Amaxa Nucleofector 细胞核转染系统

 关键词：Lonza'' 转染，电转，Amaxa Nucleofector，细胞核，神经细胞，糖尿病，胰岛素

Amaxa Nucleofector 细胞核转染系统

工作原理

Amaxa^®Nucleofector^®技术是 Lonza(原Amaxa)公司的专利创新技术，它综合应用传统的电穿孔技术及细胞特异性细胞核转染液，通过调整优化的电转参数（内存转染程序），直接把外源基因导入原代细胞及细胞系的细胞浆和细胞核中。它不同于传统的电穿孔仪，因为它可以把外源基因直接导入核中，而且细胞存活率远远高于电穿孔仪。

Nucleofector 技术是独一无二的，因为它可以直接将DNA转染到细胞核内，因此实现了因受到细胞分裂限制而一直困扰人们的原代细胞的高效率转染。在 Nucleofector核酸转染仪的帮助下，您可以在肿瘤研究、免疫学、组织工程学及心血管疾病研究领域中轻而易举地获得大于90％的高效率基因转染率。Nucleofector 核酸转染技术特别适用于转染原代细胞和难以转染的细胞系，如T细胞及PC-12细胞系等。

Nucleofector试剂盒包含两个溶液：Nucleofector溶液和添加剂。两者都是针对每个细胞类型来特异开发的。它们在核转染过程中提供了细胞友好的环境，支持DNA直接到达细胞核。Nucleofector溶液只与Nucleofector装置共同使用时，才能发挥作用。

产品优势

1.不依赖细胞的有丝分裂，适用于悬浮细胞、原代细胞等难转染细胞。

2. 高转染效率，直接将外源基因转入核内。

在某些细胞中Nucleofector的转染效率可以达到90%，与病毒感染同样有效。Nucleofector直接将DNA运送到细胞核中，因此，基因表达就可以立即开始，数小时内就可以完成转染和分析的全过程，对于细胞系来说2-6小时就可以分析，对于原代细胞则需要4-16小时。

3.可转染DNA、RNA或siRNA。

4.操作简单方便，Nucleofector转染技术操作不到1小时就能完成。

5.最广泛细胞类型，全球共享的细胞转染数据库不断扩大。目前已有1200余种细胞系高效转染，130余种原代细胞成功转染。

6.维持细胞生理功能。

Nucleofector 细胞核转染技术操作步骤  
整个操作过程只需四步，非常简单、高效。 
第1步：处理细胞，精确计数 
第2步：混合DNA、转染液，重悬细胞，加入转染杯 
第3步：将转染杯放入转染仪，按键选择相应程序，按"start"键开始转染，10秒钟左右 
第4步：取出细胞继续培养

外源基因直接导入核内。Normal human dermal fibroblasts –neonatal were nucleofected with 2.5 μg TMR-labeled plasmid DNA encoding eGFP. Fixation of cells was performed after 2 hours with 3.5 % PFA. TMR label is shown in (A)'' GFP fluorescence in (B)'' DAPI nuclear staining in (C) and a merge of all three fluorescent labels in (D).

 最广泛细胞类型的高效转染

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延伸阅读

（一）Lonza Nucleofector® Technology在神经生物学中的应用

——Nucleofector®技术可以使您稳定而高效的对不同种属和来源的神经细胞进行转染

传统的脂质体转染方法和电穿孔转染技术不能有效的对神经元细胞进行转染。由于Lonza的Amaxa Nucleofector®电转仪采用的是专利的Nucleofector®技术，能够将外源基因直接导入到细胞核中，克服了脂质体转染和普通电穿孔必须依赖细胞分裂时才有可能使外源基因入核表达的缺陷。如果使用Nucleofector® 4D Y Unit电转模块，甚至可以对细胞进行原位贴壁电转，即使是转染冻存的原代神经元细胞也能够达到和新鲜提取的神经元一样的效果。

（二）Lonza Nucleofector™技术在糖尿病研究中的应用

  现阶段，糖尿病的研究模型主要有糖尿病鼠活体模型和细胞模型。细胞模型主要是从分子层面研究糖尿病的形成、发病、遗传机制，争取能够通过分子手段治疗糖尿病，尤其是治疗具有家族遗传性的糖尿病。在现代医学和生物学研究中，常用于糖尿病研究的细胞有THP-1，鼠原代CD4+T细胞、原代主动脉内皮细胞、小鼠胰岛瘤细胞系（MIN6）、Hela细胞、冠状动脉平滑肌细胞（CASMCs）、HL60、人视网膜色素上皮细胞系（ARPE-19）、人PBMCs细胞、RBL-2H3等细胞。在以细胞为模型的研究当中，科研人员需要将感兴趣的外源物质（质粒DNA、siRNA等）高效地转入细胞中，已达到对目的基因进行干扰的目的；但上述提到的这些常用细胞都是非常难转染的细胞，利用常规的转染方法很难将外源基因高效地转入细胞中，所以选择一个合适的细胞转染方法对实验的顺利开展就显得至关重要了。在之前的糖尿病研究当中，为了能够对细胞进行高效率的转染，很多科学家都选择了Lonza核转染技术作为细胞转染的方法和手段，实现了细胞的高效转染，并取得了满意的实验结果。

参考文献

1.Marina Cardellini等以冠状动脉平滑肌细胞（CASMCs）为模型，利用Lonza核转染等技术，研究了Ⅱ型糖尿病患者的动脉粥样硬化斑块忠SirT1对TIMP3的表达调控作用。实验结果显示在CASMCs中，抑制SirT1的活性会下调TIMP3的表达，同时SirT1的过表达会上调TIMP3的表达。

2.Serve Olieslagers以人单核细胞为模型，利用siRNA基因敲除技术（Lonza核转染系统），对SMAD2和SMAD3进行敲除，电转染后细胞成活率>90%。实验结果显示，SMAD2和SMAD3不会对TGF-β1介导的单核细胞迁移能力产生影响。

3.Suseela Srinivasan等以小鼠原代CD4+T细胞为模型，利用Lonza核转染（siRNA）等技术，研究S1P能否通过调节HIF1α I.1和CD69的表达从而降低I型糖尿病人CD4+T细胞的活性，进而发掘S1P降低I糖尿病人并发炎症的治疗潜能。实验结果显示S1P能够显著性的上调HIF1αI.1，从而使IFN-和CD69的表达下调，进行降低I型糖尿病人CD4+T细胞的活性，具有一定的潜在治疗能力。

4.Tian等以小鼠原代主动脉内皮细胞为模型，利用Lonza核转染（转染效率70%）等技术，研究Akt信号通路与GW1516的相互作用关系。实验结果显示Akt活性的受抑制会降低GW1516在小鼠原代主动脉内皮细胞的活化作用。

5.Intza Garin等以Hela细胞为模型，利用Lonza核转染技术，将2个重要的INF隐性突变基因转入Hela细胞，研究突变基因对胰岛素的合成是否产生影响。实验结果显示，和转入正常INF基因的细胞相比，转入隐性突变基因的细胞中的胰岛素含量分别减少了86%和79%。所以Intza Garin等认为具有隐性突变的INF基因的个体会减少胰岛素的合成，从而诱发新生儿短暂性糖尿病。

6.Niels Engberding[6]等以斯普拉格-杜勒鼠原代血管平滑肌细胞（VSMCs）为模型，利用腺病毒感染和Lonza核转染技术（RNAi）分别对IGF1Rs进行过表达和下调表达，研究IGF1Rs表达量变化对VSMCs的胰岛素敏感性产生的影响。实验结果显示IGF1Rs的过表达会降低胰岛素介导的Akt磷酸化的水平；IGF1Rs的下调表达会增强胰岛素介导的IRβ的磷酸化水平，会增强细胞对葡萄糖的摄取能力。

7.Jamie Cantrell Stanford等以MIN6细胞系为模型，利用siRNA技术（Lonza核转染系统）分别对神经鞘氨醇激酶2（SphK2）和Sgpp1（S1P磷酸酶）进行基因敲除，以此研究鞘氨醇激酶（S1P）对葡萄糖刺激的胰岛素分泌过程的调控作用。实验结果表明S1P在葡萄糖刺激的胰岛素分泌过程起到非常关键的调控作用。

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延伸阅读

（一）Lonza Nucleofector® Technology在神经生物学中的应用

——Nucleofector®技术可以使您稳定而高效的对不同种属和来源的神经细胞进行转染

传统的脂质体转染方法和电穿孔转染技术不能有效的对神经元细胞进行转染。由于Lonza的Amaxa Nucleofector®电转仪采用的是专利的Nucleofector®技术，能够将外源基因直接导入到细胞核中，克服了脂质体转染和普通电穿孔必须依赖细胞分裂时才有可能使外源基因入核表达的缺陷。如果使用Nucleofector® 4D Y Unit电转模块，甚至可以对细胞进行原位贴壁电转，即使是转染冻存的原代神经元细胞也能够达到和新鲜提取的神经元一样的效果。

（二）Lonza Nucleofector™技术在糖尿病研究中的应用

  现阶段，糖尿病的研究模型主要有糖尿病鼠活体模型和细胞模型。细胞模型主要是从分子层面研究糖尿病的形成、发病、遗传机制，争取能够通过分子手段治疗糖尿病，尤其是治疗具有家族遗传性的糖尿病。在现代医学和生物学研究中，常用于糖尿病研究的细胞有THP-1，鼠原代CD4+T细胞、原代主动脉内皮细胞、小鼠胰岛瘤细胞系（MIN6）、Hela细胞、冠状动脉平滑肌细胞（CASMCs）、HL60、人视网膜色素上皮细胞系（ARPE-19）、人PBMCs细胞、RBL-2H3等细胞。在以细胞为模型的研究当中，科研人员需要将感兴趣的外源物质（质粒DNA、siRNA等）高效地转入细胞中，已达到对目的基因进行干扰的目的；但上述提到的这些常用细胞都是非常难转染的细胞，利用常规的转染方法很难将外源基因高效地转入细胞中，所以选择一个合适的细胞转染方法对实验的顺利开展就显得至关重要了。在之前的糖尿病研究当中，为了能够对细胞进行高效率的转染，很多科学家都选择了Lonza核转染技术作为细胞转染的方法和手段，实现了细胞的高效转染，并取得了满意的实验结果。

参考文献

1.Marina Cardellini等以冠状动脉平滑肌细胞（CASMCs）为模型，利用Lonza核转染等技术，研究了Ⅱ型糖尿病患者的动脉粥样硬化斑块忠SirT1对TIMP3的表达调控作用。实验结果显示在CASMCs中，抑制SirT1的活性会下调TIMP3的表达，同时SirT1的过表达会上调TIMP3的表达。

2.Serve Olieslagers以人单核细胞为模型，利用siRNA基因敲除技术（Lonza核转染系统），对SMAD2和SMAD3进行敲除，电转染后细胞成活率>90%。实验结果显示，SMAD2和SMAD3不会对TGF-β1介导的单核细胞迁移能力产生影响。

3.Suseela Srinivasan等以小鼠原代CD4+T细胞为模型，利用Lonza核转染（siRNA）等技术，研究S1P能否通过调节HIF1α I.1和CD69的表达从而降低I型糖尿病人CD4+T细胞的活性，进而发掘S1P降低I糖尿病人并发炎症的治疗潜能。实验结果显示S1P能够显著性的上调HIF1αI.1，从而使IFN-和CD69的表达下调，进行降低I型糖尿病人CD4+T细胞的活性，具有一定的潜在治疗能力。

4.Tian等以小鼠原代主动脉内皮细胞为模型，利用Lonza核转染（转染效率70%）等技术，研究Akt信号通路与GW1516的相互作用关系。实验结果显示Akt活性的受抑制会降低GW1516在小鼠原代主动脉内皮细胞的活化作用。

5.Intza Garin等以Hela细胞为模型，利用Lonza核转染技术，将2个重要的INF隐性突变基因转入Hela细胞，研究突变基因对胰岛素的合成是否产生影响。实验结果显示，和转入正常INF基因的细胞相比，转入隐性突变基因的细胞中的胰岛素含量分别减少了86%和79%。所以Intza Garin等认为具有隐性突变的INF基因的个体会减少胰岛素的合成，从而诱发新生儿短暂性糖尿病。

6.Niels Engberding[6]等以斯普拉格-杜勒鼠原代血管平滑肌细胞（VSMCs）为模型，利用腺病毒感染和Lonza核转染技术（RNAi）分别对IGF1Rs进行过表达和下调表达，研究IGF1Rs表达量变化对VSMCs的胰岛素敏感性产生的影响。实验结果显示IGF1Rs的过表达会降低胰岛素介导的Akt磷酸化的水平；IGF1Rs的下调表达会增强胰岛素介导的IRβ的磷酸化水平，会增强细胞对葡萄糖的摄取能力。

7.Jamie Cantrell Stanford等以MIN6细胞系为模型，利用siRNA技术（Lonza核转染系统）分别对神经鞘氨醇激酶2（SphK2）和Sgpp1（S1P磷酸酶）进行基因敲除，以此研究鞘氨醇激酶（S1P）对葡萄糖刺激的胰岛素分泌过程的调控作用。实验结果表明S1P在葡萄糖刺激的胰岛素分泌过程起到非常关键的调控作用。