、適用多種細胞,、重復性好和轉染效率高等優(yōu)點。
二,、影響電轉效率的因素有哪些呢,?
影響電轉效率的因素有很多,總結下來有三方面:電轉過程,、細胞狀態(tài)以及轉染底物狀態(tài),。只有了解影響電轉效率的因素有哪些,我們才能夠“對癥下藥",。
1.電轉過程
1)電轉的完整操作步驟包括電轉前操作,,電轉執(zhí)行和電轉后培養(yǎng)。在進行電轉前操作時,,電轉試劑,、細胞與轉染底物要進行混勻,如果混勻時過于激烈,,會破壞轉染復合物的形成,,從而導致轉染效率降低;
2)在進行電轉前操作時,,電擊緩沖液的選擇也很重要,,由于細胞對緩沖液的離子組成和滲透壓非常敏感,因此組分與細胞質類似的緩沖液有利于細胞電擊后的存活,;
3)電轉執(zhí)行時,,需要控制電場強度和脈沖時間。適當提高電場強度或延長脈沖時間,,能使底物更容易進入細胞,,但細胞的死亡率也會增加。一般電場強度設置遵循低電場長時程的原則,。如果選擇內置優(yōu)化程序的電轉系統,,如Lonza的Nucleofector系統,則可以節(jié)省摸索電場強度和脈沖時間的步驟,。
4)轉染培養(yǎng)基中含有抗生素會影響細胞轉染效率,,這是因為轉染試劑對細胞有損傷,這時培養(yǎng)基中的抗生素會進一步損傷細胞,,因此我們建議使用不含抗生素的培養(yǎng)基或PBS,;
5)電轉后培養(yǎng)要注意,如果使用傳統轉染試劑,,轉染后4-6h后必須進行換液,,否則會由于轉染試劑毒性而引起細胞死亡,最終影響轉染效率,。
2.細胞狀態(tài)
1)細胞污染對細胞狀態(tài)的影響很大,,受到細菌,、真菌或支原體污染的細胞都會導致轉染效率降低、細胞死亡率增加,,尤其是支原體污染悄無聲息,,因此一定要做好定期的支原體檢測,確保細胞狀態(tài),;
2)細胞培養(yǎng)到不同密度都能用于電轉,,但好的轉化效率是在細胞的對數生長期(15代以內,傳代后2d),。當細胞處于對數生長期時,,有絲分裂較旺盛,表面結構密度比穩(wěn)定期的細胞差,,電轉后,,細胞膜的恢復能力強,而且處于有絲分裂期的細胞更容易接受外源DNA,。
3.轉染底物狀態(tài)
1)不同的轉染底物對轉染效率都會產生不同的影響,,例如質粒DNA在大小、用量以及構象這三方面都影響著電轉效率,,IRES導致轉染效率低,,轉染mRNA需要調整洗滌次數等等;
2)轉染試劑與底物的配比,,也會影響轉染效率,,因此需要根據說明書或參考文獻來進行配比優(yōu)化實驗,選用最佳配比濃度,;
3)底物的內毒素,,也會影響轉染效率,內毒素含量過高,,會導致轉染過程中細胞狀態(tài)變差,從而增加細胞死亡率,,降低轉染效率,,因此要對內毒素進行控制。
三,、如何提高電轉效率,?
我們都知道,電轉的操作是需要借助儀器來完成的,,因此除了要考慮上面的這些因素外,,更重要的是選擇一個高效的電轉儀。Nucleofector™技術是Lonza公司的zhuan利創(chuàng)新技術,,利用電擊在細胞膜上開個小孔,,綜合各種特定細胞轉染程序與轉染液的作用,,核酸底物不僅可以進入細胞質,還可直接通過核膜進入細胞核,。相較于傳統電轉技術,,Nucleofector™技術的細胞轉染率可達99%,且實現轉染不依賴于細胞的分裂,。
01 Nucleofector™技術核心:核電轉
利用特定的轉染試劑和細胞保護劑,,通過細微差別的電脈沖,使得轉染物質不僅可以直接進入細胞質,,而且可以直接通過核膜進入到細胞核,。
注:圖片來自Lonza
02 Nucleofector™技術組成
1)Nucleofector™設備:內置針對每種細胞優(yōu)化好的轉染參數。
2)配套試劑盒:試劑盒是包含有轉染試劑,,細胞保護劑,,專用電極杯,吸管,、pmaxGFP™陽性質粒,。
3)數據庫與操作手冊:幾百種細胞的詳細的優(yōu)化方案,不僅有轉染步驟,,也包含了核轉染前后細胞的處理,,如細胞來源、傳代,、生長條件,、培養(yǎng)基以及轉染后培養(yǎng)等細節(jié)技巧。
03 提高電轉效率的方法
1.細胞收集時:
1)在消化貼壁細胞時,,一定要注意終止胰酶反應,,防止過度消化;最好使用專業(yè)的胰酶中和劑,;
2)在進行細胞離心時,,使用低轉速長時間離心,提升細胞的存活率,;
3)選擇合適狀態(tài)的細胞,,一般原代細胞可以傳1-2次后使用;盡量挑選迭代次數少的細胞,,如果是凍存細胞,,建議復蘇1-2h后使用;
4)選擇對數增長期的細胞,;
5)做好支原體清除,。
2.試劑添加:
1)電轉試劑的添加只需室溫操作即可;
2)細胞在試劑中停留不超20min,混合好盡快開始實驗,;
3)轉染的底物占比不能大于總體積的10%,,比如轉染體系100ul,底物最多添加10ul,;
4)在消化的細胞進行配置時,,一定要離心并wan全去除殘留培養(yǎng)基;
5)在加入到電極杯中時,,要避免產生氣泡,,從而影響電脈沖;
6)對底物進行內毒素控制,;
7)轉染試劑與底物濃度配比控制,;
8)如果是mRNA轉染,可多洗滌2次,。
3.程序設置:
1)使用Lonza電轉儀,,程序已經設定好,可以根據不同的細胞名稱,,選擇對應的優(yōu)程序,; 根據實際情況,可以對程序進行微調,,確保轉染效率和細胞存活率,。
2)使用需要自行設置的儀器,一般電場強度設置遵循低電場,、長時程的原則,。
4.細胞重懸:
1)轉染結束之后,可以先停留10min再加培養(yǎng)基重懸,;
2)使用無鈣培養(yǎng)基重懸,,5-10min后轉移細胞到培養(yǎng)皿上;
3)后續(xù)的實驗一般在轉染后24h再進行,;
4)電轉后的細胞,,鋪板數量翻一倍。
5.轉染后細胞的培養(yǎng):選擇表達高峰期細胞做實驗,,推薦文獻可在Lonza查詢,。
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