این ابزار پیشرفته در دانشگاه کورنل (Cornell) در ایالت متحده امریکا توسط Sanford در اوایل 1980به کار گرفته شد.
در این روش ذرات ریزمیکروسکوپی از جنس طلا با ژن موردنظر پوشانده می شود و به کمک یک پالس هلیوم به داخل سلول شلیک می گردند. در داخل سلول قطعه ژن از روی ذره جدا می شود و به داخل ژنوم سلول میزبان تلفیق می شود.
در این روش وارد کردن DNA به سلول از طریق DNA پوشیده شده با ذرات باردار است (به عنوان مثال با طلا و یا گلوله های تنگستن به قطر 1 میکرون )و کمپلکسی از ذرات حاوی DNA را در خلا شتاب داده و با شتاب به سمت بافت هدف شلیک می کنند. نیروی پرتاب توسط فشار گاز هلیوم تولید می گردد. انفجار هلیوم صفحه مورد نظر را 1300 پا در ثانیه ( 430 m/s) پرتاب می کند.
مزایای تکنیک تفنگ ژنی
– پاک و سالم
– قابلیت ترانسفورماسیون بافت سازمان یافته
-عمومیت داشتن این سیستم به طوری که در اکثر بافت ها می توان بکار برد.
– قابلیت ترانسفورماسیون گونه های سرسخت ) (Recalcitrant
معایب تکنیک بیولیستیک
– مرگ بسیاری ازسلولهای دریافت کننده ذرات پوشش دار به علت عدم تجزیه طلا
-عدم پذیرش DNAتوسط کروموزوم های سلول
-عدم فعالیت DNAدریافت شده
-عدم کنترل آزادسازی DNA
– مواد، ابزارو دستگاههای مورد استفاده در این روش بسیار گران قیمت می باشند
میزان پاسخ این روش به عواملی از جمله:
- تعداد ذرات دارای پوشش DNA
- دما
- تعداد سلولهای بافت هدف
- توانایی جذب DNA توسط سلول هدف
- همچنین به نوع تفنگ مورد استفاده بستگی دارد .
کاربرد های تفنگ ژنی
– تفنگ ژنی انتقال ژن به باکتری ها، مخمرها، سلولهای پستانداران و مخصوصا سلولهایی که انتقال ژن به آنها غیر ممکن بود را امکان پذیر ساخت .
– این وسیله بصورت اختصاصی برای انتقال ژن به کلروپلاست بسیار مهم است، زیرا هیچ باکتری یا ویروسی شناخته نشده است تا بتواند کلروپلاست را آلوده نماید.
-مهم ترین کاربرد را برای گیاهان دارد.
-از این روش برای ترانسفورمه کردن گیاهان تک لپه استفاده شده است.
-انتقال پلاسمید بیانی IL-12 به ناحیه شکمی پوست موش
-انتقال ژنهای سایتوکاینها،برای بررسی نقش آنها و ژن درمانی در بیماری های عفونی.
