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- 2025年12月17日
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伊莱博生物科技（上海）有限公司
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电融合
一、技术定义与核心原理
电融合是一种利用电场诱导细胞膜结构改变，促使两个或多个细胞融合形成杂交细胞的技术。其核心原理基于电穿孔效应的延伸：
- 细胞膜极化与排列：
- 交流电场（AC，频率0.5–1.5 MHz）使细胞表面电荷极化，形成偶极子，驱动细胞沿电场线紧密排列成"珠链状"（双向电泳效应）。
- 膜穿孔与融合触发：
- 短时高压直流脉冲（DC，强度1–3 kV/cm，脉宽10–50 μs）击穿相邻细胞的接触区细胞膜，形成临时孔隙，脂质双层在表面张力作用下重组融合。
- 细胞质混合与修复：
- 膜融合后胞质互通，细胞器重新分布，最终形成完整异核体（细胞核暂未融合）或多核融合细胞。
关键突破：1978年Zimmermann首次实现植物原生质体电融合，奠定技术基础。
二、标准化操作流程
1. 细胞预处理
| 细胞类型 | 处理方法 | 目标 |
|---|---|---|
| 植物原生质体 | 纤维素酶/离析酶消化细胞壁 → 蔗糖梯度纯化 | 获得无壁裸露细胞 |
| 动物细胞 | 低渗缓冲液（0.3M甘露醇）洗涤 → 调整密度至10⁶ cells/mL | 去除血清干扰，增强电导率 |
| 卵母细胞/胚胎 | 透明带酶解（如链霉蛋白酶）→ 去除卵丘细胞 | 暴露细胞膜便于接触 |
2. 电融合参数设置
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仪器配置：ECM2001+、Multiporator等系统（集成AC/DC双功能）。
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核心参数：
步骤 参数范围 作用 AC排列 频率0.5–1.5 MHz，电压50–150 V 细胞定向排列成链 DC脉冲融合 场强1–3 kV/cm，脉宽10–50 μs × 1–3次 击穿接触区细胞膜 缓冲液 低离子强度（0.3M甘露醇 + 0.1–1mM Ca²⁺） 增强电导率，促进膜重组
3. 融合后处理
- 复苏培养：37℃培养液静置30分钟，修复细胞膜。
- 杂交细胞筛选：
- HAT培养基（杂交瘤技术）或荧光染料标记追踪融合效率。
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文献和实验目的要求 使学生在了解电融合原理的基础上，学会掌握各种细胞悬液的制备及电融合过程的操作方法。 实验原理 游离的动物细胞或原生质体，置于电融合室中，在高频交流电场的作用下，细胞被极化，成为偶极子，造成细胞之间相互连接，如果施加的高频交流电压（既正弦波的P-P值）过高或作用时间过长，则细胞连接成串珠状，应适当控制以上条件，尽量是两细胞处于点接触状态；然后施加方波脉冲予以刺激，由于电脉冲的瞬间作用，可击破两细胞
，与用化学物质相比，电穿孔几乎没有生物或化学副作用。第三，因为电穿孔是一种物理方法，较少依赖细胞类型，因而应用广泛。实际上，对大多数细胞类型，用电穿孔法基因的转移效率比化学方法高得多。 除了能使细胞膜具有通透性，让外界的分子扩散入胞液中以外，高强度的电场脉冲也能引起细胞融合，这一现象叫做电融合。然而，在用电脉冲融合前必须使细胞相互紧密接触，这一电融合方法在原生质融合制取杂交植物，胚胎细胞相互融合制备动物克隆方面非常有用，尤其在制取杂交瘤细胞制备单克隆抗体方面用处很大。几个实验室已证明使用电场电融合
实验目的动物的游离细胞以及植物成微生物去壁后的原生质体，在电刺激下进行细胞融合，且融合率高、无毒性，操作简便及融合后的细胞继续培养成活率高等优点，是细胞工程手段的又一进展。实验原理将制备的游离细胞或原生质体，置于电融合室中，在高频交流电场的作用下，细胞被极化，成为偶极子，造成细胞之间相互连接，如果施加的高频交流电压(即正弦波的p-p值)过高或作用时间过长，则细胞连接成串珠状，应适当控制以上条件，尽量使两细胞处于点接触状态，然后施加方波脉冲予以刺激，由于电脉冲的瞬间作用，可击破两细胞接触点部位
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