細(xì)胞轉(zhuǎn)染是指利用各種物理、化學(xué)、生物學(xué)方法，將外源分子（DNA、RNA 、mRNA等）導(dǎo)入真核細(xì)胞內(nèi)，來改變細(xì)胞的特性，從而達(dá)到改造細(xì)胞的目的，它是實(shí)現(xiàn)細(xì)胞基因功能和蛋白質(zhì)表達(dá)研究的重要工具。

根據(jù)導(dǎo)入的外源分子存在于宿主細(xì)胞的時間長短，細(xì)胞轉(zhuǎn)染可以分為瞬轉(zhuǎn)和穩(wěn)轉(zhuǎn)。根據(jù)轉(zhuǎn)染方式又可以分為：物理轉(zhuǎn)染法、化學(xué)轉(zhuǎn)染法及生物轉(zhuǎn)染法。

物理轉(zhuǎn)染法：電穿孔法、顯微注射法、基因槍法

化學(xué)轉(zhuǎn)染法：磷酸鈣共沉淀法、陽離子聚合物法、陽離子脂質(zhì)體法

生物轉(zhuǎn)染法：病毒介導(dǎo)法

對于了解或做過細(xì)胞轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)的研究人員，想必上述方法大家都是非常熟悉的，我們也總結(jié)了這些方法的原理以及優(yōu)缺點(diǎn)比較(表1)，幫助大家找到適合自己實(shí)驗(yàn)的細(xì)胞轉(zhuǎn)染方法。

                                    表1：三種轉(zhuǎn)染方式的原理、優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用

通過各種轉(zhuǎn)染方法的比較，我們發(fā)現(xiàn)電穿孔法，也就是電轉(zhuǎn)，無論是在操作方法、適用范圍以及轉(zhuǎn)染效率等方面，都有著很大的優(yōu)勢。而現(xiàn)實(shí)亦是如此，由于電轉(zhuǎn)的高效、低內(nèi)毒、操作簡單，并且可以瞬時和穩(wěn)定地表達(dá)外源基因，因此常常用于科研領(lǐng)域的新藥開發(fā)、癌癥研究、免疫學(xué)研究等。

傳統(tǒng)的電轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)操作流程，一般先利用電轉(zhuǎn)緩沖液重懸細(xì)胞，然后對含有核酸、緩沖液、細(xì)胞的混合物給予合適的電脈沖，電脈沖會在細(xì)胞膜上形成電勢差，從而誘導(dǎo)產(chǎn)生暫時的孔使核酸進(jìn)入細(xì)胞，最后將細(xì)胞返回到生長培養(yǎng)基中，使其慢慢恢復(fù)，檢測基因表達(dá)或沉默情況。在傳統(tǒng)電轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)中，細(xì)胞死亡率高，并且原代細(xì)胞或干細(xì)胞的轉(zhuǎn)染效率較低。考慮到傳統(tǒng)電轉(zhuǎn)的弊端，于是科研人員致力于開發(fā)更高效的電轉(zhuǎn)技術(shù)，電轉(zhuǎn)儀就在這時候橫空出世了，目前市面上主流使用的就是Nucleofector?電轉(zhuǎn)儀。

1998年，市場上第一個有效的、非病毒介導(dǎo)的Nucleofector? 技術(shù)開發(fā)成功，可高效轉(zhuǎn)染傳統(tǒng)方法難以轉(zhuǎn)染的原代細(xì)胞、干細(xì)胞、神經(jīng)元和細(xì)胞系，為疾病研究治療如基因治療、免疫治療和干細(xì)胞生成開發(fā)帶來了新的機(jī)遇。Nucleofector?技術(shù)是Lonza公司的專利創(chuàng)新技術(shù)，利用電擊在細(xì)胞膜上開個小孔，綜合各種特定細(xì)胞轉(zhuǎn)染程序與轉(zhuǎn)染液的作用，核酸底物不僅可以進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，還可直接通過核膜進(jìn)入細(xì)胞核。相較于傳統(tǒng)電轉(zhuǎn)技術(shù)，Nucleofector?技術(shù)的細(xì)胞轉(zhuǎn)染率可達(dá)99%，且實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)染不依賴于細(xì)胞的分裂。

看到這里，想必大家都對Nucleofector?技術(shù)感到很好奇了，甚至有很多小伙伴表示已經(jīng)使用過Nucleofector?電轉(zhuǎn)儀了，那么接下來我們就來詳細(xì)了解一下Nucleofector?技術(shù)吧~

Nucleofector?電轉(zhuǎn)儀的組成

Nucleofector?電轉(zhuǎn)儀由Nucleofector?儀器、細(xì)胞轉(zhuǎn)染試劑盒和數(shù)據(jù)庫組成。

1. Nucleofector?儀器：內(nèi)置針對每種細(xì)胞優(yōu)化好的轉(zhuǎn)染參數(shù)。

2. 試劑盒：試劑盒是包含有轉(zhuǎn)染溶液，添加劑，專用電極杯，吸管，pmaxGFP?陽性質(zhì)粒。

3. 數(shù)據(jù)庫與操作手冊：在Lonza的數(shù)據(jù)庫中提供了600種以上細(xì)胞的轉(zhuǎn)染數(shù)據(jù)和操作手冊，包括細(xì)胞來源、傳代、生長條件，培養(yǎng)基以及轉(zhuǎn)染后培養(yǎng)等細(xì)節(jié)技巧。

圖1：Nucleofector?電轉(zhuǎn)儀組成

Nucleofector?電轉(zhuǎn)儀的優(yōu)勢

質(zhì)粒DNA的轉(zhuǎn)染效率高達(dá)90%以上，單核苷酸如siRNA可以達(dá)到99%；

良好保存轉(zhuǎn)染細(xì)胞的生理狀態(tài)和活性；

轉(zhuǎn)染后很快就可以分析轉(zhuǎn)染效果；

使用方便，已有超過650種細(xì)胞的轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)方案；

可轉(zhuǎn)染多種底物，包括DNA、mRNA、miRNA、siRNA、肽段或蛋白；

可處理難轉(zhuǎn)染細(xì)胞的轉(zhuǎn)染，包括原代細(xì)胞、干細(xì)胞和神經(jīng)元等，另可在貼壁狀態(tài)下轉(zhuǎn)染；

文獻(xiàn)引用量高達(dá)8000+篇；

使用一次性無菌Nucleocuvette?容器，降低交叉污染的風(fēng)險；

不同的Nucleofector?平臺具有靈活的擴(kuò)展功能，設(shè)備平臺之間的條件可輕松轉(zhuǎn)移。

實(shí)驗(yàn)操作步驟

1.收獲目的細(xì)胞：按照轉(zhuǎn)染需要的細(xì)胞量進(jìn)行計(jì)數(shù)，如20 μl電轉(zhuǎn)體系可轉(zhuǎn)1x104-1x106個細(xì)胞，100 μl電轉(zhuǎn)體系可轉(zhuǎn)1x105-1x107個細(xì)胞；

2.混勻：低速離心，盡量吸去細(xì)胞上清，用電轉(zhuǎn)Buffer重懸細(xì)胞，加入轉(zhuǎn)染杯，加入準(zhǔn)備好的質(zhì)粒DNA，輕輕混勻，避免產(chǎn)生氣泡；

3.電轉(zhuǎn)：將轉(zhuǎn)染杯放入轉(zhuǎn)染儀，按鍵選擇相應(yīng)程序，按"start"鍵開始轉(zhuǎn)染，等待指示圖標(biāo)顯示綠色“+”號，即可完成實(shí)驗(yàn)；

4.培養(yǎng)：吸去電轉(zhuǎn)Buffer，加入預(yù)熱好的培養(yǎng)基，將細(xì)胞轉(zhuǎn)移至培養(yǎng)皿中繼續(xù)培養(yǎng)。若轉(zhuǎn)染的質(zhì)粒為試劑盒內(nèi)的陽性對照質(zhì)粒，一般在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后7-8h內(nèi)可在熒光顯微鏡下觀察到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。