基因枪的原理、操作方法和注意事项

基因枪的原理

基因枪法，又叫粒子轰击细胞法或微弹技术。基因枪的作用是用压缩气体(氦或氮等) 动力产生一种冷的气体冲击波进入轰击室(因此可免遭由“热”气体冲击波引起的细胞损伤)，把粘有DNA 的细微金粉打向细胞，穿过细胞壁、细胞膜、细胞质等层层构造到达细胞核，完成基因转移。只有很少部分的细胞符合这样的要求，大多数会因为力道不对而失败，但这少部分细胞已足够完成基因转移操作的需要。利用氦气、金粉的原因主要是: 密度大，穿孔容易; 口活性小，不易毒害细胞。

基因枪根据动力系统可分为火药引爆、高压放电和压缩气体驱动三类。其基本原理是通过动力系统将带有基因的金属颗粒（金粒或钨粒），将DNA吸附在表面，以一定的速度射进植物细胞，由于小颗粒穿透力强，故不需除去细胞壁和细胞膜而进入基因组，从而实现稳定转化的目的。它具有应用面广，方法简单，转化时间短，转化频率高，实验费用较低等优点。对于农杆菌不能感染的植物，采用该方法可打破载体法的局限。基因枪的转化频率与受体种类、微弹大小、轰击压力、制止盘与金颗粒的距离、受体预处理、受体轰击后培养有直接关系。

基因枪的操作方法

l．材料准备 在9cm2培养皿上铺一薄层培养基,把材料(一般用未成熟胚、成熟胚、小愈伤组织、悬浮细胞、原生质体等)平铺于培养皿中心,直径在3cm范围内.
2．金粉的处理 取60mg金粉或钨粉置于离心管中,加入lml无水乙醇,充分振荡3min,以9615g离心1rain,去上清,再加入lml无菌水充分混匀后,以9615g离心,重复上述步骤3次.zui后,将金粉悬浮于lml无菌蒸馏水中,置4‘c或室温下储存.
3．dna的处理 取50ta金粉悬浮液,依次加入5rd的质粒dna(1．0／lg～1)溶液、50／／l 0．1mol／l亚精胺(所用的溶液经无菌),振荡3rain后,在室温下放置10min,以9615g离心10s,弃去上清液；加入250~1无水乙醇,振荡后以9615g离心10s,弃上清液.沉淀重新悬浮于60／1l无水乙醇中,可供5枪(每枪10~1)使用.
4．基因枪的操作 基因枪的操作均在无菌条件下进行,具体步骤如下: 
1)先用70％乙醇对基因枪表面及样品室进行.同时,用70％乙醇将阻挡网和可裂圆片,微弹载体及其固定器、固定工具浸泡15min后,放在超净台上晾干.可裂膜片、固定盖、微弹载体发射装置可用70％乙醇进行表面灭菌,吹干. 
2)将微粒载片嵌入固定环中,取dna及金粉的混合物加于微粒载片中心,干燥lmin左右. 
3)安装可裂膜于其托座上,顺时针拧到气体加速器上. 
4)将空间环、阻挡网、阻挡网托座、微粒载片及固定环(带有微粒的面朝下)安装好,旋紧盖子,插入抢中. 
5)把样品放在轰击室中,关好门. 
6)打开氦气瓶的总阀,顺时针转氦气调节阀,使氦压表指针的示数高于可裂膜压力200psi(＝1．379mpa). 
7)打开基因枪及变压器开关. 
8)按动真空键,待真空度至26—28in hg(＝88．05～94．82kpa)时,迅速按下hold键,接着按住发射键,并保持不动,直到激发为止. 
9)按通气键待真空表归零后,取出样品. 
10)关机.把氦气瓶的总开关旋紧,打一次空枪,把氦压表指针归零后,再逆时针旋转氦压表调节阀；关闭基因枪的总开关及变压器开关.

基因枪的注意事项

1) 质粒dna的储存浓度在枪击前zui好调至1ug/ul,这样有利于制备微粒子弹时的dna取样.质粒dna与金粉形成复合体的比例以0．75～1pg／mg(金粉)为宜.
2) .质粒dna的纯度和浓度是影响转化率的重要参数之一.一般每枪用0．75～l／1gdna.
3). 亚精胺zui好是现用现配,或者储存于一20~c冰箱中(时间不超过1个月).如没有保存好或保存时间过长,亚精胺会发生降解,从而影响dna吸附于金属微粒表面的能力
4) 对于植物材料转化,微粒子弹载体的选择视受体材料而定.此外,可裂圆片的规格应与微粒子弹载体对应.

伯乐BIO-RAD Helios 基因枪

Helios 基因枪是一种方便的手提式设备，可对细胞进行快速直接的原位基因转移。该系统通过可调节的氦气脉冲，
来带动位于小塑料管内壁，包被有 DNA、RNA 或其它生物材料的金粉颗粒，将其直接打入细胞内部。使用样品管制备站可很容易地制备管内子弹。

主要功能

简单、快速、功能灵活的基因传送，各种细胞通用
适用于瞬时表达和稳定表达
只需少量的 DNA 和细胞，无需载体 DNA
能进行多质粒共同导入
可输送大片段 DNA
胞内目标基因可导入多个细胞
用于体内和体外转化
没有无关的基因或蛋白被转导

伯乐BIO-RAD Helios 基因枪订购信息：
1652411   Helios Gene Gun Kit, 100/120 V, includes Helios gene gun, 5 O-rings, 5 barrel liners, 5 white cartridge holders, cartridge extractor tool, 9 V battery.
1652431  Helios Gene Gun System,100/120 V, handheld biolistic system, includes helium hose assembly with regulator, tubing prep station (#165-2418), syringe kit, Tefzel tubing, tubing cutter, optimization kit (#165-2424).
1652451  Helios Gene Gun Low-Pressure System,100/120 V, handheld biolistic system, includes helium hose assembly with low-pressure regulator, tubing prep station (#165-2418), syringe kit, tubing cutter, optimization kit (#165-2424).