微弹技术

更新时间:2022-08-25 14:05

DNA疫苗接种途径有多种,既可口服或喷雾接种,又能采用注射方式接种,注射方法包括皮内、皮下和肌肉注射,其中用基因枪将裹着DNA疫苗的直径为1μm左右的金粒导入表皮细胞,称作微弹技术,是一种正在发展并很有应用前景的技术。

应用

DNA疫苗是一种新型疫苗,它以遗传物质方式直接进入机体,能诱导B、T-细胞的免疫应答,使机体对质粒所编码的抗原产生强烈而持久的细胞和体液免疫应答,是诱发免疫反应的一种简单方法。同时,不存在减毒疫苗所潜在的转阳危险,也容易进行大规模生产,成本较低,已经成为研究热点。

定义

DNA疫苗接种途径有多种,既可口服或喷雾接种,又能采用注射方式接种,注射方法包括皮内、皮下和肌肉注射,其中用基因枪将裹着DNA疫苗的直径为1μm左右的金粒导入表皮细胞,称作微弹技术,是一种正在发展并很有应用前景的技术。

微弹技术研究进展

1998年,LodwellDL等人将一种编码狂犬病毒糖苷糖蛋白的DNA导入灵长目动物体内,接受DNA疫苗接种的猴子产生中和抗体(neutralizing antibody)反应。他们还用针头注射这种疫苗,但接种的动物不产生反应。表皮是一种重要的免疫诱发点,表皮中3%~4%的细胞是专门的抗体表达细胞。1999年,CarodO.Tacket等人利用基因枪将一种编码B型肝炎表面抗原的DNA疫苗导入志愿者的表皮细胞,421天后这些试验者身上还维持很高水平的乙肝表面病毒抗体(HbsAb)反应[3]。这些实验研究表明,基因枪具有操作简便,DNA用量少(是肌肉注射用量的1/250~1/2500[4]),效率高,无痛苦,适宜在体操作等优点,尤其适合将DNA疫苗导入表皮细胞,获得理想的免疫反应,是进行基因免疫以及基因治疗的一种省力省时的极好方法。

微弹技术的设备——基因枪

基因枪的主要功能是:其一加速裹着目的基因的微粒(通常用金粒,简称微弹),使其以足够的速度射击靶细胞,将基因导入细胞;其二使微弹均匀散开,分散在较大区域内,击中较多的细胞,获得较高的转染率。目前,可用于在体操作的基因枪有两类,一类是高压瞬时放电式,另一类是气动加速式。由于高压放电要用高压(17kV),不适合在人身上使用。气动加速式主要是“直吹”,使裹着DNA的金粒均匀地吸附在直径为4mm的尼龙管的内壁,高压气体通过尼龙管时将金粒吹走并进行加速。将金粒均匀地吸附在尼龙管的内壁需要专用设备,制备过程也较复杂。本研究是要克服前者的不足,采用两阶段引射器加速的方法,只需将裹着DNA的金粒均匀地分散吸附在筛状载物上。工作时,裹着DNA的金粒被引射器的负压吸进,进入加速通道加速,微弹获得足够的速度后射击靶细胞,操作简便,效果好。

微弹技术的速度

人的年龄不同,所处的环境不同,表皮的力学特性也不同,因而对微弹的速度要求就会相差很大。为了使该技术有较大的适应范围,微弹最高加速到500m/s以上,使微弹的射击速度可在500m/s的范围内任意选择。

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