電穿孔系統(tǒng)是一種利用 短脈沖高壓電場(chǎng) 作用于細(xì)胞(或微生物),在細(xì)胞膜上形成瞬時(shí)可逆的微小孔道,從而實(shí)現(xiàn)外源物質(zhì)(如 DNA、RNA、蛋白質(zhì)、藥物等)高效導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)的生物實(shí)驗(yàn) / 工業(yè)設(shè)備。其核心原理是通過電場(chǎng)脈沖打破細(xì)胞膜的磷脂雙分子層結(jié)構(gòu),形成 “通透性通道”,待電場(chǎng)消失后細(xì)胞膜可自行修復(fù),細(xì)胞保持活性,最終完成外源物質(zhì)的遞送與細(xì)胞內(nèi)功能調(diào)控。
高效遞送:相比傳統(tǒng)轉(zhuǎn)染方法(如脂質(zhì)體、顯微注射),電穿孔轉(zhuǎn)染效率更高(部分細(xì)胞類型可達(dá) 90% 以上),尤其適用于原代細(xì)胞、干細(xì)胞、難轉(zhuǎn)染細(xì)胞(如免疫細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞)。
廣譜適配:可用于細(xì)菌、真菌、植物細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞(包括真核 / 原核細(xì)胞、懸浮 / 貼壁細(xì)胞),甚至活體組織的局部轉(zhuǎn)染,適配科研與產(chǎn)業(yè)多場(chǎng)景需求。
低損傷 + 高安全:現(xiàn)代電穿孔系統(tǒng)支持智能脈沖調(diào)控(如方波、指數(shù)衰減波)、阻抗檢測(cè)、防電弧保護(hù)等功能,可精準(zhǔn)控制電場(chǎng)強(qiáng)度與作用時(shí)間,減少細(xì)胞損傷,保障細(xì)胞活力(通常≥80%)。
靈活可編程:支持自定義電壓、脈沖時(shí)長(zhǎng)、脈沖次數(shù)等參數(shù),可存儲(chǔ)多種實(shí)驗(yàn)方案,滿足不同細(xì)胞類型、不同外源物質(zhì)的導(dǎo)入需求,實(shí)驗(yàn)重復(fù)性強(qiáng)。
基因編輯:CRISPR/Cas9 系統(tǒng)的基因?qū)搿⒒蚯贸?/ 敲入實(shí)驗(yàn),是分子生物學(xué)研究核心設(shè)備;
細(xì)胞生物學(xué):原代細(xì)胞 / 干細(xì)胞轉(zhuǎn)染、信號(hào)通路研究、蛋白質(zhì)功能驗(yàn)證;
微生物研究:細(xì)菌 / 真菌的質(zhì)粒轉(zhuǎn)化,加速基因工程菌株構(gòu)建;
植物育種:植物原生質(zhì)體基因?qū)耄瓜x、抗逆等遺傳改良研究。
細(xì)胞治療:CAR-T、TCR-T 等免疫細(xì)胞治療中,抗原受體基因的高效導(dǎo)入(封閉式電穿孔系統(tǒng)可滿足 GMP 生產(chǎn)要求);
疫苗研發(fā):核酸疫苗(mRNA、DNA 疫苗)的細(xì)胞內(nèi)遞送,提升疫苗表達(dá)效率;
生物制藥:重組蛋白表達(dá)、工程菌構(gòu)建,加速藥物生產(chǎn)工藝優(yōu)化;
基因治療:活體組織局部電穿孔,實(shí)現(xiàn)靶向基因遞送(如腫瘤、遺傳病的局部治療)。
脈沖發(fā)生器:提供可調(diào)高壓脈沖(電壓范圍通常 10V-5kV);
電極杯 / 電極板:分為 cuvette 電極(適用于懸浮細(xì)胞)、平板電極(適用于貼壁細(xì)胞 / 組織);
控制系統(tǒng):觸摸顯示屏或軟件操作,支持參數(shù)編輯、方案存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)記錄;
安全保護(hù)模塊:防電弧、過溫保護(hù)、阻抗檢測(cè),避免設(shè)備損壞與實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)。
簡(jiǎn)單來說,電穿孔系統(tǒng)是一款 “高效、廣譜、靈活” 的生物遞送工具,既滿足實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)研究需求,也能適配工業(yè)級(jí)規(guī)模化生產(chǎn),是基因工程、細(xì)胞治療、生物制藥等領(lǐng)域的核心設(shè)備之一。