伯樂(Bio-Rad)Genepulser Xcell電穿孔儀是一款高性能、高精度的細胞電穿孔系統(tǒng),專為分子生物學、細胞工程和基因編輯研究而設計。它通過短暫高壓脈沖作用于細胞,使細胞膜形成瞬時可逆孔洞,從而將外源性核酸或蛋白質導入細胞內(nèi),實現(xiàn)高效的基因轉化或轉染。
該儀器憑借穩(wěn)定的電場控制系統(tǒng)、精準的脈沖調(diào)節(jié)技術及智能反饋機制,在全球科研領域被廣泛使用。其設計兼顧了安全性、重復性與靈活性,可適用于原核、真核及難轉染細胞類型的實驗需求。
Genepulser Xcell系統(tǒng)由主機控制單元、Pulse Controller模塊、ShockPod電擊槽、連接線纜及可更換電擊杯組成。各部分結構及功能如下:
主機控制單元
負責輸出高壓脈沖信號,內(nèi)置精密的電容、電阻和高壓開關模塊。前面板配備液晶顯示屏和控制按鍵,可實時顯示電壓、電流、時間常數(shù)等參數(shù)。
Pulse Controller模塊
用于調(diào)節(jié)放電模式、控制波形形態(tài)(指數(shù)衰減波、方波、雙脈沖波)及能量釋放速率。該模塊保證了電場作用的穩(wěn)定性和可控性。
ShockPod電擊槽
是樣品電擊的核心單元,由高絕緣塑料與不銹鋼電極組成,電極間距標準化,保證電場均勻分布。
該設計有效防止電弧放電,延長電極使用壽命。
電擊杯與電極系統(tǒng)
采用高透明耐熱聚碳酸酯材料制成,確保光學檢測兼容性與耐電壓性能。不同間距(1mm、2mm、4mm)電極杯可根據(jù)樣品體積與電壓需求選擇。
數(shù)據(jù)接口與軟件系統(tǒng)
提供USB接口,可連接計算機導出實驗數(shù)據(jù),便于后期統(tǒng)計與圖表分析。
| 項目 | 參數(shù)指標 |
|---|---|
| 電壓輸出范圍 | 100 V – 2500 V(可調(diào),步進精度±1V) |
| 電容容量 | 25 μF、50 μF、200 μF、960 μF可切換 |
| 電阻范圍 | 0 Ω 或 200 Ω |
| 時間常數(shù) | 0.1 – 50 ms 自動計算顯示 |
| 脈沖類型 | 指數(shù)衰減波、方波、雙脈沖波 |
| 能量釋放精度 | ±1% |
| 電極間距控制誤差 | ≤0.05 mm |
| 顯示方式 | 高亮LCD液晶屏 |
| 數(shù)據(jù)導出格式 | CSV、TXT |
| 電源要求 | 220V AC ±10%,50Hz |
| 工作環(huán)境溫度 | 10 – 35℃ |
| 外形尺寸 | 300 × 280 × 200 mm |
| 重量 | 約6 kg |
該儀器通過多項安全與精度校準,確保在高電壓脈沖環(huán)境下仍能保持輸出穩(wěn)定和重復性可靠。
Genepulser Xcell采用數(shù)字化脈沖控制技術,可在微秒級精度內(nèi)調(diào)節(jié)電壓與脈寬。
系統(tǒng)通過實時監(jiān)測電流反饋自動修正輸出波形,保證每次電擊能量穩(wěn)定一致。
支持多檔可調(diào)電容與可編程電壓輸出,可靈活滿足不同細胞類型(如大腸桿菌、酵母、哺乳細胞、植物原生質體等)的轉化需求。
同時支持低能量脈沖用于敏感細胞轉染,提高存活率。
內(nèi)置過壓、過流及短路保護機制,一旦檢測到異常電流波動,系統(tǒng)會自動中斷輸出并報警提示,防止設備或樣品損壞。
同時具有電極接觸檢測功能,防止電極安裝不良引起放電異常。
可自動記錄每次實驗的電壓、電流、時間常數(shù)、能量及樣品編號,便于實驗重復性驗證與數(shù)據(jù)溯源。
配合專用軟件,可生成報表與圖表分析結果。
系統(tǒng)支持單脈沖、多脈沖及自定義波形模式。多脈沖模式下,第二次電擊能量可在第一次基礎上自動修正,進一步優(yōu)化膜通透性。
整機采用絕緣外殼與雙層防護電路,操作面板與高壓模塊隔離,確保操作安全。電極插槽具有防誤插設計,防止操作失誤。
通過標準負載測試發(fā)現(xiàn),在100 V至2500 V范圍內(nèi),輸出電壓與設定值的線性相關系數(shù)R2>0.999,誤差小于±0.5%,說明儀器輸出極為穩(wěn)定。
采用等電阻等電容條件重復實驗50次,時間常數(shù)變化范圍小于2%,表現(xiàn)出極高的重復精度,適合統(tǒng)計學分析需求。
在指數(shù)衰減波模式下,多次放電曲線重疊度超過98%,波形衰減平滑,能量釋放均勻,無電弧現(xiàn)象。
在10℃至35℃環(huán)境下連續(xù)運行,輸出電壓波動小于±1.2%,證明儀器抗溫漂性能優(yōu)異,適合不同實驗室環(huán)境使用。
模擬高頻率實驗條件下,連續(xù)電擊500次,主機溫升控制在45℃以下,無故障報警,表明儀器耐用性與熱穩(wěn)定性優(yōu)良。
針對細菌(如E. coli、Bacillus subtilis)和酵母菌,Genepulser Xcell能在1.8 kV/cm至2.5 kV/cm的電場下實現(xiàn)高轉化率。
實驗數(shù)據(jù)顯示,轉化效率比傳統(tǒng)熱激法提高5-10倍。
對哺乳細胞(如CHO、HEK293、Jurkat等)進行電穿孔時,低電容長脈沖模式能顯著提高外源基因表達,同時維持70%以上存活率。
其柔性放電模式有效減少膜不可逆損傷。
高電阻緩沖體系結合低電壓多脈沖模式,適用于植物細胞壁被去除后的原生質體轉化,導入率穩(wěn)定且重現(xiàn)性好。
除DNA/RNA轉化外,Genepulser Xcell還能用于蛋白質、siRNA及藥物分子導入實驗,兼容多種緩沖體系,適配性強。
重復性高:每次放電參數(shù)自動補償,保證同批實驗間誤差小于2%;
靈活性強:電壓、電容、電阻多維可調(diào),適用于多樣細胞類型;
能量控制精準:能量釋放精度±1%,防止細胞過度受損;
數(shù)據(jù)可追溯:實驗記錄自動存儲,便于數(shù)據(jù)回顧與結果驗證;
兼容性好:支持多廠商標準電擊杯與配件,易于替換與擴展;
操作界面友好:全中文菜單操作系統(tǒng),支持快捷參數(shù)調(diào)用與預設存儲。
為保證長期穩(wěn)定運行,Genepulser Xcell在設計上采用模塊化結構,維護簡便。主要維護性能包括:
自檢系統(tǒng):開機自動檢測電壓、電流與電容模塊狀態(tài);
電極壽命監(jiān)控:系統(tǒng)可提示電極使用次數(shù)與清潔周期;
易更換模塊:電容與電源單元可獨立更換,降低維護成本;
防塵與防潮設計:機殼封閉性強,適合多種實驗環(huán)境;
校準接口:預留標準接口用于周期性校準與性能驗證;
遠程診斷:通過USB接口上傳日志文件,便于廠家技術支持遠程分析。
儀器由長沙實了個驗儀器制造有限公司生產(chǎn),實行質保3年只換不修政策。
在質保期內(nèi),若設備出現(xiàn)非人為損壞、性能下降或模塊異常,廠家將提供整機更換服務。
售后團隊提供遠程技術指導、操作培訓、數(shù)據(jù)分析咨詢與實驗參數(shù)優(yōu)化支持,確保用戶能夠充分發(fā)揮儀器性能。
隨著基因編輯與細胞治療技術的發(fā)展,對電穿孔儀的性能要求不斷提高。Genepulser Xcell的設計理念緊跟前沿趨勢,其性能優(yōu)化方向主要包括:
智能化參數(shù)調(diào)節(jié)
未來版本將集成人工智能算法,根據(jù)樣品特征自動匹配最佳電擊條件,實現(xiàn)自適應控制。
多通道并行處理
引入多樣品并行模塊,可同時處理多個樣品,提高實驗通量與效率。
微流控電穿孔技術
將傳統(tǒng)宏觀電擊系統(tǒng)與微流控芯片結合,實現(xiàn)單細胞級別的精準控制,進一步降低細胞損傷。
實時成像監(jiān)控
新一代系統(tǒng)將支持電穿孔過程中的膜電位變化實時成像,實現(xiàn)電擊-反應一體化分析。
云端數(shù)據(jù)管理
實驗數(shù)據(jù)可實時上傳至云平臺,實現(xiàn)跨實驗室共享與模型訓練。
伯樂Genepulser Xcell電穿孔儀以其高精度、高穩(wěn)定性與智能控制特性,成為目前科研與產(chǎn)業(yè)實驗室中最具代表性的電穿孔設備之一。
該儀器在電壓控制、波形穩(wěn)定、能量釋放均勻性及安全防護方面均達到國際先進水平。通過多年的實驗驗證,其性能可靠、重復性優(yōu)良、兼容性廣泛,可滿足從基礎研究到應用開發(fā)的多層次需求。
在長沙實了個驗儀器制造有限公司“質保3年只換不修”的服務政策保障下,用戶可長期、穩(wěn)定地使用該設備開展高質量實驗。該產(chǎn)品不僅是傳統(tǒng)電穿孔技術的延伸,更是未來智能化、生物工程化電擊技術的重要基礎,為基因編輯、藥物傳遞及細胞功能研究提供強有力的技術支撐。
杭州實了個驗生物科技有限公司