本发明专利技术涉及利用均匀磁场提高超顺磁性基因载体细胞转染率的方法，在均匀磁场下，可以使携带基因的超顺磁性载体，加入到培养细胞液中，经过轻微振动，均匀地分散在培养液中，将此培养容器置于均匀磁场下，在均匀磁场力的作用下，便能够将携带基因的超顺磁性载体，均匀驱使到培养容器中的细胞表面(包括贴壁培养的或悬浮培养的细胞)，使体系中的所有的细胞均有同等的机会，接触到携带基因的超顺磁性载体，这样便能够最小量地使用基因的载体浓度，获得最大的基因转染效率，同时降低了高浓度超顺磁性基因载体对细胞的毒性。本发明专利技术具有简便、安全、可重复使用等优点，应用前景广阔。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于超顺磁性纳米基因载体优化细胞转染
，涉及一种均匀磁场提高超顺磁性载药基因载体细胞转染率的方法。
技术介绍
目前超顺磁性纳米基因载体转染过程中所应用的磁场的因均匀度差，致使超顺磁性纳米基因载体转染效率不高，是因为非均匀磁场提供的磁场力使携带目的基因的超顺磁性纳米，偏向磁场较强的区域，致使1.局部区域的细胞接受了高浓度的基因载体，增加了局部载体对细胞的毒性，大量细胞死亡；2.同一培养体系内其他细胞不能接触到携带基因的载体而不能获得目的基因的转染；3.同时增加培养体系中磁性基因载体总浓度，也不能均匀地提高体系内细胞接触磁性载体的绝对数量；4.应用均匀磁场提高超顺磁性载药基因载体细胞转染率的方法及装置，便能解决了现有技术中存在的问题。目前尚未见应用均匀磁场提高超顺磁性基因载体细胞转染率的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种均匀磁场提高超顺磁性载基因载体细胞转染率的方法，解决了现有技术中存在的因磁场的均匀度教差，致使超顺磁性纳米基因载体转染效率不高的问题。本专利技术所采用的技术方案是，均匀磁场提高超顺磁性载基因载体细胞转染率的方法在培养细胞基因行磁性转染过程中，将超顺磁性载基因载体与基因复合，将细胞转染体系置于均匀磁场内，完成超顺磁性载体基因复合物向培养细胞的基因转染。超顺磁性载药基因载体复合物与待转染的目的基因复合后，通过滴入、喷雾方法加入到细胞培养液中，混匀后，置于均匀磁场中，观察1小时到一周，通过荧光显微镜或共聚焦显微镜观察记数或流式细胞仪测定细胞报告基因荧光蛋白表达的数据，确定细胞基因转染的效率，完成超顺磁性载体基因复合物的细胞转染。均匀磁场，是借助Halbach磁体结构采用多个矩形磁块构成的半环或环形Halbach磁体阵列结构，调节各磁体模块中心点所在椭圆曲线的长轴长度，计算YOZ平面内不同高度上磁场的平坦程度，使用Gram-Schmidt数据拟合方法，得到一种平坦程度最优的磁体结构获得的均匀磁场；可将单元磁体或单元圆柱磁体均匀分为2等分、3等分、4等分、
6等分及无数等分，并使相邻磁体的极性相反，通过测量磁体改变极性后的磁场分布获得均匀磁场。均匀磁场，是通过通电流的长直螺旋管或螺绕环获得的均匀磁场；或是通过通电流的亥姆霍兹线圈及共轴多线圈获得的均匀磁场；或是通过无限大均匀通电的导电金属体平面附近获得的均匀磁场；或是通有反向等大电流密度的两平行的金属导体交叠区域内的均匀磁场；或是部分挖空的通电圆柱形导体内的均匀磁场；上述导体通电的电流是直流电、交流电、振荡电流、正弦波、方波、三角波、陡脉冲电流或陡脉冲电压电流。均匀磁场的面积为1mm×1mm～1m×1m，均匀度为100000ppm～10ppm，磁场强度为0.001A/m～1000A/m，磁感应强度为10Gauss～3T。采用超顺磁性微粒作为基本载药基因载体，超顺磁性材料包括超顺磁性材料和软磁材料；超顺磁性材料为粒径小于30nm的磁性材料，包括由元素铁、氧化铁、钴、镍及其合金能够直接或间接产生磁性的物质；如高碳钢，铝镍钴合金，钛钴合金，钡铁氧体，r－Fe2O3或CrO2细粉；软磁材料是加磁场既容易磁化，又容易退磁，即矫顽力很低的磁性材料，如软铁，硅钢，铁镍合金等。所述超顺磁性载基因载体在复合微粒中的位置，可以是在微粒的内层、外层(壳-核结构)、中层(三层以上结构)或与其它材料相互混合而行成复合材料(外形有：固体、半固体颗粒及各种平面或立体外形)；所述的超顺磁性载药基因载体的粒径范围是1nm－200nm。超顺磁性载药(基因)载体与药物及包裹材料之间的结合，可以是物理结合：如通过吸附(如：静电、磁性、弱作用力等)、混合、嵌入、填入、包覆、包埋、相嵌、粘附等；也可以是化学结合：如配位、键合等及生物性结合如抗原与抗体、配体与受体、单链DNA或单链RNA或SiRNA结合而形成的微粒)。超顺磁性载药基因载体复合物与待转染的目的基因复合是按一定的比例的复合；其比例包括N/P比，N是指超顺磁性基因载体复合物中的氮含量，P是指超顺磁性基因载体复合物中基因物质磷的含量，其N/P比范围为200：1～1:200；超顺磁性微粒为通过各种方法制备而成的超顺磁性的脂质体、微球、微囊、微泡、或混合而成的颗粒。超顺磁性载药基因载体的材料是指天然的或人工的聚合物；天然类可生物降解的聚
合物是葡聚糖、壳聚糖及其衍生物，氨基酸类聚合物是精氨酸，寡聚精氨酸、聚赖氨酸、组氨酸、半胱氨酸、白蛋白、胶原蛋白、明胶、酪蛋白、蚕丝蛋白以及它们的混合体及卵磷脂、脑磷脂、胆固醇、硬脂酰及其衍生物；人工合成聚合物是聚乙二醇、聚乳酸、聚乙烯醇、聚乙烯亚胺、聚乙醇酸及其混合物、共聚物和同聚物，如：聚乳酸-聚乙二醇共聚物、乳酸/羟基乙酸共聚物。应用磁性纳米粒作为基本基因载体，将磁性纳米粒与高分子材料复合后形成纳米级磁性微粒，即为超顺磁性材料。纳米级磁性微粒为纳米级Fe、Fe3O4、Fe203、Co203、NiO中的任意一种，混匀方法包括振动、搅拌、超声或均质机的均匀方法。本专利技术的有益效果是，在均匀磁场下，可以使携带基因的超顺磁性载体，在添加到培养细胞液中后，经过轻微振动，均匀地分散在培养容器的培养液中，将此培养容器置于均匀磁场中，在均匀磁场力的作用下，便能够将携带基因的超顺磁性载体，均匀分散地驱使到培养容器中的细胞表面(包括贴壁培养的或悬浮培养的细胞)，使体系中的所有的细胞均有同等的机会，接触到携带基因的超顺磁性载体，这样便能够最小量地使用携带基因的超顺磁性载体浓度，获得最大的基因转染效率，同时降低了高浓度超顺磁性基因载体对细胞的毒性。本专利技术具有简便、安全、可重复使用等优点，应用前景广阔。附图说明图1是本专利技术的均匀磁场装置结构图；图2是图1磁场装置的黑色面板表面磁场分布图；图3是本专利技术的磁转染流程图；图4是本专利技术的磁性PEI的饱和磁化强度图；图5是本专利技术的磁性PEI在均匀磁场中的分布图；图6是本专利技术的磁性氧化铁纳米颗粒的透射电镜图；图7是本专利技术的磁性PEI/pDNA保护质粒实验图；图8是本专利技术的均匀磁场促进MPEI20000转染MG63细胞流式结果图；图9是本专利技术的普通磁场促进MPEI20000转染MG63细胞流式结果图；图10是本专利技术的均匀磁场促进MPEI20000转染MG63细胞荧光图；图11是本专利技术的普通磁场促进MPEI20000转染MG63细胞荧光图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术均匀磁场提高超顺磁性载基因载体细胞转染率的方法，均匀磁场提高超顺磁性载药基因载体细胞转染率的方法将超顺磁性载药基因载体与基因复合，置于均匀磁场内，完成超顺磁性载体基因复合物的细胞转染。超顺磁性载药基因载体复合物与待转染的目的基因复合后，通过滴入、喷雾方法加入到细胞培养液中，混匀后，置于均匀磁场中，观察1小时到一周，通过荧光显微镜或共聚焦显微镜观察记数或流式细胞仪测定细胞报告基因荧光蛋白表达的数据，确定细胞基因转染的效率，完成超顺磁性载体基因复合物的细胞转染。均匀磁场，是借助Halbach磁体结构采用多个矩形磁块构成的半环或环形Halbach磁体阵列结构，调节各磁体模块中心点所在椭圆曲线的长轴长度，计算YOZ平面内不同高度上磁场的平坦程度，使本文档来自技高网...
【技术保护点】
均匀磁场提高超顺磁性载基因载体细胞转染率的方法，其特征在于，在培养细胞基因行磁性转染过程中，将超顺磁性载基因载体与基因复合，将细胞转染体系置于均匀磁场内，完成超顺磁性载体基因复合物向培养细胞的基因转染。
【技术特征摘要】
1.均匀磁场提高超顺磁性载基因载体细胞转染率的方法，其特征在于，在培养细胞基因行磁性转染过程中，将超顺磁性载基因载体与基因复合，将细胞转染体系置于均匀磁场内，完成超顺磁性载体基因复合物向培养细胞的基因转染。2.根据权利要求1所述的均匀磁场提高超顺磁性载基因载体细胞转染率的方法，其特征在于，超顺磁性载基因载体复合物与待转染的目的基因复合后，通过滴入、喷雾方法加入到细胞培养液中，混匀后，置于均匀磁场中，通过荧光显微镜或共聚焦显微镜观察记数或流式细胞仪测定细胞报告基因荧光蛋白表达的数据，确定细胞基因转染的效率，完成超顺磁性载体基因复合物的细胞转染。3.根据权利要求1所述的均匀磁场提高超顺磁性载基因载体细胞转染率的方法，其特征在于，所述均匀磁场，可以是借助Halbach磁体结构采用多个矩形磁块构成的半环或环形Halbach磁体阵列结构，调节各磁体模块中心点所在椭圆曲线的长轴长度，计算YOZ平面内不同高度上磁场的平坦程度，使用Gram-Schmidt数据拟合方法，得到一种平坦程度最优的磁体结构获得的均匀磁场；也可以是将单元磁体或单元圆柱磁体均匀分为2等分、3等分、4等分、6等分及无数等分，并使相邻磁体的极性相反，通过测量磁体改变极性后的磁场分布获得均匀磁场。4.根据权利要求1所述的均匀磁场提高超顺磁性载基因载体细胞转染率的方法，其特征在于，所述均匀磁场，是通过通电流的长直螺旋管或螺绕环获得的均匀磁场；或是通过通电流的亥姆霍兹线圈及共轴多线圈获得的均匀磁场；或是通过无限大均匀通电的导电金属体平面附近获得的均匀磁场；或是通有反向等大电流密度的两平行的金属导体交叠区域内的均匀磁场；或是部分挖空的通电圆柱形导体内的均匀磁场；上述导体通电的电流是直流电、交流电、振荡电流、正弦波、方波、三角波、陡脉冲电流或陡脉冲电压电流。5.根据权利要求1所述的均匀磁场提高超顺磁性载基因载体细胞转染率的方法，其特征在于，所述均匀磁场的面积为1mm×1mm～1m×1m，均匀...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗聪，岑超德，谢丽娜，徐征，
申请(专利权)人：重庆医科大学附属儿童医院，
类型：发明
国别省市：重庆;50
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