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電轉(zhuǎn)儀的工作原理介紹
更新時(shí)間：2025-10-31
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電轉(zhuǎn)儀的核心工作原理是利用高壓脈沖電場(chǎng)在細(xì)胞膜上形成瞬時(shí)微孔，使外源物質(zhì)（如DNA、RNA、蛋白質(zhì)）快速進(jìn)入細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)高效的細(xì)胞轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)染，以下是通俗且清晰的原理拆解：
1.核心前提：細(xì)胞膜的通透性變化
正常情況下，細(xì)胞膜具有選擇透過性，外源大分子（如質(zhì)粒DNA）無法自由進(jìn)入細(xì)胞。高壓電場(chǎng)的作用是暫時(shí)改變細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，為外源物質(zhì)提供進(jìn)入通道。
2.關(guān)鍵步驟：從電場(chǎng)施加到物質(zhì)進(jìn)入
樣品準(zhǔn)備：將待轉(zhuǎn)化的細(xì)胞與外源物質(zhì)（如DNA溶液）均勻混合，加入專用電轉(zhuǎn)杯（電極間距固定，保證電場(chǎng)均勻）。
電場(chǎng)施加：電轉(zhuǎn)儀釋放預(yù)設(shè)的高壓脈沖（電壓范圍通常100V~3000V，脈沖時(shí)長(zhǎng)毫秒至微秒級(jí)），在電轉(zhuǎn)杯兩極間形成強(qiáng)電場(chǎng)。
細(xì)胞膜穿孔：強(qiáng)電場(chǎng)作用下，細(xì)胞膜上的脂質(zhì)雙分子層發(fā)生重排，形成微小的、瞬時(shí)的“孔道”（類似臨時(shí)通道）。
物質(zhì)進(jìn)入：孔道形成后，外源物質(zhì)在電場(chǎng)力、濃度差的作用下，快速通過孔道進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部。
膜結(jié)構(gòu)恢復(fù)：脈沖結(jié)束后，細(xì)胞膜的脂質(zhì)雙分子層會(huì)自行修復(fù)，孔道關(guān)閉，細(xì)胞逐漸恢復(fù)正常生理狀態(tài)，進(jìn)入的外源物質(zhì)則在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用（如DNA表達(dá)）。
3.補(bǔ)充說明
參數(shù)適配：不同細(xì)胞類型（如細(xì)菌、酵母、哺乳動(dòng)物細(xì)胞）的細(xì)胞膜特性不同，需調(diào)整電壓、脈沖時(shí)長(zhǎng)、脈沖次數(shù)等參數(shù)，避免電壓過高導(dǎo)致細(xì)胞破裂，或電壓過低無法形成有效孔道。
應(yīng)用差異：細(xì)菌、酵母等原核/低等真核細(xì)胞常用“電轉(zhuǎn)化”，側(cè)重質(zhì)粒DNA導(dǎo)入；哺乳動(dòng)物細(xì)胞常用“電轉(zhuǎn)染”，可導(dǎo)入DNA、RNA、蛋白質(zhì)等多種物質(zhì)。
專用耗材：電轉(zhuǎn)杯需保持潔凈、無雜質(zhì)，且電極間距需與電轉(zhuǎn)儀參數(shù)匹配，確保電場(chǎng)均勻，提升轉(zhuǎn)化效率。
