The Journal of Visualized Experiments (JoVE) is a peer reviewed, PubMed-indexed video journal. Our mission is to increase the productivity of scientific research.

Recommend to Librarian

Automatic Translation

This translation into Russian was automatically generated through Google Translate.
English Version | Other Languages

 JoVE General

Использование генной Pulser MXcell Электропорация системы для трансфекции первичных элементов с высоким КПД

, ,

Gene Expression Division, Bio-Rad Laboratories, Inc.

 

Video Article Chapters

Cite this Article: Использование генной Pulser MXcell Электропорация системы для трансфекции первичных элементов с высоким КПД

McCoy, A. M., Collins, M. L., Ugozzoli, L. A. Using the Gene Pulser MXcell Electroporation System to Transfect Primary Cells with High Efficiency. J. Vis. Exp. (35), e1662, doi:10.3791/1662 (2010).

Abstract: Использование генной Pulser MXcell Электропорация системы для трансфекции первичных элементов с высоким КПД

Становится все более очевидным, что электропорации является наиболее эффективным способом введения плазмидной ДНК или миРНК в первичные клетки. Гена Pulser MXcell система электропорации и Джин Pulser электропорации буфер (Bio-Rad) были специально разработаны, чтобы легко трансфекции нуклеиновых кислот в клетки млекопитающих и трудных для трансфекции клеток, таких как первичный и стволовых клеток. Мы покажем, как выполнить простой эксперимент, чтобы быстро определить лучшие условия электропорации. Мы продемонстрируем, как запустить несколько образцов с помощью ряда электропорации условия, чтобы эксперимент может быть проведен в то же время, как оптимизация. Мы также покажем, как оптимальные условия определены с использованием 96-луночных электропорации может использоваться со стандартными кюветами электропорации, что облегчает переход от электропорации пластин электропорации кюветы при сохранении той же эффективностью электропорации. В видео мы также обсудим некоторые из ключевых факторов, которые могут привести к успеху или неудаче электропорации экспериментов.

Protocol: Использование генной Pulser MXcell Электропорация системы для трансфекции первичных элементов с высоким КПД

1) Сотовые подготовки

  1. При использовании прилипшие клетки, необходимо, чтобы trypsinize и сбора клеток до электропорации.
  2. Для сравнения трансфекции среди четырех мышиных эмбриональных фибробластов (MEF) культур, представляющих три разных номера проход, выполнять следующие действия на каждом колбу.
  3. Аспирируйте от СМИ культуре клеток.
  4. Добавить PBS мыть клетки.
  5. Удалить PBS, добавить достаточное для покрытия трипсина клетки, и подождите несколько минут, чтобы дать трипсина отделить клетки.
  6. Проверьте колбы с микроскопом, чтобы проверить состояние клетки, отдающие колбу отделить клетки, а затем проверить колбу снова, чтобы убедиться, все клетки отсоединяются.
  7. Подождите, дополнительное время и повторите, если необходимо.
  8. После того как все клетки отделяются, добавить сыворотку, содержащую средства массовой информации для нейтрализации трипсина.
  9. Передача клетки центрифуге трубки и гранул клетки центрифугированием (RCF = 300 мкг).
  10. Удалить супернатант и ресуспендирования клеток в известном объеме PBS.
  11. Граф клеток.
  12. Переезд в новую пробирку соответствующий объем клеточной суспензии для обеспечения необходимого количества клеток для экспериментов (требуется 150 мкл клеток на лунку при плотности 1 х 10 6 клеток / мл).
  13. Центрифуга клеток.
  14. Удалить супернатант и ресуспендирования клеток в соответствующий объем гена Pulser электропорации буфера для достижения плотности клеток 1 х 10 6 клеток / мл.
  15. Добавьте 20 мкг плазмидной на мл клеточной суспензии и аккуратно перемешать.

2) Электропорация установки судна и электропорация

Установка плиты и электропорация

  1. Вставьте пластину в камере силовой модуль гена Pulser система электропорации MXcell.
  2. Внесите 150 мкл смеси клеток или буфера в лунки 96-луночного электропорации пластины.
  3. Положите пластины в камере пластины и пульс.
  4. Удалите пластину от камеры.
  5. Хорошо перемешать содержимое с помощью пипетки вверх и вниз в каждую лунку.
  6. Передача клетки из каждой лунки предварительно нагревается буфера в 12-луночных планшетах.
  7. Нажмите пластину для распространения клеток и положил его в инкубатор.
  8. Давайте восстанавливать клетки в течение 24 часов.

Кювета установки и электропорация

  1. Отключите пластины камеры от силового модуля гена Pulser MXcell система электропорации и подключить ShockPod ™ кювет камеры.
  2. Внесите 600 мкл суспензии клеток в 0,4 см кювете электропорации пробел.
  3. Поместите кювету в камере ShockPod и доставить электрическим импульсом.
  4. Удалите кювету с камеры.
  5. Смешайте содержимое кюветы с помощью пипетки вверх и вниз в кювет.
  6. Передача клетки из каждой лунки предварительно нагревается буфера в 12-луночных планшетах.
  7. Нажмите пластину для распространения клеток и положил его в инкубатор.
  8. Давайте восстанавливать клетки в течение 24 часов.

3) Результаты представитель

После трансфекции клеток и позволяет им восстановиться, проанализировать эффективность трансфекции качественно, с использованием epifluorescent микроскопии и количественно, с использованием проточной цитометрии.

Рисунок 1
Рисунок 1. Клетки, которые были успешно электропорации и теперь выражения GFP ген появляются под epifluorescent микроскопии.

Рисунок 2
Рисунок 2. Просмотр клетки под фазового контраста позволяет визуализировать как трансфекции и untransfected клеток. Эти клетки, которые подвергались воздействию низких импульса электропорации напряжение на 200В. Клетки в значительной степени сливающийся из-за высокой плотности клеток.

Рисунок 3
Рисунок 3. Же поле зрения при epifluorescence показывает количество клеток выражают маркера GFP, но это лишь небольшой процент от клетки видны в предыдущее изображение.

Рисунок 4
Рисунок 4. На 250В, общее число живых клеток видеть под фазового контраста немного уменьшается.

Рисунок 5
Рисунок 5. Под epifluorescence, можно увидеть, что число клеток, экспрессирующих GFP возросла.

Рисунок 6
Рисунок 6. На самом высоком напряжении, 375V, Есть меньше живых клеток видны.

Рисунок 7
Рисунок 7. Тем не менее, большая часть оставшихся клеток выражают GFP. Какие условия оптимального зависит от эксперимента. В некоторых экспериментах наибольшее число трансфекции клеток может быть оптимальным, и в других экспериментах высокий процент трансфекции могло бы быть лучше.

Мы заинтересованы в процент клеток, которые являются положительными GFP под каждое условие и как проценты меняются в зависимости от ячейки возраста. Проточная цитометрия может дать количественную информацию о трансфекции результаты по каждому из различных условий электропорации.

Рисунок 8
Рисунок 8. Здесь процент клеток, которые являются положительными GFP в коридоре 5 клеток в каждом из 12 условий электропорации показаны. Максимальный процент трансфекции была примерно на 80% при высоком напряжении экспоненциального импульса распада, условие 6, а 70% под сильнейшим квадратных пульсовой волны испытания, состояние 12.

Рисунок 9
Рисунок 9. С клетки прошли в 9 раз до электропорация, общая картина трансфекции процент почти идентичны, но с очень незначительное снижение трансфекции процентах.

Рисунок 10
Рисунок 10. Здесь показаны доли GFP клеток в проход 13 клеток, которые показывают заметное снижение трансфекции процентах по отношению к младшим клеток. Высокий процент трансфекции были примерно вдвое меньше, чем была достигнута с молодых клеток демонстрирует важность использования здоровые клетки, как только после выделения насколько это возможно.

Электропорация условия для трансфекции клеток с использованием MEF Гена Pulser MXcell
Условие (1-6)
Экспоненциальный распад импульсов,
всех с 350 мкФ, 1000ohm
Напряжение (В)
1 200
2 250
3 300
4 326
5 350
6 376
Условие (7-12)
Импульсы прямоугольной формы,
всего с 2000 мкФ, 1000 Ом и 1 импульс
Напряжение (В) Длительность импульса (мс)
7 200 10
8 250 10
9 300 10
10 200 20
11 250 20
12 300 20

Discussion: Использование генной Pulser MXcell Электропорация системы для трансфекции первичных элементов с высоким КПД

Это видео статье показано, как использовать систему MXcell электропорации легко определить оптимальные условия для электропорации MEFs или других первичных клеточных линий. 96-луночного планшета формат позволяет много повторов экспериментальные или оптимизации условий должны быть выполнены одновременно, что может исключить необходимость для многих отдельных экспериментов. При проведении этой процедуры, нужно помнить об использовании здоровые клетки сразу после изоляции, как это возможно, и использовать электропорации условиях, которые соответствуют электропорации буфера.

Disclosures: Использование генной Pulser MXcell Электропорация системы для трансфекции первичных элементов с высоким КПД

Авторы являются сотрудниками Bio-Rad Laboratories, которая производит реактивы и инструмент, используемый в этой статье

Materials: Использование генной Pulser MXcell Электропорация системы для трансфекции первичных элементов с высоким КПД

Name Company Catalog Number Comments
Gene Pulser® Electroporation Buffer Bio-Rad 165-2676
Gene Pulser MXcell™ Electroporation System Bio-Rad 165-2670
Gene Pulser MXcell™ ShockPod™ Cuvette Chamber Bio-Rad 165-2673
Gene Pulser MXcell™ Electroporation System With ShockPod™ Cuvette Chamber Bio-Rad 165-2674

Ask the Author: Использование генной Pulser MXcell Электропорация системы для трансфекции первичных элементов с высоким КПД

5 Comments

We are using a Gene Pulser II to transfect MEFs. Do you have a recommendation for conditions to try?
Thank you,

1

Reply

Posted by: KathyJuly 15, 2011, 10:34 AM

MEFs and other primary cells can optimize at different conditions due to variation among cells and differences in the methods used to generate the MEFs. For best results, we recommend optimizing to identify the best conditions for your experiment. There is a good chance that you will achieve success with the conditions used here although they may not be the absolute best conditions for your particular MEFs. I would recommend using 375V and 350 uF on your GP II with 600 ul of cells resuspended in the Gene Pulser electroporation buffer in a 0.4 cm cuvette as a good starting point. Alternatively, 250V and 500 uF capacitance would be another good starting point. With a gene pulser II you will want to set the voltage to either 375V or 250V then set the capacitance to high capacitance setting. The high capacitance settings need to be multiplied by 1000 to get units of uF, so a setting of 0.35 is 350 uf and 0.5 for 500 uF. I hope that helps!

2

Reply

Posted by: Adam McCoyJuly 19, 2011, 1:56 PM

We are using a gene pulser (Bio-Rad, Richmond, CA) to transfect adipose tissue stem cells. We want to transfect the cells by electroporation (250 V, 500 v, 900 v and 1500 v, pulse time 30 ms), but we dont know which capacitance, current and resistane is approperiatefor this. Do you have any recommendation in this regard?
Thank you

3

Reply

Posted by: Mahsa TahaSeptember 3, 2011, 6:41 AM

Hello, Thank you for your inquiry. It seems you are interested in using a square wave protocol. Bio-Rad Gene Pulser systems can use either exponential or square wave protocols. The set up will be slightly different depending on which system you have (Gene Pulser I, Gene Pulser II, Gene Pulser Xcell or Gene Pulser MXcell) and also the buffer you will be using. We would suggest you try optimizing conditions using the wide range of voltages you have listed. Generally speaking, we have found lower voltages and higher capacitance settings to be best for difficult to transfect cells (such as stem cells). A starting point for a square wave protocol might be 250V, 950 uF, 30 ms pulse. You can similarly try a wide range of conditions using exponential decay pulses. A starting point for exponential protocols might be 250V, 200uF, and 1000 ohms.

3.1

Reply

Posted by: Michelle CollinsMarch 14, 2012, 11:32 AM

We are using the Gene Pulser Xcell system. Must we use the Gene Pulser electroporation buffer to get a high transfection efficiency? And where can I find the optimal capicitance for the medium or buffer I am currently using? Moreover, how will the size of the cuvettes and volume of cell suspension influence the transfection efficiency?

5

Reply

Posted by: Crystal ShenFebruary 20, 2012, 3:00 AM

Crystal, thank you for the questions. It depends on the type of cells you are working with. Gene Pulser electroporation buffer is recommended for mammalian cells especially difficult to transfect cells including primary and stem cells. Other buffers may be sufficient as well. Gene Pulser electroporation buffer can yield both high transfection efficiency and high viability in difficult cell lines. Because of the electrical properties of the buffer it also gives pretty consistent results which helps greatly with optimization.

Both size of the cuvette and volume of cell suspension should also been taken into consideration when optimizing electroporation conditions as these will alter the electric fields. You can achieve essentially the same electric field through different combinations of parameters. The goal is to find the conditions which work best with your cells and your biological question. If you change the volume of cell suspension you will need to change the conditions applied to achieve the same electrical field. I normally recommend determining the volume and cuvette size you need first, and then optimizing the instrument settings.

5.1

Reply

Posted by: Michelle CollinsMarch 14, 2012, 11:33 AM

I am setting up an electroporation experiment using mouse primary MEF and my question is...using the Gene pulser MXcell, I want to know if one condition is good for a 0.4 cuvette size, would the same condition be good for 0.2 cuvette size for the electroporation expt.

6

Reply

Posted by: saiphone w.August 16, 2012, 2:48 PM

Post a Question / Comment / Request

You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

Waiting
simple hit counter