基因槍
基因槍的原理
基因槍的核心概念是利用高速發射微小金屬粒子(如金或鎢)來穿透細胞壁或細胞膜,將DNA導入細胞內部。其工作流程如下:
- DNA附著:先將欲導入的基因(DNA)黏附在微小金屬粒子(通常是金或鎢)上。
- 加速發射:利用高壓氣體(如氦氣)或電磁裝置將這些DNA附著的金屬粒子高速射向目標細胞或組織。
- 穿透細胞膜:金屬粒子穿透細胞膜,將DNA帶入細胞內部。
- 表現與整合:細胞吸收這些DNA,有些會進入細胞核並表現出來,甚至可能整合進染色體中,成為穩定的轉基因細胞。
基因槍的效益
- 不依賴載體:與基因轉殖常用的質體與病毒載體不同,基因槍不需要特殊載體系統,適用範圍更廣。
- 可用於不易感染的細胞或物種:如某些植物細胞對農桿菌感染不敏感,基因槍仍能有效導入DNA。
- 多基因同時轉殖:可將多種基因附著在同一批金屬粒子上,一次導入多個基因。
- 技術相對簡單快速:與某些其他基因轉殖技術相比,基因槍的操作流程較直觀,效率高。
- 應用範圍廣泛:被廣泛應用於:
- 農作物基因改造(如抗蟲、抗旱)
- 動物細胞轉染
- DNA疫苗注射與研究
- 基因功能分析
1987年誕生第一代基因槍(Gene Gun),運用在研究基因工程中所使用的一種設備,原理是將高質量的金顆粒產生加速的作用,使用400~2000nm的金球(或鎢粒)以足夠的動量穿過細胞壁打入細胞內,將攜帶的DNA分子送進細胞核或細胞器中整合到染色體或細胞基因重組。
利用火藥爆炸產生氣體推力或者將高壓氣體在加速管內經由控制釋放時間將氣體加速,使包裹了DNA的微小金球或者鎢粉顆粒直接送入完整的組織或者細胞中的一種技術。
基因槍被稱為震波原理的粒子槍,又被稱為生物彈道技術(Biolistic Technology)或微粒襲擊技術(Particle Bombardment Technology)。
2005年投入新一代可連續擊發的基因槍技術研究
開發出國際間唯一獲得的氣體霧化藥物投遞專利技術,不僅安全更有效率的設計將100Psi/CO₂壓力產生出405m/sec速度/80dB及5~20次/秒的震波頻率。將藥物霧化射出的高效投遞工具,無創無熱原不會破壞藥物。可應用在傷口清創與藥物、外泌體、API投遞經皮吸收使用,搭配高質汽化金粒鏈結可提高藥物質量增強滲透率,提升用藥順從度避免使用針頭注射的恐懼及無交叉感染問題。