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挑戰(zhàn)Amaxa，國(guó)產(chǎn)自主第三代電轉(zhuǎn)技術(shù)
某些真核動(dòng)物細(xì)胞，比如原代的T細(xì)胞，神經(jīng)細(xì)胞，和干細(xì)胞等，其特性決定了被廣泛使用的脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染等化學(xué)試劑法必定不可能獲得可接受的轉(zhuǎn)染效果。而病毒轉(zhuǎn)染的繁瑣程序和潛在危害性又使得大規(guī)模應(yīng)用病毒來解決這些細(xì)胞的轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)成為實(shí)驗(yàn)者不愿意選擇的路徑。
15年前Amaxa技術(shù)出現(xiàn)，改進(jìn)了古老的電轉(zhuǎn)技術(shù)，針對(duì)真核細(xì)胞做了電擊波形和能量?jī)?yōu)化，又特別提出了保護(hù)細(xì)胞在電擊瞬間的保護(hù)液（轉(zhuǎn)染液）配方，從而大幅提高了這些原代真核細(xì)胞電轉(zhuǎn)的效率和存活率，由于電轉(zhuǎn)導(dǎo)致的DNA進(jìn)入細(xì)胞特別快，從而蛋白表達(dá)也可在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)觀察到，由此amaxa公司特別“制造”了一個(gè)詞“核轉(zhuǎn)染”來說明這種技術(shù)的優(yōu)越之處。由此，Amaxa定義了第二代電轉(zhuǎn)技術(shù)。（Amaxa公司后來被Lonza公司收購(gòu)，進(jìn)來逐漸被稱為L(zhǎng)onza核轉(zhuǎn)染儀）
15年前，Amaxa技術(shù)是革命性改進(jìn)，但是隨著人們?cè)絹碓蕉嗟氖褂胊maxa電轉(zhuǎn)設(shè)備，還是逐漸暴露出其一些固有缺陷。
amaxa技術(shù)基于美國(guó)ATCC所謂“標(biāo)準(zhǔn)”細(xì)胞而設(shè)定，但實(shí)際上實(shí)驗(yàn)室內(nèi)使用的細(xì)胞都是本實(shí)驗(yàn)室或者友好實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)增傳代一代一代傳下來的，其和ATCC標(biāo)準(zhǔn)細(xì)胞早已千差萬別。對(duì)于電轉(zhuǎn)這種在刀尖上跳舞：“增加一分則細(xì)胞電死，減少一分則細(xì)胞電不進(jìn)去”的原理，這種細(xì)胞性狀的細(xì)微差別就導(dǎo)致了電轉(zhuǎn)效果的巨大差別，這就是為什么大多數(shù)人反饋，達(dá)不到amaxa標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)Protocol上的電轉(zhuǎn)效果：別人明明是60%轉(zhuǎn)染效率，為什么我死活做出來就只有30%？
由于Amaxa設(shè)備是按照細(xì)胞類型編碼轉(zhuǎn)染程序，而為了防止技術(shù)泄密，其采用了過度保護(hù)的措施，每個(gè)程序編碼代號(hào)完全是亂碼字母數(shù)字，導(dǎo)致用戶完全無法針對(duì)本實(shí)驗(yàn)室細(xì)胞對(duì)amaxa程序進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。也就是說，一旦轉(zhuǎn)染效果不理想，排除其它因素以外，如果確認(rèn)細(xì)胞不標(biāo)準(zhǔn)，Amaxa/Lonza的技術(shù)人員就只能建議你去買ATCC的標(biāo)準(zhǔn)細(xì)胞來滿足達(dá)到amaxa技術(shù)的效果。這是典型的“削足適履”，全球?qū)嶒?yàn)者對(duì)此意見都非常的大。
Amaxa技術(shù)考慮到了電擊和化學(xué)保護(hù)試劑的問題，但是在基本的電擊杯設(shè)計(jì)上依然保守了，采用了古老的狹縫U型電擊杯（第一代BioRad電擊技術(shù)采用的普通電擊杯）。這種電擊杯設(shè)計(jì)從電學(xué)物理原理上就必然會(huì)出現(xiàn)液面和貼壁區(qū)域大量細(xì)胞電死的問題。由于電擊杯的電學(xué)物理特性是整個(gè)儀器電學(xué)設(shè)計(jì)的核心基礎(chǔ)，改進(jìn)電擊杯設(shè)計(jì)將導(dǎo)致整個(gè)機(jī)器系統(tǒng)都要重新設(shè)計(jì)，Amaxa設(shè)備已經(jīng)無法改變。更重要的是，其它電擊杯設(shè)計(jì)已經(jīng)被其它公司專利保護(hù)了，這包括我們下面提到的國(guó)產(chǎn)新第三代電轉(zhuǎn)設(shè)備的核心設(shè)計(jì)，amaxa技術(shù)已經(jīng)被阻擊，進(jìn)一步改進(jìn)升級(jí)的空間被堵死了。
Amaxa技術(shù)只有100ul和更小的20ul體系。100ul體系一次電轉(zhuǎn)也就是10^6級(jí)，這和脂質(zhì)體/病毒轉(zhuǎn)染可適應(yīng)10^6-10^9不可同日而語(yǔ)。這也是很多人為什么不選擇電轉(zhuǎn)路徑的重要原因之一。由于Amaxa已經(jīng)選擇了狹縫U型電擊杯的路線，這導(dǎo)致其無法加大細(xì)胞轉(zhuǎn)染量這一難題。近兩年Amaxa/Lonza公司推出了可一次做10^7-10^8轉(zhuǎn)染的新機(jī)器，但是基本原理依然基于100ul電轉(zhuǎn)反應(yīng)體系，無非是采用了復(fù)雜的流體系統(tǒng)，通過多次自動(dòng)連續(xù)進(jìn)樣，從而把一個(gè)本來一次可以完成的1ml或者10ml轉(zhuǎn)染分成了連續(xù)的10次或者100次轉(zhuǎn)染而已?？梢钥吹竭@種錯(cuò)誤技術(shù)路線導(dǎo)致這種解決方案的機(jī)器構(gòu)造復(fù)雜而價(jià)格昂貴，而耗材成本更是天價(jià)：一兩萬人民幣耗材做一個(gè)108細(xì)胞的轉(zhuǎn)染，你能接受嗎？
現(xiàn)在，在電轉(zhuǎn)這一細(xì)分的細(xì)胞生物學(xué)高科技領(lǐng)域，中國(guó)人的科研力量已經(jīng)出現(xiàn)！已經(jīng)落地實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。已經(jīng)加入激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，正面挑戰(zhàn)amaxa技術(shù)！已經(jīng)在美國(guó)和中國(guó)多個(gè)重要科研院所（都是具有多臺(tái)amaxa設(shè)備，多年amaxa使用經(jīng)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室）得以驗(yàn)證，成功改寫了用戶的看法，實(shí)現(xiàn)了商業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的勝利。
Celetrix電轉(zhuǎn)儀，有幾大核心技術(shù)突破。
第一，重要的核心創(chuàng)新：加壓電擊管替代傳統(tǒng)U型電擊杯的設(shè)計(jì)。
加壓電擊管看起來和生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中使用很多的凍存管樣子類似，可是把它變成電擊管，卻從來沒有人想到。這種利用封閉電化學(xué)效應(yīng)的獨(dú)特創(chuàng)新使得真核細(xì)胞受到電擊的瞬態(tài)極為穩(wěn)定可靠，是基本原理的革新，從根源上解決了老式的電極杯和毛細(xì)管內(nèi)電場(chǎng)不均勻的問題。從而奠定了它具有更高電轉(zhuǎn)效率和更高細(xì)胞存活率的基礎(chǔ)原理的優(yōu)越性。從實(shí)踐看來，加壓電擊管在瞬間大電壓產(chǎn)生電轉(zhuǎn)效應(yīng)后，極少觀測(cè)到細(xì)胞死亡的“白沫”，充分說明了其核心理論的正確性，為進(jìn)一步改進(jìn)和發(fā)展這一新時(shí)代的電轉(zhuǎn)技術(shù)提供了基本物理基礎(chǔ)。目前這一電擊管設(shè)計(jì)已經(jīng)申請(qǐng)了美國(guó)和中國(guó)專利，從而堵死了amaxa技術(shù)進(jìn)一步改進(jìn)的空間。
第二，可以通過簡(jiǎn)單擴(kuò)大加壓電擊管的容積來實(shí)現(xiàn)大容量細(xì)胞電轉(zhuǎn)。
這種電擊管的新一代設(shè)計(jì)提供了一種可能，只要獲得大能量電流的控制能力，理論上就可以通過簡(jiǎn)單增大電擊管的容積來實(shí)現(xiàn)一次性的大容量細(xì)胞電轉(zhuǎn)。目前Celetrix已經(jīng)可以提供一次性電擊1ml （約10^8細(xì)胞）的設(shè)備，無論從結(jié)果的可靠性（一次電轉(zhuǎn)，而不是10次100ul電轉(zhuǎn)相加），簡(jiǎn)單易用，耗材成本大幅度降低等角度，這都是未來大容量細(xì)胞電轉(zhuǎn)的必然發(fā)展趨勢(shì)。
第三，針對(duì)Amaxa技術(shù)的缺陷，使得用戶自調(diào)節(jié)電轉(zhuǎn)參數(shù)稱為簡(jiǎn)單易用的事情。
用戶簡(jiǎn)單調(diào)節(jié)一兩個(gè)數(shù)值，就可以微調(diào)細(xì)胞電轉(zhuǎn)條件，從而獲得真正的“自己實(shí)驗(yàn)室的細(xì)胞”的適合電轉(zhuǎn)條件，而不是這一類（比如：Amaxa設(shè)備上 人T細(xì)胞類 的固定程序，固定電轉(zhuǎn)參數(shù)）的參數(shù)，從而能得到符合當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室細(xì)胞情況的結(jié)果。
第四，針對(duì)Amaxa技術(shù)非常高昂的試劑耗材價(jià)格，Celetrix大幅降低了日常使用成本，只有Amaxa同等條件（100ul體系）的約50-60%價(jià)格。如果用戶電轉(zhuǎn)更多容量，Celetrix提供200ul一次，和1ml一次的容量，那節(jié)約的試劑耗材就更是只有幾分之一甚至十分之一了。這就是核心技術(shù)改進(jìn)帶來的成本優(yōu)勢(shì)。
目前，Celetrix剛剛面試不到兩年，但已有美國(guó)耶魯大學(xué)，哈佛大學(xué)，NIH；也有中國(guó)國(guó)內(nèi)的中科院，北京大學(xué)，等近百家實(shí)驗(yàn)室使用，這些使用者都是原Amaxa技術(shù)的重度使用者，非常了解兩者之間的區(qū)別，他們的選擇不僅僅是對(duì)中國(guó)技術(shù)和產(chǎn)品的信任，根源還是對(duì)第三代電轉(zhuǎn)技術(shù)（如果說Amaxa技術(shù)是第二代電轉(zhuǎn)技術(shù)）優(yōu)越性的認(rèn)可。
達(dá)科為生物作為Celetrix產(chǎn)品在中國(guó)的總代理商，歡迎使用過Amaxa產(chǎn)品的科研人員來電來信咨詢和進(jìn)行對(duì)比測(cè)試。我們?cè)笧檫@一優(yōu)秀民族工業(yè)產(chǎn)品和世界性的創(chuàng)新產(chǎn)品提供力所能及的支持和服務(wù)。
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