植物细胞电融合技术在空间实验中的应用

细胞电融合是实用性很强的生物技术,然而在地面上由于重力沉降和热对流的影响,杂种细胞融合得率较低,使得这项技术在生产上的应用潜力难以发挥。大量的实验表明,空间微重力环境是实现细胞电融合的重要途径。今后有望利用空间微重力条件获得有价值的杂合细胞,培育作物新品种,为开展空间生物加工和空间制药提供良好基础。     

细胞电融合技术及最新进展

细胞电融合（cell electrofusion）是一种发展迅速的细胞工程技术,在细胞融合研究领域得到了最广泛的应用。细胞电融合利用细胞在相对电极之间的介电电泳,诱导细胞按特定方向排列,通过电极间产生的较高场强的电脉冲使相互接触的细胞发生电穿孔,进而发生电融合。融合后的细胞得到了不同细胞的遗传物质,具有新的遗传或生物特性。目前,细胞电融合技术对生物医学、农业等相关领域的研究具有非常重要的意义。本文介绍了细胞电融合技术及其最新研究动态,并简单介绍了本实验室在该领域的研究进展。     

空间植物科学与技术

2003年初,我国“神舟4号“载人试验飞船发射和回收成功,电视、电台和报纸都报道了我国科技人员在空间进行了植物细胞电融合.这仅是我国空间植物科学与技术研究的一小部分.……     

哺乳动物细胞电融合技术及其影响因素的研究进展

细胞电融合技术是指利用电脉冲促使两个或更多个不同的细胞融合在一起的过程。由于可以获得较高的融合率,而且可以在显微镜下定向诱导细胞融合和直接挑选杂种细胞,故电融合技术得到了广泛的应用。电融合技术对于哺乳动物杂种细胞的构建;哺乳动物四倍体发育的研究;以及胚胎细胞核移植都具有十分重要的意义。因此,人们对哺乳动物的电融合问题进行了大量的研究,现将这方面的研究进展做一综述。 (一)电融合技术的原理及方法 悬于平行电极之间的低电导率溶液中的细胞,在适当强度与持续时间的直流电脉冲的刺激下,其细胞膜可发生可逆电击穿,此时如两个具有膜微孔的细胞紧穿接触,可导致细胞质桥的形成,进而发生细胞融合。     

空间细胞电融合关键技术的地基研究——烟草细胞的电融合

本文针对建立空间细胞电融合技术存在的三个主要问题进行了研究。结果表明,用低温（４℃）、融合介质（０．５５ｍｏｌ／Ｌ甘露醇）并添加０．１％纤维素酶保存原生质体,７２ｈ内可以使约９４％细胞维持无壁状态,同时并未使细胞丧失再生能力,基本满足从地面制备亲本细胞到在微重力条件下进行电融合,对亲本细胞保持无壁状态的要求。为减少剪切力环境对亲本细胞造成的损伤,一方面用超速离心对亲本细胞之一去液泡,另一方面用电泳     

空间细胞电融合关键技术的地基研究——烟草细胞的电融合

本文针对建立空间细胞电融合技术存在的三个主要问题进行了研究。结果表明,用低温(4℃)、融合介质(0.55 mol/L甘露醇)并添加0.1%纤维素酶保存原生质体,72 h内可以使约94%细胞维持无壁状态,同时并未使细胞丧失再生能力,基本满足从地面制备亲本细胞到在微重力条件下进行电融合,对亲本细胞保持无壁状态的要求。为减少剪切力环境对亲本细胞造成的损伤,一方面用超速离心方法对亲本细胞之一去液泡,另一方面用电泳代替蠕动泵混合亲本细胞。而且,由于原生质体壁生长与其膜电位之间存在负相关性,因此利用电泳方法可以有效地富集和优化亲本细胞。根据地面实验结果推测,空间有/无液泡亲本细胞电融合的较适合参数可能为:交流电场强度90V/cm,频率0.8 MHz,排列时间20 s,直流脉冲1.0—1.3 kV/cm,幅宽40μs,两次脉冲。     

细胞电融合法生产杂交瘤

细胞电融合过程包括使用交流电场使悬浮在缓冲液中的细胞排列成串,然后高压脉冲电流作用使细胞膜发生瞬时破裂,相邻细胞的细胞膜融合,继续受交流电场作用完成细胞融合。已经证明细胞电融合技术可用于杂交瘤生产,单克隆抗体生产以及细胞表面标记物细胞间的传递过程。     

生物工艺过程的进展第四卷

本丛书介绍生物技术的最新发展和应用。本卷内容主要有两方面,一是基因工程项目,如干扰素基因工程的专述;另一为重要的生物技术,如细胞的电融合技术、蛋白分离技术等。 目录:人成淋巴细胞干扰素的基因工程,包括在仙台病毒诱导的Namalva细胞中表     

一种高效产生小鼠杂交瘤的电融合方法

近年来,细胞电融合技术(Electrofusion)得到了迅速发展和应用.特别是在单克隆抗体领域,人们希望能以电融合技术的高融合频率来更有效地获得分泌单抗的杂交瘤.现主要有两种较有效的电融合方法来实现这一目的:一是Nova/Hopkins的抗原—抗生物素—生物素桥联(antigen-avidin-biotin bridge)方法,另一种则是Zimmermann电融合法.Nova/Hopkins方法虽然非常有效,但其较适用于中高亲和性的抗原—抗体系统     

利用微秒和微纳秒脉冲电场诱导细胞融合

[目的]以小鼠骨髓瘤(SP2/0)细胞作为实验材料,比较了SP2/0细胞在不同微秒(μs)脉冲和微纳秒(μs/ns)复合脉冲电融合的细胞存活率和融合率,并确定了最优的μs/ns复合脉冲电融合参数。[方法]将SP2/0细胞分别用Hoechst 33342和碘化丙啶(PI)进行染色,分别选取3组μs脉冲和3组μs/ns复合脉冲对染色后的SP2/0细胞进行电融合,通过荧光显微镜观察融合后细胞的存活率和融合率。[结果]对比不同μs和μs/ns复合脉冲电融合存活率和融合率结果得知,μs/ns复合脉冲比μs脉冲电融合效果更好,且电融合参数为2. 5 k V/cm、20μs、1次,10 k V/cm、200 ns、8次时存活率和融合效率相对最好,存活率和融合率分别为88. 5%±6. 2%和80. 1%±2. 6%。[结论]通过采用不同μs和μs/ns复合脉冲电融合比较了SP2/0细胞的存活率和融合效率,结果显示μs/ns复合脉冲电融合参数在2. 5 k V/cm、20μs、1次,10 k V/cm、200 ns、8次时,存活率比μs脉冲电融合提高6. 4%,融合率提高23. 3%,为利用μs/ns复合脉冲研究杂交瘤细胞电融合奠定了基础。     

鱼类细胞电融合的初步研究

电融合是一种细胞生物学新技术,它的融合率高、操作简便、无毒性、可在显微镜下直接观察融合过程,是细胞杂交与基因转移的有效手段之一。近几年来,这一技术已广泛用于动物、植物、微生物细胞和原生质体的融合1～4。但是,至今未见有电场诱导鱼类细胞融合的研究报道。我们采用国产元、器件,研制出一套供试验用的电融合装置,研究了电场诱导鱼类细胞的融合效应。       

运用高效率电融合技术建立抗-hCG杂交瘤细胞株

应用本实验室研制的细胞电穿孔融合仪和平行不锈钢丝多电极小池,以及独立开发的杂交瘤细胞电融合标准程序,对绒毛膜促性腺激素(hCG)免疫的一只Balb c小鼠B淋巴细胞和NSl骨髓瘤细胞进行了电融合.实验以1/5的B细胞进行电融合,共铺96孔培养板536孔,产生317孔杂交瘤细胞克隆,检测出稳定的强阳性克隆22孔;以4/5的B细胞进行了对     

鱼类囊胚细胞和卵的电融合

细胞核移植是研究细胞分化、核质关系等有效手段,已取得了较好的成绩。但由于细胞核移植是一种显微操作技术,技术难度较大,尚难以普及与推广。我们在进行鱼类细胞电融合初步成功的基础上,开展了鱼类囊胚细胞和未受精卵的电融合研究,探讨电脉冲可逆击穿能否将外源细胞核引入卵内?以及外源细胞核能否促进未受精卵分裂、发育成正常的个体?       

电融合技术进展及其在干细胞研究中的应用

电融合作为细胞融合的技术之一,在单克隆抗体制备、基因转移、抗肿瘤免疫等研究中占据了重要作用。目前电融合技术已经被广泛应用于发育生物学,以阐明胚胎发育过程并培养优良的品系。电融合技术结合体细胞核移植技术和体细胞重编程等技术可建立符合伦理学原则、避免排斥反应的个体化多能干细胞。就电融合技术在发育生物学和干细胞研究中的应用作一综述。     

基于微电极阵列的微生物电融合

利用自主研制的梳状交叉微电极阵列细胞电融合芯片系统,研究微生物电融合。在酶解浓度1．5％、酶解温度33℃、酶解时间3h、酶解pH值6．0、0．8mol／L山梨醇的渗透压条件下,获得生成率和再生率分别为95．2％和8．9％的微生物细胞原生质体。在脉冲峰值电压50V、持续时间80μs、8个脉冲、间隔1s的电融合条件下,该原生质体通过电融合获得一株菌株其乳化性能从62％提高到85％。     

蚕豆叶肉原生质体电融合的研究

本文研究了蚕豆叶肉原生质体经透明质酸酶、核糖核酸酶、神经氨酸酶、碱性磷酸酶、胰蛋白酶、脂肪酶六种水解酶和SDS、Triton X-100、CTMAB三种表面活性剂以及秋水仙素、细胞松驰素B处理后的电融合过程。结果表明:胰蛋白酶处理后的原生质体融合率明显下降;碱性磷酸酶、脂肪酶以及核糖核酸酶、透明质酸酶、神经氨酸酶处理的原生质体电融合率均有不同程度的上升。Triton X-100和CTMAB促进原生质体的电融合,但较高浓度(0.01%)的SDS起抑制作用。秋水仙素和细胞松驰素B处理的原生质体其电融合率有较大幅度的增高。     

小鼠2—细胞期经电融合后的早期胚胎发育

小鼠２－细胞期经电融合后的早期胚胎发育小鼠,电融合,细胞数,核型,四倍体胚胎小鼠２细胞期经电融合后的早期胚胎发育ＥＡＲＬＹＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴＯＦＭＯＵＳＥＥＭＢＲＹＯＳＰＲＯＤＵＣＥＤＢＹＥＬＥＣＴＲＯＦＵＳＩＯＮＡＴ２ＣＥＬＬＳＴＡＧＥ关键...     

离子浓度对小鼠2-细胞胚胎电融合的影响

四倍体胚胎的制备已经成为生物学家研究小鼠以及其它哺乳动物发育生物学的有力工具。目前,制备小鼠四倍体胚胎最常用的方法是电融合法,其中电融合液中的离了种类和离子浓度是影响胚胎电融合成败的关键因素。本文比较了Ca^2＋、Mg^2＋、Sr^＋、Na^＋、K^＋、Li^＋等阳离子对小鼠2-细胞胚胎电融合的影响。结果发现,在100V／mm电场强度、50μsec脉冲时程和2次脉冲的电融合条件下,少量二价阳离子的存在是胚胎融合所必须的,当Ca^2＋为0．1mM时,可使全部胚胎发生电融合,而一价阳离子的存在不利于胚胎的电融合。随着各种离子浓度的大幅升高,胚胎的融合率急剧下降、胚胎死亡数量增加以及死亡程度加剧。     

电脉冲介导鱼类细胞融合的初步研究

1980年U. Zimmermann首先报道了电融合的新技术,近年来,这一技术发展很快,应用范围极广,它是利用RC放电脉冲使紧密接触的细胞膜产生瞬时可逆电穿孔,细胞随电脉冲同步而进行融合。 本实验用电脉冲介导的方法,在同种和异种的金鱼囊胚细胞之间诱导融合,并研究了在融合前用稀释的凝集素使相邻细胞间的膜紧密接触,而不用交     

显微红外研究巨噬细胞膜电融合后膜蛋白二级结构的变化

首次尝试了将显微傅里叶变换红外光谱术应用于研究电融合后细胞膜蛋白质二级结构的变化,发现脉冲电场作用于细胞具有穿透效应,施加电脉冲后,整个细胞的蛋白质体系能量增加,表明电泳冲对蛋白的二结构影响很大;同时,还发现用唾液酸苷酶和蛋白酶Ｐｒｏｎａｓｅ分析处理巨噬细胞膜表面后,膜上蛋白质二级结构无序化程度增加,用酶适度处理的细胞将更易发生电融合。