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　　周圍朋友經(jīng)常會(huì)來問我關(guān)于手持式基因槍的問題，因?yàn)槲仪『脤?duì)GDS-80和Helios這兩款產(chǎn)品都還相當(dāng)熟悉，而且還算是比較有研究，但是疲于口頭應(yīng)答，所以希望把我的經(jīng)驗(yàn)以文字的形式整理出來，方便更多的朋友參考。

　　首先一點(diǎn)開宗明義，基因槍不是市面上經(jīng)常見到的普通生命科學(xué)儀器，沒有什么很多花里胡哨的旁枝末節(jié)的細(xì)節(jié)儀器參數(shù)可以比較，全世界只有兩個(gè)公司有能力研發(fā)制造這種設(shè)備，一個(gè)是美國WEALTEC(威泰克)公司，一個(gè)是美國BIORAD(伯樂)公司。而這兩款產(chǎn)品的工作原理截然不同，除了都是用于外源基因加速投遞的這個(gè)基本功能用途一致之外，其他各方面產(chǎn)品構(gòu)造幾乎完全不同。簡單來說，如果經(jīng)費(fèi)充裕，請(qǐng)毫不猶豫選擇威泰克公司的GDS-80基因槍，因?yàn)閺母鞣矫嫘阅鼙容^來看，毫無疑問第三代低壓手持式基因槍不論在性能、轉(zhuǎn)化效率、還是易用性以及使用成本方面，優(yōu)勢都是顯而易見的，用過之后無法回頭再用其他基因槍。但如果咱們課題組預(yù)算非常吃緊，但是又急需添加一臺(tái)快速基因?qū)胙b置，遠(yuǎn)水解不了近渴，有總比沒有強(qiáng)，上Helios，但是確保要求廠商包培訓(xùn)，最好談好后續(xù)上門培訓(xùn)收費(fèi)，并且簽署商用授權(quán)免責(zé)協(xié)議，為什么?這是經(jīng)驗(yàn)，后面再講。

　　Helios基因槍普遍被認(rèn)為是第一代臺(tái)式基因槍和第三代低壓手持式基因槍的第二代過渡產(chǎn)品。為什么這么說?Helios的誕生，是因?yàn)榈谝淮邏号_(tái)式基因槍PDS-1000最初開發(fā)的背景，是實(shí)驗(yàn)室需要一款快速基因投遞工具用于植物類實(shí)驗(yàn)。臺(tái)式PDS-1000基因槍，是通過高壓震波原理，在一個(gè)狹小密閉空間內(nèi)的真空環(huán)境下轟擊小塊植物樣品，比如愈傷組織或洋蔥表皮。而這種環(huán)境下，是無法做動(dòng)物類轉(zhuǎn)化應(yīng)用的，其原因如下：

　　第一，因?yàn)闆]有植物細(xì)胞的細(xì)胞壁保護(hù)，動(dòng)物細(xì)胞在真空環(huán)境中很容易大量破裂死亡;第二，臺(tái)式基因槍轟擊時(shí)，是密閉空間轟擊，無法用人手固定小動(dòng)物，并且高壓震波會(huì)對(duì)活體動(dòng)物，造成直接殺傷;第三，臺(tái)式基因槍轟擊面積大，不能精確投遞到，比如小鼠腹部這種局部區(qū)域，大量子彈偏離靶點(diǎn)無法發(fā)揮作用;第四，對(duì)于兔子等稍大型動(dòng)物的外源基因投遞，臺(tái)式槍的轟擊室裝不進(jìn)去。

　　所以Helios基因槍主要是為了解決動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的問題，專門開發(fā)出來的一款動(dòng)物用基因槍。通過基因槍法對(duì)小動(dòng)物進(jìn)行外源基因投遞，與傳統(tǒng)的針頭注射或者電轉(zhuǎn)化技術(shù)相比，粒子轟擊可以實(shí)現(xiàn)許多優(yōu)勢。首先，動(dòng)物基因槍可用于將基因直接轉(zhuǎn)移到各類型的動(dòng)物細(xì)胞中，與細(xì)胞類型，配體/受體和細(xì)胞表面標(biāo)志物或分子無關(guān)。第二，基因槍法可以克服物理障礙，例如細(xì)胞壁和表皮角質(zhì)層，從而有效地將基因傳遞到細(xì)胞中。第三，通過基因槍的高速轟擊投遞，DNA質(zhì)粒會(huì)更容易地被打入到細(xì)胞內(nèi)，而不是細(xì)胞間質(zhì)。

　　Helios基因槍同樣是靠高壓震波投遞，但是因?yàn)樵谛?dòng)物實(shí)驗(yàn)中，需要較高的投遞區(qū)域精確性，以及更高的轟擊密度，因此并無法沿用破裂膜、載體膜和阻擋網(wǎng)的這種粗線條轟擊模式。因?yàn)镻DS-1000臺(tái)式基因槍的邏輯是，同樣是10微升的金粉微載體，我平鋪到一塊稍大面積的載體膜上，然后通過高壓震波，把載體膜猛推到下方阻擋網(wǎng)上，讓金粉微載體通過阻擋網(wǎng)間隙，被甩到下方樣品上做轟擊。因?yàn)樾K植物樣品，我可以多鋪一些，人為增加被轟擊樣品的表面積，增加轉(zhuǎn)化概率。但是小動(dòng)物身體本來就很小，尤其是小鼠腹部區(qū)域，如果還想繼續(xù)沿用PDS-1000基因槍同樣的轟擊邏輯，那就只能改為采用很小的一片載體膜來涂抹微載體，再配合用很小的一塊阻擋網(wǎng)來轟擊，而很小面積的載體膜，承載的金粉微載體量就會(huì)很少，再加上阻擋網(wǎng)會(huì)被動(dòng)阻擋消耗約50%的微載體，如果真的采用這種設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)化效率就會(huì)變得非常非常低。

　　于是Helios這款產(chǎn)品采用的策略是，從縱深角度優(yōu)化，使用圓柱形結(jié)構(gòu)的“載體膜”，通過內(nèi)壁縱深表面積的增加，來提高金粉微載體的載量。也就是用Tefzel管，通過一定的工藝，讓管子內(nèi)粘附上金粉微載體，作為“子彈”，然后用高壓氦氣震波沖過Tefzel管子，把管內(nèi)壁“粘附”著的“子彈”吹出槍管。

　　這里的Tefzel管就起到了類似PDS-1000臺(tái)式槍里面載體膜的作用。但這又恰恰帶來了下一個(gè)問題，那就是，我們知道載體膜是平的，很容易涂抹上去，那Tefzel管直徑只有幾毫米，怎么才能把金粉溶液均勻地粘附到這么細(xì)的管壁上呢?要知道，隨便涂一涂肯定是不行的，因?yàn)椴痪鶆蛲磕ㄒ馕吨堪l(fā)子彈都是不均勻的微載體分布，也就意味著每次基因槍的轟擊量都會(huì)隨機(jī)變化，無法人為進(jìn)行控制，也就意味著實(shí)驗(yàn)結(jié)果無法重現(xiàn)。

　　于是非常逆天的樣品管制備站就出現(xiàn)了。隨Helios主機(jī)配套的，還有一個(gè)大家伙，那就是樣品管制備站。之前為什么說一定要包培訓(xùn)?以及為什么要談好后續(xù)上門培訓(xùn)的費(fèi)用?就是因?yàn)橛脴悠饭苤苽湔咀鲎訌棧且粋€(gè)噩夢般的專業(yè)技術(shù)活，廠家工程師手把手教會(huì)一個(gè)人，還需要大約半個(gè)月到一個(gè)月的實(shí)際操作訓(xùn)練，熟悉每個(gè)步驟的順序，以及各個(gè)環(huán)節(jié)背后的原理，才能熟練把儀器操作起來。

　　那究竟我們?nèi)绾斡脴悠饭苤苽湔局苽渥訌椖?

　　首先，檢查樣品管制備站各部件安裝就位，各管路連接通暢，這步按照說明書逐個(gè)部件進(jìn)行核對(duì)即可，這個(gè)不難，但需要耐心和細(xì)心。然后，在真正制彈之前，這里你需要做一個(gè)手法練習(xí)：用注射器緩慢勻速地從Tefzel管中抽液體出來，而且這步很重要。因?yàn)橹茝棔r(shí)，我們需要先用注射器連接Tefzel管，將金粉溶液“吸”到管中，然后將Tefzel軟管插入制備站的旋轉(zhuǎn)軸中間，等金粉沉降之后，慢慢地把管內(nèi)的乙醇溶液吸走，這樣才能只留下金粉在管子內(nèi)部，進(jìn)行后續(xù)的管壁鍍金。而這個(gè)環(huán)節(jié)，需要配合計(jì)時(shí)器，練習(xí)用手拉注射器的速度。理想的速度是0.5–1.0英寸/秒或0.06–0.12毫升/秒或3.6–7.2毫升/分鐘，過快或者過慢都會(huì)影響制彈的品質(zhì)。具體如何練習(xí)呢?方法是切割一根約30英寸的管子，裝入約3.0毫升的乙醇(～24英寸或~60厘米的管長)，在多個(gè)點(diǎn)上標(biāo)記管子，并使用以秒為單位測量時(shí)間的計(jì)時(shí)器練習(xí)，從整個(gè)管道中抽出液體需要25-45秒，并且安裝拆卸管子時(shí)，應(yīng)快速熟練，減少中間過程消耗的時(shí)間，盡量避免中間過程金粉沉降帶來的不均勻問題。

　　如果拉拽過快，抽吸過程中產(chǎn)生的渦流，會(huì)把本來已經(jīng)沉降的金粉重新卷起來，被動(dòng)地隨著乙醇溶液重新被抽走浪費(fèi)掉。如果拉拽過慢，還沒等后半段液體被抽走，前半段沉降在管壁下方的金粉，就會(huì)搶先開始結(jié)塊干燥了，沒法進(jìn)行后續(xù)的混勻。

　　所以，你需要在正式制彈之前，先修煉“內(nèi)功”，把拉注射器的速度先練習(xí)好!

　　因?yàn)镠elios基因槍子彈制備原理，是需要讓金粉“粘附”在Tefzel管壁上的。因此，與其他基因槍的金粉溶液配制不同，Helios制彈時(shí)，需要加一劑額外的配方：PVP(Polyvinylpyrrolidone 聚乙烯聚吡咯烷酮)。PVP在用Tefzel管制彈過程中，充當(dāng)著粘合劑的作用，否則金粉無法均勻地粘附在管內(nèi)壁。但是PVP的最佳用量必須根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，典型的PVP濃度范圍是0.01至0.1 mg/ml。過高的PVP濃度，會(huì)導(dǎo)致金粉附著的太強(qiáng)，而無法被氦氣從管壁上帶下來，真正打到樣品上。但是如果PVP濃度過低，這會(huì)導(dǎo)致金粉無法有力的附著在管壁上，而是半粘連半懸浮的掛在管壁上，這時(shí)候，當(dāng)高壓氦氣震波通過Tefzel管時(shí)，金粉微粒無法獲得PVP粘附突然斷裂帶來的向外的徑直沖力，反而會(huì)跟隨震波無序擾動(dòng)被推出槍膛，不能造成有效的穿透轟擊，而是大量殘留在樣品表面。

　　另外，使用PVP作為粘合劑需要確保100%無水環(huán)境，配置溶液時(shí)需要確保使用100%無水乙醇，如果溶液中有水分需要先除水。并且Tefzel管內(nèi)壁也需要準(zhǔn)備額外的氮?dú)膺M(jìn)行預(yù)干燥。氮?dú)忸A(yù)干燥時(shí)，麻省大學(xué)醫(yī)學(xué)院(university of massachusettsat worcester)在發(fā)表的一篇文章中建議，需要將Tefzel管道插入樣品管制備站，使用在?0.2 lpm(升/分鐘)的氮?dú)?，下干燥過夜。干燥后在管子的末端蓋上蓋子，以防止水分進(jìn)入。正式裝載金粉溶液之前，同樣需要先打開氮?dú)?，并將流量調(diào)節(jié)至0.3–0.4LPM，讓氮?dú)饬鬟^管子至少15分鐘，確保沒有水分干擾。

　　所以，你需要在正式制彈之前，別忘了先把管子養(yǎng)好!

　　一切準(zhǔn)備就緒后，終于可以制彈了!不過，先別著急動(dòng)手，我們還有很多數(shù)學(xué)問題需要先計(jì)算。

　　首先，因?yàn)樾枰驑悠饭芾锕嘟鸱廴芤?，所以我們需要先?jì)算我們需要多少微載體裝載量(MLQ)。

　　對(duì)于多數(shù)情況來說，為每個(gè)目標(biāo)提供0.5毫克金粉是一個(gè)起點(diǎn)。1毫升懸浮液可以填充8.5英寸長的管子，一發(fā)子彈需要0.5英寸長的管子，每30英寸長的管子可裝滿約25英寸(3.0毫升)的DNA/金粉懸浮液(每端會(huì)留有一個(gè)空隙)。為了給每個(gè)靶點(diǎn)提供0.5 mg微載體(MLQ=0.5)，需要將DNA/微載體樣品重新懸浮在8.5 mg金粉/ml乙醇中。一根25英寸長的管子需要25毫克的金粉再懸浮在3毫升的乙醇中。

　　具體如何制備金粉質(zhì)粒混合懸浮液的步驟就不贅述了，下面繼續(xù)講樣品管制備站的使用。

　　首先準(zhǔn)備一段29–30英寸(約75厘米)的Tefzel管子，將其中一端連接到注射器適配軟管上。重新反復(fù)震蕩金粉混合液，確保金粉重新在溶液中懸浮起來，這時(shí)候，快速將Tefzel管子一端插入盛裝金粉混合液的試管中，抽取大約22–24英寸(約58 cm)長度的液體，也就是距離上端留有6-8英寸(~17 cm)的空間(注意不要摻入氣泡，也就是說，不要一邊震蕩一邊吸，也不要嘗試將全部金粉混合液從試管里吸出來)。然后將Tefzel管子從試管里拔出來，再抽2–3英寸 (~6 cm)的空氣進(jìn)去，這樣保證兩端都有一段空氣緩沖。注意此時(shí)應(yīng)當(dāng)立即將管子端平，從管子外部擦去多余的金粉溶液，然后將管子輕輕地插入到樣品管制備站的轉(zhuǎn)軸里面。

　　因?yàn)檫@其中管子長度方面，很多是需要用記號(hào)筆配合目測來完成，因此經(jīng)驗(yàn)很重要，很多環(huán)節(jié)無法精確控制。

　　此時(shí)第一階段告于段落，靜置，讓金粉從管道的懸浮液中，垂直方向沉降10分鐘，讓金粉和乙醇溶液分離。

　　之后，利用你之前練成的手法，以0.5–1.0英寸/秒的速度勻速小心地將乙醇吸出來。如果此時(shí)發(fā)現(xiàn)乙醇中還帶出來了很多金粉，建議重新來過，同樣的條件下，試試多沉降一段時(shí)間再抽。乙醇吸出來之后，馬上打開樣品管制備站開關(guān)，讓中軸開始旋轉(zhuǎn)起來，這樣可以讓金粉均勻涂抹于管內(nèi)壁。讓金粉在管道內(nèi)部旋轉(zhuǎn)1分鐘。

　　最后一步，打開氮?dú)猓{(diào)節(jié)至0.35–0.4 LPM流量，一邊旋轉(zhuǎn)一邊通氮?dú)飧稍?，持續(xù)5分鐘。

　　關(guān)閉樣品管制備站電源開關(guān)，關(guān)閉氮?dú)猓〕鲥兘鹆说墓茏?，檢查管子上是否已經(jīng)均勻鍍上了金粉，確保沒有未被覆蓋的區(qū)域，沒有結(jié)塊。最后使用配套的切段裝置，將管子切成0.5英寸的小段子彈，立即使用或冷凍保存起來。

　　Helios基因槍的制彈流程之復(fù)雜，被新人稱為噩夢，因?yàn)槠渲猩婕暗沫h(huán)節(jié)太多，而且最終任何一個(gè)環(huán)節(jié)的操作失誤，都有可能會(huì)對(duì)最后轟擊效果產(chǎn)生間接或者直接的影響。如果想制備好一發(fā)Helios子彈，不僅需要對(duì)制彈的各個(gè)環(huán)節(jié)的原理，理解到位，同時(shí)，手法需要熟練而快速。

　　下面再看Helios基因槍的應(yīng)用范圍。

　　Helios基因槍雖然是設(shè)計(jì)給小動(dòng)物實(shí)驗(yàn)使用的產(chǎn)品，但是因?yàn)樵贕DS-80基因槍上市之前，并沒有專門用于植物轉(zhuǎn)化的手持式基因槍轉(zhuǎn)化設(shè)備。于是有急需活體植物轉(zhuǎn)化的植物實(shí)驗(yàn)室，也迫不及待地買來這個(gè)動(dòng)物基因槍，用在了活體植物上面，比如轟擊芽尖分生組織或煙草葉片。

　　但是活體植物樣本，真的受得了這種轟擊壓力嗎?在《Inoculation of Viral RNA and cDNA to Potato and Tobacco Plants Using the Helios Gene Gun》這篇報(bào)告中，在談到Helios基因槍轟擊壓力與轟擊距離的關(guān)系時(shí)，記錄了Helios基因槍在轟擊煙草葉片時(shí)，150或200psi壓力下距離0 cm時(shí)可以正常完成轉(zhuǎn)化，但是圖中可以看出，在轟擊中心區(qū)域有大量 細(xì)胞死亡。而在更高的250或300psi下，葉片會(huì)被撕碎。在80-100psi的壓力下，轟擊區(qū)域沒有受到傷害，但也沒有發(fā)現(xiàn)任何成功感染的葉片。

　　靠震波推動(dòng)粒子加速的基因槍投遞方式，應(yīng)用到便攜式基因槍時(shí)，一方面復(fù)雜的制彈工藝讓使用門檻大大提高，操作效率難以提升，另一方面，高壓震波對(duì)樣品傷害大，限制了轉(zhuǎn)化效率，同時(shí)由于震波的干擾，也讓粒子的加速能力受到了限制。

　　英國劍橋大學(xué)MRC神經(jīng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室O’Brien教授，最早意識(shí)到了震波可能是影響手持式基因槍投遞效率的技術(shù)瓶頸所在。針對(duì)這個(gè)問題，O’Brien教授著手開展了有關(guān)低壓基因槍管結(jié)構(gòu)的改良工作。

　　MRC實(shí)驗(yàn)室基于Helios基因槍的主機(jī)，拋棄了原有的槍管，自主研發(fā)設(shè)計(jì)了一款改良的低壓基因槍管。這款槍管的原理有點(diǎn)像手槍的消音器，也就是在原來槍管的外面延伸出來一段減震的槍管，減震槍管的管壁上被打出了很多小孔，來減少震波干擾。

　　在《Modifications to the hand-held Gene Gun: improvements for in vitro Biolistic transfection of organotypic neuronal tissue》這份報(bào)告中，MRC實(shí)驗(yàn)室選取了4個(gè)測試方向，來全面衡量改良后槍管的實(shí)際投遞能力。這4個(gè)方向分別是，基因槍的轟擊密度、基因槍轟擊的穿透深度、基因槍轟擊樣本細(xì)胞后樣本細(xì)胞的死亡率、以及最終表達(dá)效率。

　　實(shí)際測試中發(fā)現(xiàn)，在降低了震波干擾之后，槍管完全可以用更低的壓力轟擊投遞，并且達(dá)到更高的轟擊密度，更好的穿透能力，更低的細(xì)胞死亡率，以及更好的表達(dá)效率。

　　這個(gè)最早設(shè)計(jì)的低壓基因槍管，證明了如果我們可以減少震波干擾，基因槍可以用很低的轟擊壓力，讓粒子投遞的效率提高，并且樣本的傷害會(huì)減少，最終得到更高的表達(dá)效率。但是因?yàn)檫@種槍管是基于Helios主機(jī)的改良，沿用的依然是Helios的制彈方式，整體商業(yè)化價(jià)值有限，最后并沒有推向市場。

　　真正商業(yè)化的低壓手持式基因槍，是WEALTEC公司的第三代低壓手持式GDS-80基因槍。

　　剛剛我們討論了，如果想要用更低的壓力，達(dá)到更好的微粒加速效果，槍管的設(shè)計(jì)是核心要素。GDS-80基因槍管采用了拉瓦爾噴管結(jié)構(gòu)，也就是我們經(jīng)常見到的火箭噴嘴結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。這種結(jié)構(gòu)利用的是空氣動(dòng)力學(xué)原理中，亞音速狀態(tài)下，氣體流速會(huì)隨著管道橫截面積縮小而越來越快，而達(dá)到超音速時(shí)，氣體流速反而會(huì)隨著管道橫截面積的擴(kuò)大，而越來越快。GDS-80槍管的加樣孔設(shè)在了拉瓦爾噴管的最窄處，因此當(dāng)氦氣沖過槍管時(shí)，槍管加樣孔處的金粉子彈溶液，會(huì)被經(jīng)過的氦氣氣流，以超音速的速度，完全噴射出槍管。槍管內(nèi)壁經(jīng)過精密鏡面加工，可以保證每次轟擊都能幾乎100%地將所有樣品完全噴射出槍管。

　　這種設(shè)計(jì)的好處是顯而易見的，因?yàn)榻鸱圪|(zhì)粒混合溶液可以直接加樣到槍管的加樣孔，在溶液狀態(tài)下，直接進(jìn)行轟擊，也就意味著，GDS-80不僅不需要額外的樣品管制備站這種專門的制子彈裝置，而且，這也讓這款產(chǎn)品成為了目前唯一一款可以直接投遞轉(zhuǎn)化Naked-DNA的動(dòng)物用基因槍。因?yàn)閯?dòng)物細(xì)胞沒有細(xì)胞壁保護(hù)，而且GDS-80的轟擊原理決定了這款基因槍，可以直接噴射溶液進(jìn)行轟擊!《Noncarrier naked antigen-specific DNA vaccine generates potent antigen-specific immunologic responses and antitumor effects》中，Chen Cad 等人比較了裸 DNA 疫苗和金粒包裹的 DNA 疫苗分別通過低壓基因槍 GDS-80 和高壓基因槍轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)在體內(nèi)產(chǎn)生的免疫效果。結(jié)果顯示: 在鼠體內(nèi)，裸 CRT/E7 DNA 疫苗導(dǎo)致更強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)，大幅度的 E7 特異性 CD8 + T 細(xì)胞前體和 E7 特異性抗體有所增加; 裸 CRT/E7 DNA 疫苗產(chǎn)生強(qiáng)大的抗皮下的 E7 表達(dá)腫瘤和抗 E7 表達(dá)前的轉(zhuǎn)移性肺癌的抗腫瘤效果; 此外，裸 CRT/E7 DNA 疫苗免疫的鼠同用金珠包裹的 CRT/E7 DNA 疫苗免疫的鼠相比在皮膚表面的燒傷影響明顯減少。實(shí)驗(yàn)最后得出: 裸 CRT/E7DNA 疫苗通過低壓基因槍轉(zhuǎn)運(yùn)，同傳統(tǒng)的金珠包裹的 DNA 疫苗相比，能產(chǎn)生相似強(qiáng)大的免疫應(yīng)答和有效的抗腫瘤效果，且更方便，并具有更小的副作用。

　　為什么這種噴射式的基因槍粒子傳遞，轉(zhuǎn)化效果會(huì)比震波式的傳遞效果要好?因?yàn)榛驑屚哆f本質(zhì)上來說，是一種散彈射擊的原理。當(dāng)我們用基因槍進(jìn)行轟擊時(shí)，要知道，絕大多數(shù)子彈是并不能完成轉(zhuǎn)化的。有很多子彈根本就沒有打中細(xì)胞，直接就留在細(xì)胞間質(zhì)液中了;還有很多子彈，因?yàn)樗俣群芸?，雖然打到了細(xì)胞，但是直接穿過了細(xì)胞，并沒有留在細(xì)胞內(nèi)部;少數(shù)命中細(xì)胞，并且恰好留在了細(xì)胞內(nèi)部的子彈，有的細(xì)胞已經(jīng)在轟擊中“犧牲”了，又有很多子彈因?yàn)闆]有落在細(xì)胞內(nèi)部合適的位置，而沒有完成轉(zhuǎn)化。最后實(shí)際上，只有很小一部分的質(zhì)粒子彈，通過基因槍傳遞成功完成轉(zhuǎn)化，并在細(xì)胞中表達(dá)出來。

　　這就是為什么基因槍的轉(zhuǎn)化效率，除了粒子的加速度以外，和轟擊壓力、轟擊密度同樣密切相關(guān)。更高效的粒子加速，可以讓基因槍投遞到更深的距離，但與此同時(shí)，去掉多余震波干擾的較低轟擊壓力，可以大大降低細(xì)胞的死亡率，提高表達(dá)效率。轟擊密度代表了單位面積內(nèi)，更大量的子彈“火力覆蓋”，GDS-80基因槍的槍管內(nèi)部結(jié)構(gòu)，決定了每次轟擊都可以讓全部金粉溶液幾乎100%完全被投遞出槍管，相比使用PVP溶劑將金粉溶液粘附在塑料管壁，并通過高壓震波從管壁將金粉吹下來的方式，有效被打出的子彈數(shù)量，也就是轟擊密度，大大被提高。

　　最后，不得不提的商業(yè)授權(quán)問題。由于Helios以及PDS-1000基因槍使用的是Biolistic基因槍法，這項(xiàng)方法專利權(quán)歸杜邦公司所有，實(shí)驗(yàn)室購買該設(shè)備，僅取得了實(shí)驗(yàn)室科研使用的權(quán)力，而并沒有使用該設(shè)備做商業(yè)轉(zhuǎn)化的權(quán)力。因此，如果使用Helios基因槍產(chǎn)生商業(yè)轉(zhuǎn)化成果，需要向所對(duì)應(yīng)的專利權(quán)受益人分享至少30%的專利使用費(fèi)用。正式的專利使用聲明原文翻譯如下：

　　“Bio-Rad公司銷售的Biolistic儀器(PDS-1000/He系統(tǒng)或者Helios基因槍系統(tǒng)僅供研究使用。研究目的包括以探索并揭示與事實(shí)相關(guān)信息的探究與實(shí)驗(yàn)，不包括以下定義的商業(yè)用途。任何轉(zhuǎn)讓、贈(zèng)與、抵押、租賃或委派這款Biolistic儀器，或在這之下獲取研究許可都是被禁止的。這份協(xié)議同時(shí)對(duì)Biolistic儀器的操作演示具有約束力。在此份協(xié)議下，如果哺乳動(dòng)物應(yīng)用方面沒有從Chiron Vaccines取得書面許可，其他應(yīng)用方面沒有從E. I. du Pont de Nemours and Co.取得許可的情況下，任何通過使用biolistic方法或儀器而進(jìn)行的商業(yè)用途都 將構(gòu)成對(duì)一項(xiàng)或多項(xiàng)專利的侵權(quán)。此協(xié)議下定義的商業(yè)用途包括通過生產(chǎn)、使用或轉(zhuǎn)讓biolistic儀器并從中獲利，或使用此設(shè)備生產(chǎn)商用產(chǎn)品并包括這些商用產(chǎn)品所產(chǎn)生的生物材料或后代?！?/p>

　　正常的銷售流程中，Biorad公司要求將一份商業(yè)專利權(quán)聲明文件簽署并傳真或郵寄回傳至美國總部才能發(fā)貨。但由于國內(nèi)市場秩序較為混亂，而且知識(shí)產(chǎn)權(quán)問題在國內(nèi)執(zhí)法力度一直不強(qiáng)，很多用戶根本不知道有這樣一個(gè)法律問題的遺留。這實(shí)質(zhì)上是給中國很多科研單位，無形中挖了一個(gè)法律合規(guī)方面的坑。因此，在簽訂采購合同之前，請(qǐng)務(wù)必要代理商找伯樂廠商出具一份允許商業(yè)授權(quán)的文件，或確保Helios基因槍商用，不會(huì)出現(xiàn)第三方機(jī)構(gòu)追究專利使用費(fèi)的文件，這樣才能避免未來出現(xiàn)的合規(guī)性糾紛。

　　而GDS-80基因槍的整個(gè)原理并不涉及Biolistic粒子傳遞的原理，是重新設(shè)計(jì)的拉瓦爾噴管式的粒子加速原理，因此GDS-80基因槍不涉及Biolistic方法專利權(quán)問題，并且WEALTEC威泰克公司對(duì)于客戶成果的商業(yè)轉(zhuǎn)化，是一種積極支持的態(tài)度，認(rèn)為這種商業(yè)轉(zhuǎn)化對(duì)于這項(xiàng)新技術(shù)的推廣有益無害。

　　好了，上面這些內(nèi)容就是我個(gè)人這些年來，對(duì)基因槍這個(gè)產(chǎn)品實(shí)際使用操作、調(diào)研，以及和各廠商業(yè)務(wù)人員以及應(yīng)用工程師接觸交流后的一些心得體會(huì)，記錄下來也是對(duì)自己思路的一個(gè)整理，同時(shí)，也希望我的經(jīng)驗(yàn)可以幫助更多希望了解和計(jì)劃采購這個(gè)設(shè)備的單位，節(jié)省一些時(shí)間，少走一些彎路。