基于SOI基底的高通量细胞电融合芯片

提出了一种以MEMS技术为基础,可在低电压驱动条件下工作的创新型细胞电融合芯片.该芯片的设计原理在于通过缩短微电极间的间距,在低电压条件下获得足够强度的排队和融合电场强度.原型芯片以SOI硅片为加工材料,通过刻蚀方式在顶层低阻硅形成微电极和微通道;在微电极上沉淀2μm厚的铝膜以降低电阻率,提高导电性;通过PECVD方法形成150nm厚SiO2保障铝膜的抗腐蚀性及芯片生物相容性;芯片最终采用DIP法进行封装.在该芯片上进行了低电压(传统电融合设备工作电压的1/20)驱动条件下的基于介电电泳的细胞排队实验及后期的细胞电融合实验,结果表明,细胞多以两两结合的方式排列,与传统的细胞融合电仪器相比较,降低了多细胞排队概率,进而减少了传统电融合设备多细胞融合的概率,为细胞高效率融合奠定了基础.在加载的低电压短脉冲信号后,微通道中形成了高压短脉冲电场,在脉冲作用下,烟草原生质体细胞在微通道中发生了融合,融合时间(2min)远低于传统电融合方法(10～30min),融合率远远高于传统的PEG方法(融合率小于1%)和传统电融合方法(利用BTX ECM 2001细胞电融合系统得到,融合率小于5%).

利用细胞电融合技术选育固氮菌、磷钾菌的方法探讨

采用CRY - 3型细胞融合仪 ,在改变电场强度 ,其他电融合参数不变的情况下处理供试固氮菌 (N5 - 1 )和磷钾菌 (N1 7)亲本。结果表明 ,在电场强度为 3.0 9kV/cm时 ,细胞致死率最接近 5 0 % ,融合率最高。该条件下获得融合子 62株 ,融合率为 7.8× 1 0 - 4 %。

基于直列式交错微电极阵列的细胞电融合

提出了一种基于交错式齿状微电极阵列的微流控细胞电融合芯片。利用COMSOL Multiphysics仿真软件,对电场强度有重要影响的微电极几何参数进行了仿真分析,并由此提出了优化的微电极阵列结构。选择SoI硅片的顶层低阻硅加工获得了微电极阵列。实验结果表明:该芯片中采用的直列式微通道结构避免了原有芯片存在的转角易堵塞问题。芯片能够在低电压条件下实现细胞排队和融合过程,具有较高的融合效率。

纳/微秒复合脉冲提高细胞电融合效率的仿真与实验研究

传统的细胞电融合技术通常采用持续时间为微秒级的短时高压电脉冲诱导细胞电穿孔来实现。然而,高幅值微秒脉冲在促进细胞电融合的同时易导致细胞过度穿孔而死亡,从而限制了细胞的融合效率。为进一步提高细胞电融合率,该文基于纳秒脉冲电场所诱导的“超穿孔现象”,结合常规的微秒脉冲电融合技术,提出纳/微秒复合脉冲协同诱导细胞电融合的方法。以SP2/0小鼠骨髓瘤细胞为实验对象,利用COMSOL软件分析复合脉冲作用下细胞膜上跨膜电压与穿孔密度的分布,并进行初步的电融合实验,探究该融合方法对细胞融合率和死亡率的影响。仿真结果显示,传统微秒脉冲作用下,细胞膜的两极与接触区域的跨膜电压均超过穿孔阈值,显著穿孔面积超过10%。而等剂量的纳/微秒复合脉冲作用下,跨膜电压仅在细胞接触区域达到较高值,电穿孔也集中于该区域。实验结果同样证明,该方法能够保证较低细胞死亡率(10%)的同时达到较高的细胞融合效率(75%)。该研究为细胞电融合技术的进一步发展提供了新的思路。

细胞电融合技术及其在微生物遗传育种中的应用

利用原生质体融合进行遗传物质的传递是遗传操作中一个有效的手段。为了诱导细胞相互间的融合,人们曾用过灭活的病毒,高浓度钙离子等。1974年Kao发现聚乙二醇(PEG)能更有效地诱导植物细胞的原生质体融合后,PEG就很快被用于诱导微生物的原生质体融合。但PEG法尚有其不足之处,如融合率仍比较低,而且对某些微生物的原生质体有一定的毒性。

细胞电融合技术在空间的发展潜力

以杂交瘤细胞生产和植物体细胞杂交为例，就发展空间细胞电融合技术问题的提出、技术关键、面临的挑战和在空间的发展潜力进行了分析。指出从国外研究结果来看，细胞电融合技术有可能发展成为未来的空间生物加工技术。

微重力条件下细胞电融合研究进展

生物分离、细胞培养和细胞电融合是目前在空间条件下研究的主要生物过程。空间微重力环境是细胞电融合技术的理想场所,由于不存在重力和对流的影响,使电融合技术得到了改善。在提高杂交瘤得率、培植新品种和研究微重力细胞生物学效应方面具有广阔的应用前景。本文综述了微重力条件下细胞电融合的研究进展,细胞电融合过程中细胞骨架发生的变化,以及微重力条件下提高融合效率潜在的原因。

利用细胞电融合技术选育的融合子的解磷解钾性能

采用以磷矿粉、钾长石为唯一磷、钾营养的培养基接种固氮菌 (N1 1 ,K1 0 - 2 )、磷钾细菌(N1 7,K1 6)及它们的融合子 (N1 1 -N1 7,K1 0 - 2 -K1 6) ,于 2 8℃恒温振荡培养 2d后 ,测其上清液中磷、钾含量。结果表明 ,融合子N1 1 -N1 7的解磷能力和融合子K1 0 - 2 -K1 6的解钾能力较相应亲本菌株有明显的提高。由利用细胞电融合技术选育的融合子所形成的新菌株组合 ,其解磷解钾的效能可大幅增强。

植物细胞电融合技术在空间实验中的应用

细胞电融合是实用性很强的生物技术,然而在地面上由于重力沉降和热对流的影响,杂种细胞融合得率较低,使得这项技术在生产上的应用潜力难以发挥。大量的实验表明,空间微重力环境是实现细胞电融合的重要途径。今后有望利用空间微重力条件获得有价值的杂合细胞,培育作物新品种,为开展空间生物加工和空间制药提供良好基础。

不同条件延缓未受精卵激活对鱼类细胞电融合的影响

泥鳅未受精卵先在合成卵巢液、郝氏液中分别浸泡15、20、30min,然后再受精孵化,统计发育情况,结果表明,合成卵巢液可有效延缓未受精卵遇水后被激活的时间,郝氏液对延缓未受精卵被激活也有一定作用,但效果比合成卵巢液差。用合成卵巢液配制不同浓度胰酶处理受体卵进行细胞电融合实验,胰酶质量浓度为5 mg/mL时,融合卵发育至囊胚期的比例比对照组(郝氏液)高2%,统计分析表明该差异是显著的(P<0.05);但发育至原肠期及孵出期的比例则与对照组无显著差异。胰酶质量浓度为2和1 mg/mL时,融合卵发育到各阶段的比例均低于对照组,统计分析表明两者的差异是显著的(P<0.05)。研究表明,溶液种类、胰酶浓度等对电融合卵的发育有明显的影响,但延缓受体卵的激活时间并不能提高电融合卵的出苗率。用郝氏液配制的2 mg/mL的胰酶溶液处理受体卵,可获得较高比例的融合鱼。

细胞电融合法生产杂交瘤

细胞电融合过程包括使用交流电场使悬浮在缓冲液中的细胞排列成串,然后高压脉冲电流作用使细胞膜发生瞬时破裂,相邻细胞的细胞膜融合,继续受交流电场作用完成细胞融合。已经证明细胞电融合技术可用于杂交瘤生产,单克隆抗体生产以及细胞表面标记物细胞间的传递过程。

基于薄膜电极的细胞电融合芯片

构建了一种薄膜电极阵列结构的细胞电融合芯片,通过多聚物微通道底/顶层凸齿状的微电极,以及多聚物微通道侧壁上溅射形成的一层离散式金属薄膜电极,共同形成离散式"三明治"微电极结构.该微电极结构可在微通道内部形成与传统凸齿状电极相似的非均匀分布的梯度电场,通过介电电泳效应进行细胞控制及排队.利用多聚物在芯片上填充了传统凸齿状电极的凹陷区,克服了细胞在凹陷区无法有效排队与融合的缺点.在芯片上利用K562细胞开展了基于介电电泳效应的细胞排队实验及基于可逆性电穿孔效应的电融合实验,结果表明该芯片能够较好地实现细胞排队及融合,融合所需控制电压低至10 V左右.细胞排队率达99%以上,几乎无细胞在绝缘物填充区(传统凸齿电极芯片的凹陷区)滞留,细胞两两排队高于60%,细胞融合效率约为40%,比传统的细胞电融合方法和凸齿电极芯片有较大提高.

用荧光葡聚糖研究大麦细胞电融合

利用阴离子表面活性物质荧光葡聚糖 (F DX)研究了表面活性物质对大麦细胞电融合的影响 .结果表明 ,F DX可抑制电融合过程 .对放置过大麦细胞原生质体的F DX溶液 ,在荧光显微镜下可观察到其膜表面的荧光圈 ,证明F DX在膜上的吸附 .添加F DX可增加原生质体的电泳速度 ,说明吸附后原生质体表面负电荷增多 .由于相互间静电斥力的增强 ,使细胞的电融合率下降 .此外 ,还利用荧光显微技术研究了细胞电生孔现象 .观察到经电脉冲后溶液中的F DX可进入原生质体内部 ,间接证明了细胞电生孔的存在 .

葡聚糖及其衍生物对大麦细胞电融合的影响

葡聚糖及其衍生物对大麦细胞电融合的影响①王伟江志裕＊（复旦大学化学系上海２００４３３）细胞融合是指用人工方法使两个细胞融合成一个细胞的过程［１，２］．体细胞融合可在不同种，不同属，甚至更远的生物间进行，所得到的细胞可具有新的特性．对于植物细胞，有望通...

细胞电融合的研究进展

细胞融合（Cell fusion）从初期偶然发现的观察现象以来，目前已发展到具有多种细胞融合方法。电场诱导细胞融合是其中具有广阔前景的研究重点。该系统程序对于开展细胞工程和杂交瘤技术，将提供新的研究方法。本文就细胞电融合的产生机制、系统程序以及研究现状扼要地综述如下。

基于MEMS的高效细胞电融合系统的芯片设计

介绍了一种基于MEMS技术的高效细胞电融合芯片的设计。采用微加工技术将芯片的细胞电融合小室制作成微电极阵列以实现细胞的大量融合,提高细胞的融合效率。还在芯片各个区域设计出不同的融合电极结构,并在相同的融合条件下比较了电极结构不同时融合效率的差异,以便找出一种细胞融合效率更好的电极结构。

细胞电穿孔与电融合的机理及应用

近十余年来，由于细胞生物学家、分子生物学家、免疫学家与物理学家之间在学术上的相互渗透、共同实验，已经开辟出一个生物物理技术的新领域．它既涉及细胞电磁场效应及其机理的基础研究；同时作为一种新的生物技术，又涉及对分子生物学、细胞生物学、免疫医学以及医药、食品、农业等方面的广泛应用．文章综述了本领域的最近进展．

电融合方法建立抗结核杆菌单克隆抗体细胞株

By using the electrofusion tecndque, the fusion of NSI myeloma cells with spleen cells of BALB / c mouse immunized with five species of mycobacteria was caaced cuL With the ophmal electrofUSion condihons, we obtained a high fuSion efficiency of l.75 hybrid cell clones per 105 spleen cells. ELISA was used for screening secrehng anhmycobacteria McAb hybrid cells. After cloning, 22 stable hybrid cells’lines were selected, and 8 of them had been studied.