下面把你给的条件先“翻译”成关键参数,方便对症下药:
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细胞:CHO-K1,约 1×10^7 cells/mL;
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杯子:0.4 cm 间隙;
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脉冲:方波,300 V,20 ms,1 次脉冲(相当于 750 V/cm);
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DNA:20 μg 质粒;
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结果:存活率 95%,转染效率 30%;
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另外:细胞和电转杯在冰上,未回温到室温就电转。
一、效率偏低的主要可疑点(按“命中率”排序)
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温度过低
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低温会让膜更“硬”,需要更高场强才形成足够的孔;孔的开放时间也更短。
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这通常表现为“活得很好但进得少”(正符合你现在 95% 存活、30% 效率的现象)。
👉 建议:电转时细胞与杯子回到室温(20–25 °C);脉冲后可在室温放 5–10 min 再 37 °C 复苏,或直接加预温培养基立即复苏(两种都可试对比)。
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场强/脉冲方案偏“温和”(对 CHO 来说)
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你现在是 750 V/cm × 20 ms × 1 脉冲。对很多哺乳细胞,1000–1500 V/cm 往往更高效;
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多脉冲(2–3 次)或稍短脉冲(5–10 ms)+ 多次,常比单个 20 ms 更有效,且对活率影响不大。
👉 建议做一个小型矩阵:-
电压(0.4 cm 杯):400、500、600 V(=1000、1250、1500 V/cm);
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脉宽:5 ms 与 10 ms;
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脉冲数:2 脉冲(间隔 100 ms)对比 1 脉冲。
这样 3×2×2 共 12 条件,小体量就能找出甜点区。
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细胞密度偏高造成“屏蔽效应”
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1×10^7/mL 在某些体系里会降低单位细胞受场强;适度降低可提升效率。
👉 建议:每杯 2–5×10^6 个细胞(按 100 μL 体积计即 2–5×10^7/mL;若你做 250 μL/杯,则总数控制在 5–10×10^6 个/杯 更稳妥)。关键是“每杯总细胞数”而非仅仅“浓度”,注意保持总体积 80–200 μL 之间更易控。
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缓冲液电导过高
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含盐(PBS、培养基、血清)的体系电导大、发热、实际场强不足,效率会掉。
👉 建议:-
采用Entranster-E电转液;
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电转前两次离心换缓冲;
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避免血清、Ca^2+/Mg^2+;消泡、避免气泡。
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DNA 用量与质量
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20 μg/杯通常偏多,效率未必更高,反而增加离子/粘度/发热问题;
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确保无内毒素、超螺旋比例高。
👉 建议:3–10 μg/杯 做梯度(3、6、10 μg),保持浓缩、体积极小(≤10% 总体积),并与细胞充分混匀。
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细胞状态
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寻找对数生长期、>95% 活率、近期未过度胰酶化、无抗生素压力;
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电转后立即补加预温完全培养基,静置恢复(不摇晃、不离心)4–6 h 再换液。
二、关于“冰浴未回温”是否导致效率低?
很可能是主要原因之一。
低温让膜流动性下降、阈值电压上升,导致在相同电压下孔形成不足;同时低温细胞代谢慢,质粒内吞/核进口过程也更慢。这与“高存活、低效率”的现象一致。
因此,把杯子和细胞回到室温再打脉冲,通常能明显提升效率(同时关注不要因为温度上升而出现打火——这就需要低电导缓冲与去泡)。
三、一步到位的优化方案(可直接照做)
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准备
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细胞对数期、无抗生素;
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两次 PBS(无 Ca/Mg)快速洗→换Entranster-E电转液;
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计数后每杯5–8×10^6 个细胞,总体积 100–150 μL;
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杯子与细胞回到室温;质粒6 μg/杯起步(无内毒素,超螺旋)。
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脉冲设置(方波,0.4 cm)
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500 V,10 ms,2 脉冲,间隔 100 ms(首选条件);
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若效率仍低:试 600 V,5–10 ms,2 脉冲;
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若活率明显下降:退回 400–500 V,5–10 ms,2 脉冲 或 500 V,5 ms,3 脉冲。
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记录实际电流/能量读数,避免异常发热或打火。
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脉冲后处理
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杯中静置 5 min(室温)→ 缓慢加入 37 °C 预温完全培养基到 0.5–1 mL → 温和转移到孔板;
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4–6 h 后轻换液;
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24–48 h 检测表达。
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对照与微调
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温度对照:室温 vs 冰上(你会直观看到差异);
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DNA 梯度:3、6、10 μg;
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四、常见小坑提醒
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杯内气泡是打火与失败的头号元凶;
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杯壁残留液珠会改变等效间隙;
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细胞团聚会显著降效,必要时可轻微过滤(40 μm 滤网);
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过厚或超大质粒往往更难进,尽量选中小型、强启动子、核定位优化的构建;
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若做稳定系,电转后 24 h 再加药筛选,别立即上药。
结论:
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你现在的低效率,“冰浴未回温就电转”非常可能是关键原因;
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同时把场强适度上调、改成多脉冲短脉宽、降低细胞总数与DNA用量、使用Entranster-E电转液并室温操作,通常能把 CHO-K1 的瞬时转染效率推到 60–90% 区间(具体取决于质粒与读出方式)。
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