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伯樂電穿孔儀 165-2661 是一款專為基因轉化、分子導入和細胞電穿孔實驗設計的高性能儀器。
其核心運行原理是：通過在極短時間內施加高壓電場，使細胞膜瞬時產生可逆微孔，從而讓外源 DNA、RNA、蛋白質或其他分子進入細胞內部。
在運行過程中，165-2661 將高壓能量精確地儲存在電容中，并在控制系統指令下迅速釋放。
儀器內置的自動校準、能量檢測與安全保護機制，使其能夠在高壓環境下安全、穩定地工作。
正確掌握其運行方法，不僅能提高實驗成功率，還能最大限度延長設備壽命并確保操作者安全。
室溫控制在 20–25 ℃；
相對濕度 ≤ 70%；
工作臺平整、絕緣、防潮；
避免陽光直射與電磁干擾源；
周圍無易燃易爆物品。
在運行前應逐項檢查：
電源線與接地線連接穩固；
ShockPod 電擊槽內部干燥、無鹽漬或液體殘留；
電擊杯表面清潔無裂痕；
通風口暢通，風扇運轉正常；
打開電源后系統自動自檢，屏幕顯示 “SELF TEST PASSED”；
若出現報警代碼，應立即停止操作，查明原因。
細胞樣品：處于對數生長期，活性高；
緩沖液：低離子強度（導電率 < 1.5 mS/cm），常用 10% 甘露醇或蔗糖緩沖液；
外源分子：高純度 DNA/RNA/蛋白，無鹽殘留；
電擊杯：按實驗類型選擇 0.1 cm、0.2 cm 或 0.4 cm 間距；
預冷步驟：樣品與電擊杯在冰上放置 5–10 分鐘，以降低熱損傷。
接通電源后，主機自動檢測高壓模塊、電容、電阻及蓋鎖狀態；
屏幕進入主菜單界面，顯示上次使用參數；
當指示燈由紅轉綠，表示系統處于 “READY” 狀態，可進行下一步操作。
初始化過程確保電路穩定、參數準確，是運行前的必要步驟。
按 “MENU” 鍵進入系統設置，選擇 Manual Setup（手動） 或 Preset Protocol（預設方案）。
| 參數 | 范圍 | 作用 | 推薦值（參考） |
|---|---|---|---|
| 電壓（V） | 10–3500 V | 控制電場強度 | 細菌 2000 V，酵母 1500 V，哺乳動物 600 V |
| 電容（μF） | 25–3275 | 決定能量與時間常數 | 細菌 25 μF，酵母 500 μF，哺乳動物 800 μF |
| 電阻（Ω） | 50–600（自動） | 控制衰減速率 | 默認 Auto-R |
| 波形類型 | 指數波 / 方波 | 選擇能量釋放模式 | 微生物用指數波，真核細胞用方波 |
| 脈沖次數 | 1–10 次 | 控制電擊頻次 | 一般 1–3 次 |
| 間隔時間 | 0.5–2 s | 多脈沖間休息 | 默認 1 s |
確認設定的電壓、電容值在儀器允許范圍內；
電極間距與樣品體積匹配；
系統自動計算時間常數 τ（τ = R × C），并在界面顯示。
按 “SAVE” 鍵，輸入實驗名稱（如 Ecoli-2000V-25uF），以便后續調用。
將預冷細胞與外源 DNA 混勻；
用無菌移液器吸取樣品注入電擊杯（約占 70–80% 體積）；
輕輕敲擊杯壁排除氣泡；
用干凈紗布擦拭杯外壁；
將電擊杯放入 ShockPod 電極槽中；
合上蓋鎖至“咔噠”定位，系統顯示 “LID CLOSED – READY TO RUN”。
此步驟確保電極接觸良好和安全閉鎖，防止放電異常。
按 “PULSE” 鍵啟動充電；
屏幕顯示 “CHARGING…”；
當達到設定電壓后，提示 “READY TO PULSE”。
按 “ENTER” 鍵執行放電；
系統自動釋放儲能電容的能量；
屏幕顯示實際電壓、電流與時間常數 τ；
放電持續時間通常為 4–8 ms；
放電結束后顯示 “COMPLETE” 并記錄數據。
實驗結束后，系統會自動在 5–10 秒內釋放殘余電荷，確保操作安全。
放電結束后靜置 10 秒；
打開蓋鎖，取出電擊杯；
將樣品立即轉入適溫培養液中恢復。
| 樣品類型 | 恢復培養條件 | 時間 |
|---|---|---|
| E. coli | SOC 培養基，37 ℃ | 45–60 分鐘 |
| 酵母 | YPD，30 ℃ | 1 小時 |
| 哺乳動物細胞 | 完全培養基，37 ℃，5% CO? | 2 小時 |
| 原生質體 | 甘露醇緩沖液，25 ℃ | 1 小時 |
恢復階段允許細胞修復膜結構并啟動基因表達。
165-2661 自動記錄每次運行參數，包括：
設定電壓、電容、波形類型；
實際輸出電壓與電流；
時間常數 τ；
能量釋放率（Energy Efficiency，%）；
實驗日期與編號。
插入 USB 存儲設備；
菜單選擇 “Data → Export”；
選擇記錄批次；
導出文件格式：.csv。
導出的文件可直接導入 Excel 進行統計分析與報告生成。
儀器運行前確保蓋鎖閉合；
嚴禁觸摸 ShockPod 內電極；
樣品液體不得含鹽或氣泡；
放電后需等待至少 10 秒再開蓋；
操作時佩戴絕緣手套；
若出現閃光、異味或異常聲響，立即斷電；
避免連續高頻放電，防止電容過熱；
操作完畢后關閉電源并拔掉插頭。
關閉電源并等待放電完成；
使用無水乙醇或 70% 酒精擦拭 ShockPod 內壁、電擊杯外部；
保持設備干燥；
每次實驗后檢查電極觸點是否氧化。
| 項目 | 周期 | 內容 |
|---|---|---|
| 電壓校準 | 每 3 個月 | 檢查偏差 ≤ ±1% |
| 電容檢測 | 每 6 個月 | 校準時間常數 τ |
| 散熱清理 | 每季度 | 清除通風口灰塵 |
| 接地測試 | 每半年 | 電阻 ≤ 1 Ω |
| 系統升級 | 每年 | 更新控制固件 |
維護工作確保系統運行長期穩定。
| 現象 | 原因 | 解決方法 |
|---|---|---|
| 無法放電 | 蓋鎖未閉合或觸點臟污 | 清潔觸點并重新鎖蓋 |
| 出現電弧 | 樣品含鹽或氣泡 | 更換緩沖液并排氣泡 |
| 電壓偏低 | 電源不穩或電容老化 | 檢查電源或更換模塊 |
| 時間常數異常 | 電阻匹配錯誤 | 啟用自動匹配模式 |
| 溫度報警 | 散熱不良或長時間放電 | 暫停運行并冷卻 |
樣品導電率
維持在 0.5–1.5 mS/cm；導電性過高易引發電弧。
電場強度
起始電壓取推薦值的 80%，逐步調整至最優點。
時間常數
τ 控制在 4–8 ms 區間效果最佳。
多脈沖運行
對哺乳動物細胞可使用 2–3 次脈沖模式，間隔 1 s。
溫度控制
所有樣品與電擊杯預冷可減少熱效應。
數據積累
建議建立參數數據庫，記錄轉化效率與細胞存活率的對應關系。
每月進行一次性能驗證，確認系統輸出穩定性。
電壓驗證：輸出偏差 ≤ ±2%；
時間常數驗證：與理論值差 ≤ 0.05 ms；
能量釋放率：≥ 90%；
重復放電穩定性：100 次放電波動 < 1.5%。
若不符合要求，應執行系統自動校準功能。
165-2661 的整個運行流程可概括為八個步驟：
系統自檢：啟動后檢測電路與溫度；
參數設定：輸入電壓、電容、波形等；
充電階段：電容儲能至目標值；
狀態檢測：確保蓋鎖閉合、安全回路正常；
放電執行：觸發高壓脈沖；
信號采集：記錄電壓曲線與 τ 值；
數據存儲：保存實驗記錄；
安全放電：自動釋放殘余電荷。
該流程完全由中央處理單元自動控制，保證每次運行精確一致。
電壓：2000 V
電容：25 μF
電極間距：0.2 cm
時間常數 τ ≈ 4.8 ms
成功率：> 90%
電壓：650 V
電容：800 μF
波形：方波 × 2 次 (間隔 1 s)
時間常數 τ ≈ 7.2 ms
成功率：約 85%，細胞活性高。
這些實例說明正確運行可獲得高效率與高存活率的結果。
嚴格遵守操作規范，不擅自修改高壓參數；
不得在開蓋狀態下運行；
確保設備與操作者均良好接地；
使用絕緣工具處理電擊杯；
每次實驗結束后關閉電源并放電。
165-2661 支持連續運行模式，適合高通量實驗。
但為保證穩定性，應注意：
每放電 20 次后暫停 2 分鐘降溫；
每天工作結束后執行一次空載測試；
每月清潔電極觸點，防止氧化。
長期維護得當，儀器可連續穩定工作超過 100 000 次放電周期。
運行結束后可利用導出的數據文件進行統計分析：
電壓與時間常數關系；
轉化效率與電場強度趨勢；
不同參數下的細胞存活率；
能量釋放曲線。
通過分析，可建立各體系的最優運行條件庫，提高實驗可重復性。
精確能量控制：電壓、電容雙重閉環調節；
智能反饋機制：實時采集與自校準；
多波形可選：指數衰減波與方波自由切換；
高安全設計：蓋鎖保護、過壓報警、自動放電；
強數據功能：自動記錄與導出；
兼容多體系：適用于細菌、酵母、動物與植物細胞；
穩定可靠：長時間運行偏差極小。
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