Summary

Ändern der Ausrichtung und Orientierung des elektrischen Feldes während elektrische Impulse Anwendung Verbessert Plasmid Gene Transfer In-vitro-</em

Published: September 12, 2011
doi:

Summary

Gene Transfektion durch Elektroporation etwa zwei Mal wird verbessert, wenn Ausrichtung des elektrischen Feldes während der Puls-Anwendung geändert wird, während die Lebensfähigkeit der Zellen nicht beeinträchtigt wird. Der Anstieg in Gentransfektion wird durch die Erhöhung der Membranfläche, die kompetent gemacht für die DNA-Eintritt in die Zelle verursacht wird.

Abstract

Gene Elektrotransfer ist eine physikalische Methode verwendet, um Gene in die Zellen liefern durch die Anwendung von kurzen und intensiven elektrischen Impulsen, die Destabilisierung der Zellmembran führen, wodurch es durchlässig für kleine Moleküle und ermöglicht die Übertragung von großen Molekülen wie DNA. Es stellt eine Alternative zu viralen Vektoren, wegen seiner Sicherheit, Wirksamkeit und einfache Anwendung. Für Gen Elektrotransfer verschiedenen elektrischen Impuls Protokolle verwendet werden, um eine maximale Gentransfektion zu erreichen, einer von ihnen verändert sich das elektrische Feld Richtung und Orientierung während der Impulsabgabe. Ändern elektrische Feld Richtung und Orientierung Erhöhung der Membranfläche zuständig für DNA Eintritt in die Zelle. In diesem Video zeigen wir den Unterschied in der Gen-Elektrotransfer Wirksamkeit, wenn alle Impulse in die gleiche Richtung geliefert werden und Impulse werden von wechselnden alternativ das elektrische Feld Richtung und Orientierung geliefert. Zu diesem Zweck Spitze mit integrierten Elektroden und Hochspannungs-Prototyp-Generator, der Wechsel des elektrischen Feldes in verschiedene Richtungen während der elektrische Impuls-Anwendung ermöglicht, verwendet wurden. Gene Elektrotransfer Wirksamkeit bestimmt 24 Stunden nach dem Puls-Anwendung als die Anzahl der Zellen, die grün fluoreszierendes Protein mit der Anzahl aller Zellen aufgeteilt. Die Ergebnisse zeigen, dass Gen-Transfektion erhöht wird, wenn das elektrische Feld Orientierung während der elektrische Impuls Lieferung geändert wird.

Protocol

1. Zellkultur, Plasmid-und Puffer-Vorbereitung für das Experiment In diesem Experiment chinesischen Hamsters (CHO-K1) eingesetzt werden. Die Zellen werden in ein Nährstoff Mischung HAM-F12 (PAA) mit 2 mM L-Glutamin, 10% fötalem Rinderserum, 400 ul / l Gentamycin (alle von Sigma-Aldrich Chemie GmbH, Deisenhofen, Deutschland), und 1 ergänzt gewachsen ml / l crystacilin (Pliva, Zagreb, Kroatien). Die Zellen werden bei 37 ° C in einer befeuchteten 5% CO 2-Atmosphäre in den Inkubator für 24 Stund…

Discussion

Gene Elektrotransfer ist eine vielseitige Technik, Biotechnologie Transfer von DNA in Zellen ermöglicht durch Anwendung kurz-, Hochspannungs-elektrische Impulse 3 und stellt eine sichere Alternative zu viralen Vektoren aufgrund ihrer Sicherheit, Wirksamkeit und einfache Anwendung. Obwohl heute Gen Elektrotransfer weit verbreitet ist, um alle Arten von Zellen und erste klinische Phase I Studie mit dieser Methode transfizieren wurde 4 berichtet, sind die zugrunde liegenden Mechanismen noch nicht vol…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Diese Arbeit wurde von der slowenischen Research Agency (Projekt J2-9770, infrastrukturelle Zentrum IP-0510 und das Programm P2-0249) unterstützt. Dieses Video stellt ergänzendes Material für die "Elektroporation basierenden Technologien und Behandlungsmethoden" wissenschaftlichen Workshop und Aufbaustudium, von der Fakultät für Elektrotechnik an der University of Ljubljana, Slowenien organisiert. Autoren danken auch Duša Hodzic für die freundliche Bereitstellung Plasmid-DNA.

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number Comments
HAM-F12 PAA E15-016 culture medium
L-glutamine Sigma-Aldrich G7513  
fetal bovine serum PAA A15-151  
gentamicin Sigma-Aldrich G1397 antibiotic
crystacilin Pliva 625110 antibiotic
pEGFP-N1 Clontech Laboratories 6085-1 plasmid DNA
HiSpeed Plasmid Maxi Kit Qiagen 12662  
Na2HPO4 Merck F640786 933  
NaH2PO4 TKI Hrastnik 0795  
MgCl2 Sigma-Aldrich M-8266  
sucrose Sigma-Aldrich 16104  
trypsin/EDTA solution Sigma-Aldrich T4174  
pipette tip Custom made    
electric pulse generator Custom made    
6 well plate TPP 92406  
15 ml centrifuge tube TPP 91015  
75 cm2 culture flask TPP 90076  

References

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Cite This Article
Pavlin, M., Haberl, S., Reberšek, M., Miklavčič, D., Kandušer, M. Changing the Direction and Orientation of Electric Field During Electric Pulses Application Improves Plasmid Gene Transfer in vitro. J. Vis. Exp. (55), e3309, doi:10.3791/3309 (2011).

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