ナノ秒パルスを用いたマルチパルスエレクトロポレーターの開発

使用纳秒脉冲的多脉冲电穿孔器的开发

• 批准号: 20K04458
• 负责人: 河野 晋
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Ariake National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K04458/
• 关键词: エレクトロポレーション; 遺伝子導入; ナノ秒高電圧; CHO; THP-1; RAW264.7; ナノ秒高電圧パルス; GFP; マルチパルス; HL-60; ナノ秒パルス; エレクトロポレーター; 組み合わせパルス

昨年度より開始したCHO（チャイニーズハムスター卵巣細胞）を対象に，ナノ秒パルスとミリ秒パルスの与え方，懸濁液の組成などを変化し，電気ダメージの大小やGFP発現個数の多寡を調査した。最初に印加するポアリングパルス（PP）としてパルス幅・電圧が100 ns,2.0 kVのナノ秒高電圧，PP後に1 msのインターバルを経た後，印加するトランスファーパルス（TP）としてパルス幅・電圧が10,30,50 ms,60,70,80,90 Vと大きく変化したミリ秒低電圧パルスを組み合わせパルスとしてGFPの導入実験を行った。はじめに印加するパルスをPPのみ，TPのみ，PP+TPの組み合わせパルスとして実験を行い，PPのみでは導入はできないこと，TPのみでパルス幅や電圧が長く高くなるにつれてGFPの導入が確認できた。しかし，TPの前にPPを組み合わせた場合，TPのみに比べGFPの導入個数が格段に増加することが確認でき，ナノ秒高電圧のPPとしての効果が確認できた。次に，これまでの細胞（HL-60，RAW264.7）と同様に組み合わせパルス条件毎のCHO細胞の状況（影響なし，良好な導入，ダメージ大）を，TPパルスのエネルギーを横軸，同パルスの電界（＝電圧/キュベットのギャップ長）を縦軸としてプロットし，良好な導入ができる組み合わせパルスの最適条件の範囲が判明した。プロットによるとCHOの最適条件領域はRAW264.7とほぼ同等であることが分かった。新しい細胞種として導入が困難とされるTHP-1の培養と導入実験を開始した。

我们从去年开始测试CHO（中国仓鼠卵巢细胞），通过改变纳秒和毫秒脉冲的施加方式、悬浮液的成分等，并研究电损伤的程度和表达GFP的细胞数量。施加100ns的脉冲宽度和电压以及2.0kV的纳秒高电压的初始浇注脉冲(PP)，在PP之后的1ms间隔之后，施加该脉冲宽度和电压作为转移脉冲(TP)。进行了一项实验，使用毫秒低压脉冲的组合脉冲引入 GFP，这些脉冲在 10、30、50 ms、60、70、80 和 90 V 下变化很大。最初通过仅施加PP、仅TP、以及PP+TP的组合的脉冲进行实验，并且证实了单独的PP不能引入GFP，而单独的TP随着脉冲宽度和电压变长而可以引入GFP。更高。然而，当在TP之前组合PP时，证实与单独TP相比，引入的GFP数量显着增加，证实了其作为纳秒高压PP的有效性。接下来，与之前的细胞（HL-60，RAW264.7）一样，将每种组合脉冲条件（无效果、良好引入、大损伤）的 CHO 细胞的状态与 TP 脉冲的能量绘制在水平线上通过在纵轴上绘制脉冲电场（=电压/比色皿间隙长度），我们找到了可以进行良好引入的脉冲组合的最佳条件范围。根据绘图，发现CHO的最佳条件面积与RAW264.7几乎相同。我们已经开始了 THP-1 的培养和引入实验，THP-1 被认为是很难引入的新细胞类型。

项目成果

GFP Introduction for RAW264.7 Cells by Combining Nanosecond High Voltage Pulse and Millisecond pulse

结合纳秒高压脉冲和毫秒脉冲将 GFP 引入 RAW264.7 细胞

• DOI: 10.1109/ppc40517.2021.9733150
• 发表时间: 2021
• 期刊: 2021 IEEE Pulsed Power Conference (PPC)
• 作者: 茂木雄斗 ; 伊藤暢彦 ; 大田健紘 ; 平栗健史 ; 山本 幹 ; 吉野秀明;河野佑弥，柿ヶ野浩明;Susumu Kono; Nobuaki Tominaga
• 通讯作者: Susumu Kono; Nobuaki Tominaga

ナノ秒高電圧パルスを用いたマルチパルスエレクトロポレーション技術によるCHO細胞へのGFPベクター導入実験

使用纳秒高压脉冲的多脉冲电穿孔技术将 GFP 载体引入 CHO 细胞实验

• 发表时间: 2022
• 作者: 河野 晋;松本 光二朗;渥美 優介;明日山 康生;冨永 伸明
• 通讯作者: 冨永 伸明