伯樂電穿孔儀 165-2660 是一種高性能、高精度的電轉化設備,廣泛應用于基因導入、細胞融合及分子遞送實驗中。
該儀器通過高壓脈沖在細胞膜上產生瞬時可逆微孔,使外源 DNA、RNA 或蛋白質進入細胞內部。
在整個實驗過程中,操作的規范性直接決定實驗結果的成功率與重復性。
電穿孔操作看似簡潔,實則對參數設置、樣品處理和操作順序要求極高。
正確掌握操作要點不僅能提高轉化效率,還能有效避免電弧、設備損壞或樣品死亡。
實驗環境需保持干燥、整潔、無粉塵。
電源應為獨立接地插座,電壓 220V ±10%,頻率 50/60Hz。
工作臺表面平整、防震,遠離高壓設備及金屬導體。
環境溫度控制在 20–25℃,相對濕度 ≤80%。
電穿孔操作應在生物安全柜或潔凈區域內完成,以防污染。
在開機前,必須進行以下檢查:
電源線及接地線完好,無破損。
ShockPod 電擊槽內干燥、無液體殘留。
電擊杯清潔無裂紋,電極表面光滑。
模塊連接牢固,顯示屏完好。
打開電源后自檢正常,屏幕顯示“READY”方可操作。
若發現異常(如錯誤代碼、風扇停轉、界面無響應),應立即停止使用并排查。
選擇對數生長期的細胞,確保活性高、狀態健康。
用低鹽緩沖液洗滌 2–3 次,去除培養基中的離子。
調整細胞濃度:
細菌:1×10? cells/mL;
酵母:1×10? cells/mL;
哺乳動物細胞:1×10?–1×10? cells/mL。
加入 DNA/RNA 溶液后輕輕混勻,避免劇烈振蕩。
預冷樣品與電擊杯 5 分鐘,降低熱損傷。
打開電源開關,等待系統自檢完成。
檢查液晶屏顯示是否正常,確認系統進入主界面。
若使用 CE 或 PC 模塊,確認儀器識別成功。
進入所需操作模式:
Preset Protocol(預設程序):選擇系統默認細胞類型參數;
Manual Setup(手動模式):自行設置參數;
User Program(用戶程序):加載已保存的實驗方案。
電壓決定電場強度,是影響穿孔效果的核心參數。
典型范圍:10–3000 V。
推薦范圍:
細菌:1800–2500 V;
酵母:1000–1500 V;
哺乳動物細胞:300–800 V。
設定電壓時應與電擊杯間隙匹配(0.1/0.2/0.4 cm),保持適當電場強度。
電容范圍:25–3275 μF,可調節能量釋放速率;
電阻范圍:50–1000 Ω 或 ∞(開路)。
時間常數 τ = R × C,用于評估電壓衰減速度。
常見時間常數值為 4–7 ms(細菌)或 2–5 ms(真核細胞)。
指數衰減波(Exponential Decay):適合細菌、酵母、植物原生質體;
方波(Square Wave):適合哺乳動物細胞。
方波模式下可設置單次脈沖時間(0.05–10 ms)與次數(1–10 次)。
多脈沖模式對細胞損傷小,適合敏感細胞。
設定完成后按“ENTER”確認,可通過“SAVE”保存參數組,方便下次調用。
將 100–400 μL 樣品加入電擊杯。
輕敲杯壁排除氣泡,保持液面平整。
確認液體不溢出杯口。
將電擊杯放入 ShockPod 槽內,確保與電極完全接觸。
蓋上 ShockPod 上蓋,儀器自動檢測閉鎖狀態。
若未閉合,屏幕提示“ERR01:蓋未閉合”。
按“PULSE”鍵進入充電狀態,屏幕顯示“CHARGING”。
當提示“READY TO PULSE”時,按“ENTER”執行放電。
放電瞬間完成,儀器自動顯示輸出電壓、時間常數、能量釋放百分比。
待屏幕顯示“COMPLETE”后,方可取出電擊杯。
放電時嚴禁觸碰儀器和電擊槽;
不可打開上蓋或移動樣品;
若出現閃光或異常聲響,應立即停止實驗;
不得連續高壓放電超過 10 次,防止溫度過高。
放電完成后,使用無菌移液器立即將樣品轉移至恢復培養基中。
對細菌樣品,恢復時間一般為 30 min;哺乳動物細胞為 1–2 h。
電擊杯應用去離子水清洗后晾干備用。
若出現液體溢出,應使用無塵紙擦拭 ShockPod 內壁。
伯樂電穿孔儀 165-2660 自動顯示以下數據:
輸出電壓(V)
時間常數(τ)
樣品電阻(Ω)
能量釋放百分比(%)
波形類型與脈沖次數
這些數據應記錄在實驗日志中,形成可追溯文件。
插入 USB 存儲設備;
進入菜單 “Data Export”;
選擇文件格式(CSV 或 TXT);
導出并保存至計算機。
| 錯誤操作 | 后果 | 正確做法 |
|---|---|---|
| 樣品含鹽量過高 | 電弧放電、樣品損壞 | 使用低鹽緩沖液 |
| 樣品有氣泡 | 放電不均、局部過熱 | 加樣后輕敲杯壁 |
| 未閉合蓋強行放電 | 系統報警或損壞 | 確保蓋完全閉合 |
| 高壓連續放電 | 模塊過熱 | 每次間隔至少 10 秒 |
| 使用裂紋電擊杯 | 漏電或短路 | 更換新杯 |
| 未預冷樣品 | 細胞死亡率高 | 樣品、電擊杯置冰上預冷 |
| 未清潔 ShockPod | 導電污染 | 每次實驗后清潔干燥 |
操作者需經過高壓設備使用培訓。
放電時嚴禁觸摸電擊槽與電極部分。
保持設備干燥,避免液體進入內部。
不得使用金屬鑷子接觸電擊杯電極。
每次實驗結束后,關閉電源并拔掉電源線。
若出現異味或煙霧,立即切斷電源。
不得擅自拆機或改裝。
采用逐級提升法,觀察轉化率與存活率,找到最佳平衡點。
使用低離子強度緩沖液,如無鈣無鎂 PBS 或專用 electroporation buffer,可顯著減少電弧。
在冰上操作并保持樣品低溫,防止過熱導致細胞死亡。
保持合適濃度,避免團聚或電流過大。
不同間隙對應不同電場強度,應根據細胞體積選擇合適型號。
對于真核細胞,可使用 2–3 次低電壓脈沖提高導入效率。
關閉電源,等待 10 秒以釋放殘余電荷。
清潔 ShockPod 槽,用干布擦拭,保持干燥。
電擊杯用去離子水沖洗三次并晾干。
外殼用無水乙醇或濕布輕拭,避免使用腐蝕性溶劑。
每月檢查通風口與風扇是否正常運轉。
每三個月進行一次電壓校準。
長期不使用時,覆蓋防塵罩并置于干燥環境中。
重復實驗驗證:相同參數重復 3 次,結果差異 ≤10% 為合格。
記錄制度:保存電壓、電容、時間常數等關鍵參數。
對照實驗:每批實驗設陰性對照(無 DNA)與陽性對照(已驗證條件)。
數據分析:繪制電壓—效率曲線或時間常數分布圖,尋找最佳參數區。
設備監控:定期導出系統日志,查看放電記錄。
| 現象 | 可能原因 | 解決方案 |
|---|---|---|
| 電弧放電 | 緩沖液離子強度高 | 使用低鹽 buffer |
| 電壓無輸出 | 模塊接觸不良 | 重新插緊模塊 |
| 屏幕無顯示 | 電源問題或保險絲損壞 | 檢查更換保險絲 |
| 樣品死亡率高 | 電壓過高或脈沖太長 | 降低參數 |
| 電擊后液體加熱 | 電容過大或樣品體積過小 | 調整參數 |
| 放電后無信號 | 電擊蓋未閉合 | 確認蓋鎖狀態 |
| 轉化率低 | 細胞狀態差或 DNA 質量差 | 更換新細胞與純化 DNA |
檢查儀器與環境 → 確認電源、蓋鎖、接口安全。
準備樣品 → 細胞狀態良好,使用低鹽緩沖液。
設置參數 → 選擇合適電壓、波形與電容。
加樣與放電 → 排氣泡,蓋緊上蓋,執行脈沖。
數據記錄 → 保存實驗參數與結果。
樣品恢復 → 立即加入培養基恢復。
設備清理 → 斷電、清潔、晾干、覆蓋防塵罩。
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