伯樂電穿孔儀 165-2661 是伯樂公司為生物電轉化實驗設計的高精度電擊系統。
它通過控制高壓脈沖電場,使細胞膜暫時形成微孔,促使 DNA、RNA、蛋白質或其他外源分子進入細胞內部,從而實現細胞轉化、基因導入、分子遞送等操作。
該設備適用于細菌、酵母、植物原生質體、動物細胞以及真核單細胞系統,是現代分子生物學實驗室的標準裝備之一。
165-2661 集成了高壓脈沖控制、能量管理、安全防護、數據記錄和自動校準等多種功能,操作簡便,性能穩定,重復性優良。
| 項目 | 參數說明 |
|---|---|
| 電壓范圍 | 10–3500 V 連續可調 |
| 電容范圍 | 25–3275 μF |
| 時間常數精度 | ±0.05 ms |
| 波形類型 | 指數衰減波 / 方波 |
| 放電次數 | 1–10 次可設 |
| 電擊間隔 | 0.5–2.0 s 可調 |
| 電阻匹配 | 自動檢測(Auto-R) |
| 溫控系統 | 自動風冷 + 熱敏監測 |
| 數據輸出 | USB 導出,.csv 格式 |
| 安全功能 | 蓋鎖保護 / 自動放電 / 過壓報警 / 接地監控 |
| 電源輸入 | AC 220 V ±10%,50/60 Hz |
| 尺寸與重量 | 約 30 cm × 25 cm × 15 cm,7 kg |
165-2661 主要由以下五部分組成:
主機模塊:
含高壓變壓器、電容儲能組、放電控制電路與信號采集單元,是能量轉換與輸出的核心。
ShockPod 電擊槽:
電極觸點區,用于放置電擊杯。內部采用高導電金屬材料,外層聚碳酸酯絕緣保護,耐壓高、散熱好。
控制顯示界面:
高亮液晶屏配合旋鈕與按鍵,可進行電壓、電容、波形、次數、間隔等參數設置。
安全防護系統:
包含蓋鎖檢測、自動放電回路、溫度監控、過壓限流等功能,確保操作安全。
數據管理系統:
自動記錄每次實驗的電壓、電容、時間常數及能量釋放率,支持 USB 導出與日志回溯。
室溫 20–25 ℃,濕度 ≤70%;
臺面平穩、干燥、絕緣;
避免陽光直射與高頻干擾源;
實驗區保持通風。
電源線與接地線連接牢固;
ShockPod 內部干燥無殘液;
電擊杯潔凈無裂紋;
控制面板無異物阻礙;
打開電源,系統自檢顯示 “SELF TEST PASSED”。
如出現錯誤代碼或報警聲,按提示檢查蓋鎖、電源或電容狀態。
細胞狀態
使用對數生長期細胞;
細菌濃度約 1×10? cells/mL,動物細胞 10?–10? cells/mL;
酵母與原生質體濃度適當調低。
緩沖液要求
導電率低于 1.5 mS/cm;
常用配方:10% 甘露醇或蔗糖 + 1 mM HEPES;
pH 7.0–7.4,需過濾除菌。
外源分子
DNA / RNA / 蛋白質應純度高、無鹽;
每次使用前預冷至 4 ℃。
預冷操作
樣品與電擊杯置冰上預冷 10 分鐘,減少熱損傷。
裝樣
將樣品吸入電擊杯約 70–80% 容積,避免氣泡;
擦拭外壁,防止液體外溢造成電弧。
按 “MENU” 鍵進入參數設定界面,可選擇:
Manual Setup(手動模式)
Preset Protocol(預設方案)
| 參數 | 范圍 / 建議值 | 說明 |
|---|---|---|
| Voltage 電壓 | 10–3500 V | 控制電場強度 |
| Capacitance 電容 | 25–3275 μF | 決定能量與 τ |
| Resistance 電阻 | 50–600 Ω(Auto) | 自動匹配 |
| Pulse Count 脈沖次數 | 1–10 | 單脈沖或多脈沖 |
| Interval 間隔 | 0.5–2 s | 多次放電間隔 |
| Waveform 波形 | Exponential / Square | 指數波或方波 |
設置完成后按 “SAVE” 并輸入方案名稱,例如 “Ecoli-2000V-25uF”。
系統會自動存儲,便于重復實驗調用。
將樣品裝好的電擊杯放入 ShockPod 槽內;
壓下蓋子直至聽到“咔噠”聲;
屏幕顯示 “LID CLOSED”。
按 “PULSE” 鍵進入充電;
顯示 “CHARGING…”;
達到設定電壓后顯示 “READY TO PULSE”;
按 “ENTER” 觸發放電;
屏幕顯示放電電壓、時間常數與能量釋放;
放電結束后自動提示 “COMPLETE”。
等待 10 秒確保電場完全釋放;
打開蓋子取出電擊杯;
將樣品立即加入恢復培養液中進行后續培養。
| 樣品體系 | 培養基 | 溫度 / 時間 |
|---|---|---|
| E. coli | SOC | 37 ℃,45 min |
| 酵母 | YPD | 30 ℃,1 h |
| 動物細胞 | 完全培養基 | 37 ℃,2 h |
| 植物原生質體 | 甘露醇緩沖液 | 25 ℃,1 h |
恢復階段有助于細胞膜孔道修復與基因表達啟動。
165-2661 自動保存以下實驗信息:
電壓、電容、時間常數;
實際波形與能量釋放百分比;
實驗時間、編號、溫度。
插入 USB 設備;
菜單選擇 “Data → Export”;
選擇單次或全部記錄;
生成 .csv 文件,可用 Excel 打開分析。
確認蓋鎖閉合,未閉合禁止放電;
禁止在設備通電狀態下觸摸電極;
樣品不得含高鹽或導電雜質;
放電結束后至少等待 10 秒再取樣;
每次實驗間隔 ≥10 秒,防止電容過熱;
實驗區應保持干燥,禁止液體濺出;
若發現閃光、異味、異常噪聲,應立即斷電;
設備維修僅限專業技術人員進行。
| 問題 | 可能原因 | 處理措施 |
|---|---|---|
| 無法放電 | 蓋鎖未閉合或電極接觸不良 | 重新鎖蓋或清潔觸點 |
| 電弧放電 | 樣品含鹽、氣泡或液體過多 | 重新制備樣品,排除氣泡 |
| 電壓偏低 | 電源不穩或電容老化 | 檢查電源或進行校準 |
| τ 值異常 | 樣品導電率不合適 | 更換低離子緩沖液 |
| 過熱報警 | 散熱口堵塞或連續放電過多 | 清理通風口,暫停冷卻 |
| 屏幕無顯示 | 電源線松動或保險絲損壞 | 檢查連接并更換保險絲 |
控制導電率:確保緩沖液電導率 ≤ 1.5 mS/cm。
優化電場強度:起始電壓使用推薦值的 80%,逐步調整。
防止熱損傷:樣品、電擊杯及 ShockPod 均應預冷。
合理設定 τ 值:細菌約 4–5 ms,哺乳動物細胞約 7–8 ms。
多脈沖優化:對難轉染體系可設 2–3 次脈沖,間隔 1 s。
數據記錄:保存 τ 與轉化效率對照表,為后續實驗積累參數。
關閉電源并等待自動放電完成;
用無水乙醇擦拭 ShockPod 和電擊杯外壁;
確保所有部件干燥后存放。
| 項目 | 周期 | 內容 |
|---|---|---|
| 電壓校準 | 每 3 個月 | 檢測偏差 ≤ ±1% |
| 電容檢測 | 每 6 個月 | 校正時間常數 |
| 散熱系統 | 每季度 | 清除灰塵、檢查風扇 |
| 接地電阻 | 每半年 | ≤ 1 Ω |
| 系統自檢 | 每次開機 | 自動完成 |
環境溫度 10–35 ℃;
濕度 ≤70%;
遠離腐蝕性氣體與強磁場;
長期停用時斷開電源并覆蓋防塵罩。
使用標準高壓探頭測定輸出電壓,應與設定值差 ≤ ±2%。
在標準負載下放電,測得 τ 值偏差 ≤ ±0.05 ms。
通過系統自動計算,釋放率應 ≥ 90%。
如超出范圍,請執行系統“Auto-Calibration” 自動校準功能。
初始化:上電后自檢電源、電容、溫度與蓋鎖狀態;
設定參數:用戶輸入或調用預設方案;
充電階段:電容充至目標電壓;
放電階段:脈沖能量釋放至樣品;
數據采集:系統實時監測電壓、電流、τ 值;
反饋記錄:計算能量釋放率,保存實驗數據;
安全放電:自動釋放殘余電壓,提示“Safe to Open”。
每次實驗前清理電極觸點;
不同樣品需使用不同規格電擊杯;
放電頻率不宜過高,防止電容積熱;
對高鹽樣品必須進行離子置換;
建議定期更新實驗參數數據庫;
若長期未使用,應先空載測試后再進行實驗。
165-2661 可廣泛應用于:
細菌質粒轉化與克隆實驗;
酵母及真核單細胞轉化;
動物細胞基因轉染與藥物遞送;
植物原生質體基因導入;
納米載體、電穿孔藥物研究;
疫苗及蛋白表達體系構建。
其高精度參數控制和可重復放電特性,使其成為科研級與生產級實驗的理想工具。
高精度控制 —— 電壓與時間常數誤差極低;
雙波形選擇 —— 兼顧不同細胞體系;
自動安全防護 —— 多重聯鎖設計;
數據追溯功能 —— 實驗記錄自動保存;
模塊化維護 —— 拆裝便捷、易于保養;
穩定可靠性 —— 連續放電上千次性能不衰減。
| 步驟 | 內容 | 關鍵點 |
|---|---|---|
| 1 | 儀器檢查 | 電源、接地、ShockPod 狀態 |
| 2 | 樣品準備 | 去鹽、預冷、排氣泡 |
| 3 | 參數設定 | 電壓、電容、波形、次數 |
| 4 | 裝樣鎖蓋 | 保證密閉、觸點良好 |
| 5 | 放電操作 | 按 “PULSE”→“ENTER” |
| 6 | 樣品恢復 | 立即轉入培養液 |
| 7 | 數據保存 | 自動記錄并導出 |
| 8 | 清理維護 | 關閉電源、擦拭干燥 |
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