超聲波轉(zhuǎn)染技術(shù)是利用超聲波的機(jī)械效應(yīng)、空化效應(yīng)和熱效應(yīng)等,使細(xì)胞膜通透性增加,從而將外源基因、藥物或其他物質(zhì)導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)。
1.機(jī)械效應(yīng):超聲波在傳播過(guò)程中,會(huì)引起介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng),這種振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生機(jī)械壓力作用于細(xì)胞。當(dāng)強(qiáng)度適當(dāng)時(shí),可使細(xì)胞膜產(chǎn)生微小的變形,改變細(xì)胞膜的通透性,讓外源物質(zhì)能夠進(jìn)入細(xì)胞。
2.空化效應(yīng):這是超聲波轉(zhuǎn)染的關(guān)鍵機(jī)制。在超聲場(chǎng)作用下,液體中的微小氣泡會(huì)經(jīng)歷振蕩、膨脹、收縮乃至爆裂的過(guò)程。氣泡爆裂時(shí)釋放出巨大的能量,產(chǎn)生局部的沖擊波和微射流,在細(xì)胞膜上形成暫時(shí)性的孔隙,便于外源基因或物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞。
3.熱效應(yīng):超聲波在生物組織中傳播時(shí),部分能量會(huì)被組織吸收并轉(zhuǎn)化為熱能,導(dǎo)致局部溫度升高。適度的溫?zé)嵝?yīng)可以促進(jìn)細(xì)胞代謝,增強(qiáng)細(xì)胞膜的流動(dòng)性,進(jìn)一步幫助外源物質(zhì)穿透細(xì)胞膜。不過(guò),過(guò)高的溫度會(huì)對(duì)細(xì)胞造成損傷,所以需要準(zhǔn)確控制超聲參數(shù)以避免過(guò)熱現(xiàn)象。
4.聲輻射效應(yīng):超聲波產(chǎn)生的聲輻射力能夠推動(dòng)微粒向特定方向移動(dòng),將其與細(xì)胞緊密接觸,有助于提高轉(zhuǎn)染效率。比如,可借助該效應(yīng)使攜帶核酸的微泡靠近甚至附著于目標(biāo)細(xì)胞表面,進(jìn)而通過(guò)上述幾種效應(yīng)的共同作用完成轉(zhuǎn)染過(guò)程。
超聲波轉(zhuǎn)染儀的使用注意事項(xiàng):
-安全防護(hù)
-佩戴護(hù)目鏡和實(shí)驗(yàn)服以防止意外傷害。
-保持安靜的操作環(huán)境以避免長(zhǎng)期噪音損害聽(tīng)力。
-維護(hù)保養(yǎng)
-每次使用后清潔探頭表面殘留物。
-定期校準(zhǔn)儀器確保準(zhǔn)確性;存放于干燥通風(fēng)處避免潮濕腐蝕。