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微束激光基因转移仪的研制

导读: 由于全套系统都是专门为微束激光转基因而设计制作的,具有很强的专业性,操作上更加方便,减少了实验中人为的不确定因素,因此更有效地满足了生物实验的要求。

  本文为生物转基因工作研制一种新的科研仪器。采用激光穿刺技术实现生物外源基因的导入,实现非接触操作。该仪器特点是采用自动控制平台代替传统的手动平台,具有自动扫描功能,其控制参数可以按照生物样品的特异性进行调节,同时可以减轻实验强度和人为因素对实验的影响。由于激光微束在样品选择性等方面的优点,研制成功的设备将有望在多种植物、动物的生物学研究上获得应用,具有良好的应用前景。

  激光微束穿刺法(lasermicrobeampuncturemethod)是利用激光脉冲,将外源基因导入植物的技术,也是当前先进的转基因技术之一。该方法是利用能量高度汇聚的激光微束作用于细胞膜引起细胞膜的可逆性穿孔,从而导入外源DNA。与基因枪和化学方法相比,激光微束穿刺法可用外植体种类较广泛,不受基因型的限制,转化处理过程较基因枪法处理细胞损伤小,激光穿刺孔在1μm左右,其关闭与修复仅需1s,细胞活性恢复快。微束激光穿刺法也可用于动物细胞的转化,所以,该方法具有实际推广价值。

  转基因技术是在亚细胞层次,完成实验需要经过十分细微的操作,但一般的激光穿刺都是由实验人员在显微镜下,手动操作机械微操作器完成。由于传统的手动操作设备,没有计算机控制,不能实现自动或半自动操作。其缺点是:

  ①实验人员需要经过较长时间的专业培训,工作效率和实验的成功率都较低;

  ②不能满足生物样品多样性的实验要求,对于不同生物需要重新设计实验,实验设计比较复杂。所以我们设计了自动控制平台,根据生物的多样性,系统可以设定不同的扫描参数。采用计算机控制实现对样品的自动化扫描,扫描速度和位置可调、细胞定位准确、重复性好。

  本研究的目的是从自动化程度上提升原有的设备,使之更有效地满足激光穿刺转基因实验的要求。在国家“863”项目支持下,经过努力终于达到了预期目标,研制出“微束激光基因转移仪”样机。

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