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胞质注射实验

简要描述:胞质注射实验是一种将外源物质(如mRNA、蛋白质或其他分子)直接注入细胞质中的显微操作技术,常用于早期胚胎或卵母细胞。与注入细胞核不同,胞质注射主要用于实现瞬时表达或功能干预,避免对基因组造成yong久性改变。该技术广泛应用于基因功能研究、胚胎发育机制探索以及辅助生殖等领域。

  • 更新时间:2025-07-10
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详细介绍

一、技术定义与核心原理

胞质注射是显微注射技术的一种,通过显微操作系统将外源基因直接注入细胞质(而非细胞核),实现基因导入。其核心机制包括:

  1. 非整合性表达:外源DNA以游离体形式存在,通过细胞自身转录机制表达,不整合至宿主基因组(区别于原核注射的随机整合)。

  2. 适用性广:可操作单细胞(如原代细胞、干细胞)及多细胞胚胎(如2细胞期胚胎)。

  3. 瞬时表达为主:外源基因随细胞分裂逐渐丢失,表达周期较短(通常<72小时)。

生物学基础
依赖细胞质内的转录因子与RNA聚合酶完成外源基因表达,无需核定位信号(NLS)介导。


二、标准化操作流程

(一)设备与材料准备

组件参数要求功能说明引用来源
显微操作系统微操纵器精度0.1μm,注射针内径<0.5μm精准控制注射位置与深度
外源DNA溶液浓度1-5 ng/μL,溶于低离子强度缓冲液(如TE)减少细胞毒性,提升表达效率
靶细胞类型原代角质形成细胞、HEK-293T、早期胚胎等需具备较强DNA摄取与表达能力

(二)操作步骤

  • 关键参数

    • 注射压力:5-10 hPa(过高导致细胞破裂)。

    • 注射时长:单细胞≤30秒,避免细胞脱水。

  • 存活率控制:熟练操作下细胞存活率>80%,胚胎存活率>70%。

(三)表达验证方法

  1. 荧光标记法

    • 注射含GFP/RFP报告基因的载体,24小时后荧光显微镜观察。

  2. 蛋白检测法

    • Western Blot或免疫组化检测目标蛋白表达。


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