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伯樂（Bio-Rad）電穿孔儀165-2661是一款高精度、高重復性電轉化設備，廣泛用于DNA、RNA或蛋白質等大分子進入細胞的電穿孔實驗。該設備通過短時高壓脈沖作用，使細胞膜形成可逆性微孔，從而實現外源分子的跨膜導入。
與傳統化學轉化法相比，電穿孔法的優點在于不依賴化學載體、轉化效率高、適用細胞范圍廣、可控性強。伯樂165-2661在能量釋放、時間常數控制、電弧檢測與安全防護方面進行了系統優化，能適應多種實驗體系（包括細菌、酵母、哺乳動物細胞和植物原生質體）。
本章節將系統闡述伯樂165-2661的標準操作流程、實驗準備、參數設置、放電執行及數據分析等內容，為科研人員提供科學、規范、可重復的操作指導。
室溫保持在20–25°C；
相對濕度控制在≤60%；
工作臺應平穩、干燥、無導電性；
設備四周保持≥30 cm散熱空間；
禁止放置在強磁場、高頻設備或水源附近。
開機前應進行以下項目檢查：
| 檢查項目 | 要求 | 說明 |
|---|---|---|
| 電源線 | 無損傷、絕緣完好 | 確保接地端可靠連接 |
| 電極接口 | 清潔干燥 | 避免電弧放電 |
| 電轉杯 | 無裂紋、無殘液 | 確保間隙均勻 |
| 安全蓋 | 靈敏閉合 | 安全感應必須有效 |
| 顯示屏 | 正常顯示 | 不得出現錯誤代碼 |
若系統啟動后顯示“Check System”或“Ground Error”，應立即停止操作并排查接地系統。
以大腸桿菌為例，樣品制備過程如下：
接種菌株于LB液體培養基中，37°C搖床培養至OD???≈0.4；
離心4000 rpm，5分鐘，棄上清；
用冰冷10%甘油洗滌菌體3次，以去除培養基鹽分；
重懸于10%甘油溶液中，濃度約1×10? cells/mL；
加入1–2 μg質粒DNA，充分混勻后置冰上待用。
哺乳動物細胞樣品應使用無血清緩沖液（如Opti-MEM），保持4°C以減少電熱效應。
根據實驗體系選擇不同間隙電轉杯：
| 電極間隙 | 推薦體積 | 適用體系 |
|---|---|---|
| 0.1 cm | 20–40 μL | 動物細胞、小體積樣品 |
| 0.2 cm | 80–100 μL | 細菌、酵母體系 |
| 0.4 cm | 300–400 μL | 植物原生質體、大體積樣品 |
所有電轉杯使用前應預冷并檢查無氣泡。
將電源線連接至接地插座；
打開主電源開關；
儀器自動執行自檢程序，檢測高壓模塊、電容組、安全蓋及溫控系統；
顯示屏顯示“Ready to Pulse”表示自檢完成；
若出現報警提示，應根據屏幕指令檢查對應部位。
按下“VOLTAGE”鍵，輸入所需電壓值（0.2–2.5 kV）。
不同體系推薦參數如下：
| 實驗體系 | 電壓（kV） | 電容（μF） | 時間常數（ms） |
|---|---|---|---|
| 細菌（E. coli） | 2.5 | 25 | 4–5 |
| 酵母（S. cerevisiae） | 1.2–1.5 | 50 | 8–10 |
| 哺乳動物細胞 | 0.25–0.8 | 250 | 15–25 |
| 植物原生質體 | 0.8–1.0 | 500 | 20–30 |
按“CAP”鍵選擇電容檔位，范圍25–3300 μF。
系統通過電子切換實現不同能量輸出。
能量計算公式：
E=12CV2E = \frac{1}{2}CV^2E=21CV2
其中E為能量（焦耳），C為電容（法拉），V為電壓（伏特）。
按“MODE”鍵切換放電模式：
SINGLE PULSE（單脈沖模式）：適合細菌體系；
MULTI PULSE（多脈沖模式）：適用于哺乳動物細胞；
PROGRAM（程序模式）：可調用保存參數組。
按“ENTER”鍵確認所有設定，屏幕顯示完整配置：
vbnet復制編輯MODE: SINGLE PULSEVOLTAGE: 2.50 kVCAP: 25 μFSTATUS: READY
取冰上預冷電轉杯；
吸取40–50 μL樣品加入電轉杯；
檢查無氣泡后輕拍底部；
插入儀器電極槽，確保接觸良好；
關閉安全蓋。
按下“PULSE”鍵啟動放電；
系統自動充電并釋放儲能；
放電過程約需5–10毫秒；
屏幕實時顯示電壓衰減與時間常數；
放電完成后，顯示“Pulse Complete”。
打開安全蓋，取出電轉杯；
立即放置于冰上冷卻2分鐘；
加入1 mL冰冷SOC培養基進行復蘇；
按實驗體系繼續培養、篩選或檢測。
屏幕顯示以下參數：
設定電壓（kV）；
實際輸出電壓（kV）；
電容檔位（μF）；
時間常數（ms）；
電弧狀態（ARC或NONE）。
| 指標 | 理想范圍 | 說明 |
|---|---|---|
| 時間常數（τ） | 4–8 ms | 電流衰減符合RC曲線 |
| 電弧狀態 | NONE | 樣品導電性正常 |
| 放電曲線 | 平滑指數衰減 | 能量釋放穩定 |
若出現“ARC DETECTED”，表示樣品含鹽或氣泡，應重新制備樣品。
165-2661具備數據記錄功能，可保存1000條實驗記錄。
操作步驟：
按“VIEW”鍵查看歷史記錄；
按“EXPORT”將數據導出至USB（TXT或CSV格式）；
記錄包括實驗編號、時間、電壓、電容、時間常數與狀態。
放電時嚴禁觸碰儀器、電纜或電轉杯；
樣品緩沖液電導率不得超過10 μS/cm；
設備必須接地良好；
使用完畢后關閉電源并拔下插頭；
電極若潮濕或有殘液，應徹底干燥后再用；
若出現異響、煙霧或燒焦味，應立即斷電檢查。
用無水乙醇或去離子水清潔電極槽；
電轉杯用去離子水沖洗并晾干；
擦拭儀器外殼，防止鹽分積聚；
通風口保持暢通，禁止覆蓋。
關閉“POWER”開關；
等待風扇完全停止；
拔下電源插頭；
覆蓋防塵罩。
| 問題現象 | 可能原因 | 解決方法 |
|---|---|---|
| 無法放電 | 安全蓋未閉合或接地錯誤 | 檢查蓋體與地線 |
| 電弧放電 | 樣品含鹽或氣泡 | 更換緩沖液、重新混勻 |
| 時間常數為零 | 電極接觸不良 | 重新插入電轉杯 |
| 電壓偏低 | 電容老化 | 檢查儲能模塊 |
| 風扇噪音大 | 通風口積塵 | 清理散熱系統 |
| 顯示錯誤代碼 | 系統自檢異常 | 重啟設備或聯系維修 |
電壓與電容匹配：電壓越高、時間常數越短；低電壓可配合大電容延長能量作用時間。
溫度控制：樣品始終保持冰冷以減少熱效應。
緩沖液純度：使用超純水或低導電性試劑配制。
電轉杯維護：定期更換老化電極，防止能量釋放不均。
重復實驗標準化：相同參數條件下偏差≤0.2 ms視為可重復。
細菌電轉化實驗流程（以E. coli DH5α為例）
設定電壓：2.5 kV；電容：25 μF；模式：Single Pulse；
吸取40 μL樣品裝入電轉杯；
關閉蓋體，按下“PULSE”；
屏幕顯示：
vbnet復制編輯Voltage: 2.50 kV
Time Const: 4.9 msARC: NONE
放電完成后冰浴2分鐘；
加入1 mL SOC培養基復蘇；
涂布含抗性標記平板；
37°C培養12小時，獲得陽性克隆。
定期檢測電壓輸出精度，誤差≤±1%；
電容組每年檢測一次容量衰減率；
每半年清潔一次風扇與散熱片；
每季度檢查安全蓋感應與報警系統；
禁止私自拆解設備內部高壓模塊。
實驗結果可通過時間常數（τ）與轉化效率共同評估：
時間常數穩定說明能量釋放正常；
轉化率高說明細胞活性與穿孔效率平衡良好；
若τ過短或出現電弧，需優化樣品導電性。
典型放電曲線應呈指數衰減形態：
Vt=V0e?t/RCV_t = V_0 e^{-t/RC}Vt=V0e?t/RC
該曲線表征電容放電過程的穩定性，伯樂165-2661能實時測定該參數并顯示數值。
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