王 忠 崔金明* TOKUYASU Taku Andrew

1(广州中国科学院先进技术研究所 广州 511458)

2(中国科学院深圳先进技术研究院 深圳 518055)

1 引 言

细胞电穿孔技术又称电转染技术，是细胞转染技术中常用的一种途径，最早在 1982 年由Neumann 等[1]报道。该技术通过施加一定的电场强度可逆地击穿细胞膜，在细胞膜上形成小孔或通路，从而将遗传物质引入细胞内[2]，是基因工程领域以及新兴的合成生物学领域的重要环节。目前，市场上的电穿孔仪多为传统电穿孔仪，包括一个电压发生器和一个带有两个金属电极的标准电击杯。其中，标准电击杯的电极间距一般为1 mm，电穿孔时需要对其施加几百伏到几千伏的电压，存在操作危险、依赖人工操作、难以实现自动化运行等局限性。为解决传统电穿孔仪的局限，微型电穿孔技术在 2000 年被首次提出[3]。微型电穿孔仪弥补了传统电穿孔仪的部分不足，能够提高细胞存活率和细胞转染率，甚至实现了对单个细胞的电穿孔操作[4-9]，但微型电穿孔仪处理的细胞数量偏少，而在生物学实际应用中，往往需要一定的细胞数量，才能获得足够的基因型和表型多样性用于筛选。为此，本实验设计了一种高通量小间距细胞电穿孔装置，既降低了细胞电穿孔所需电压，又能高通量操作，提高细胞处理量。

2 高通量小间距细胞电穿孔装置设计

细胞电穿孔的成功率主要受电场强度、电压波形、电压持续时间、温度和 pH 等多种因素的影响[10-16]。本研究从降低细胞电穿孔所需电压以及提高细胞处理量的角度出发，设计了一种由绝缘薄膜隔离电极的高通量小间距细胞电穿孔装置。……