2025年 12 月 5日, 星期五
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用伯乐电转仪器,电转CHO-K1 , 密度1*10^7次方,方波,0.4口径杯子,300v电压,950毫安电阻率,20ms脉冲,加入20ug质粒,2天后细胞存活率是95%,最后电转染效率只达到30%,问如何提高转染效率?还有个问题,他根据文献资料在电转前,是把杯子和细胞在低温下冰浴,但是说明书说恢复到室温再电转,问是因为这个原因导致效率低吗?

下面把你给的条件先“翻译”成关键参数,方便对症下药:

  • 细胞:CHO-K1,约 1×10^7 cells/mL

  • 杯子:0.4 cm 间隙;

  • 脉冲:方波,300 V,20 ms,1 次脉冲(相当于 750 V/cm);

  • DNA:20 μg 质粒;

  • 结果:存活率 95%转染效率 30%

  • 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)

  1. 温度过低

  • 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。

  • 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)。

  1. 场强/脉冲方案偏“温和”(对 CHO 来说)

  • 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;

  • 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);

    • 脉宽5 ms 与 10 ms

    • 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。

  1. 细胞密度偏高造成“屏蔽效应”

  • 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。

  1. 缓冲液电导过高

  • 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

    • 电转前两次离心换缓冲

    • 避免血清、Ca^2+/Mg^2+;消泡、避免气泡。

  1. DNA 用量与质量

  • 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;

  • 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

  1. 细胞状态

  • 寻找对数生长期>95% 活率、近期未过度胰酶化、无抗生素压力;

  • 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)

  1. 准备

    • 细胞对数期、无抗生素;

    • 两次 PBS(无 Ca/Mg)快速洗→换Entranster-E电转液

    • 计数后每杯5–8×10^6 个细胞,总体积 100–150 μL

    • 杯子与细胞回到室温;质粒6 μg/杯起步(无内毒素,超螺旋)。

  2. 脉冲设置(方波,0.4 cm)

    • 500 V,10 ms,2 脉冲,间隔 100 ms(首选条件);

    • 若效率仍低:试 600 V,5–10 ms,2 脉冲

    • 若活率明显下降:退回 400–500 V,5–10 ms,2 脉冲500 V,5 ms,3 脉冲

    • 记录实际电流/能量读数,避免异常发热或打火。

  3. 脉冲后处理

    • 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;

    • 4–6 h 后轻换液;

    • 24–48 h 检测表达。

  4. 对照与微调

    • 温度对照:室温 vs 冰上(你会直观看到差异);

    • DNA 梯度:3、6、10 μg;

四、常见小坑提醒

  • 杯内气泡是打火与失败的头号元凶;

  • 杯壁残留液珠会改变等效间隙;

  • 细胞团聚会显著降效,必要时可轻微过滤(40 μm 滤网);

  • 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;

  • 若做稳定系,电转后 24 h 再加药筛选,别立即上药。


结论

  • 你现在的低效率,“冰浴未回温就电转”非常可能是关键原因

  • 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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