Електропорація - Біологія

Електропорація це метод зробити тимчасово проникними (проникними) клітинні мембрани з метою контрабанди ДНК в прокаріотичні клітини (трансформація) або еукаріотичні клітини (трансфекція). Електропорація широко використовується в молекулярній біології. У галузі харчової та біопроцесорної техніки електропорацію можна використовувати для поліпшення процесів масового транспорту або для інактивації мікроорганізмів.

принцип

Через різні ефекти клітинна мембрана комірок в конденсаторі пронизується електричним полем, яке зазвичай генерується швидко розрядним конденсатором. Наприклад, конформація мембранних компонентів може змінюватися. Також спостерігається звуження ділянок мембрани у везикули, що може пояснити імпорт макромолекул та органел. Цей ефект електропорації вперше був описаний Нейманом в 1982 році. [1] Тимчасова проникнення призводить до вивільнення внутрішньоклітинних компонентів, викликаного перепадами гідростатичного тиску (тиск тургору) та осмотичними ефектами. Крім того, речовини із зовнішнього середовища можуть всмоктуватися у внутрішню клітину через короткі пори (барвники, ДНК, іони). Електропорація можлива для всіх типів клітин, але оскільки не всі пори знову закриваються, життєздатність клітин знижується. Швидкість трансформації бактерій при цьому методі вища, ніж при процесах хімічної трансформації.

Ця стаття або наступний розділ недостатньо забезпечені підтверджуючими документами (наприклад, окремими доказами). Тому ці дані, можливо, незабаром будуть видалені. Будь ласка, допоможіть Вікіпедії, дослідивши інформацію та додавши вагомі докази. Детальніше можна отримати на сторінці обговорення або в історії версій. Нарешті, видаліть цей попереджувальний знак.

Електропорацію також можна використовувати для знищення мікроорганізмів. Чи можна застосовувати цей метод промислово для стерилізації різних речовин (наприклад, води), все ще обговорюється.

Процедура

Один використовує один для електропорації Електропоратор - пристрій, що генерує електричне поле. В електропораторі є місце для кювети, в яку піпетується суспензія клітин. Кювета має два алюмінієві електроди.

Швидкість успіху електропорації сильно залежить від чистоти розчину плазміди; зокрема, у розчині не повинно бути солей. Нечистий розчин може спричинити невеликий вибух під час електропорації, вбиваючи клітини. Крім того, електроди кювети повинні бути сухими.

Безперервні системи використовуються у харчовій галузі. Матеріал, що підлягає обробці, транспортується через реакційний простір, в якому створюється імпульсне електричне поле з використанням однієї або декількох пар електродів. Швидкість повторення імпульсів адаптується до потоку продукції. Необхідна напруженість електричного поля зазвичай становить від 1 кВ/см для клітин рослин або тварин або від 10 до 40 кВ/см для мікроорганізмів.