伯樂(lè)電穿孔儀 165-2661 是伯樂(lè)公司為生物電轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的高精度電擊系統(tǒng)。
它通過(guò)控制高壓脈沖電場(chǎng),使細(xì)胞膜暫時(shí)形成微孔,促使 DNA、RNA、蛋白質(zhì)或其他外源分子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部,從而實(shí)現(xiàn)細(xì)胞轉(zhuǎn)化、基因?qū)搿⒎肿舆f送等操作。
該設(shè)備適用于細(xì)菌、酵母、植物原生質(zhì)體、動(dòng)物細(xì)胞以及真核單細(xì)胞系統(tǒng),是現(xiàn)代分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)裝備之一。
165-2661 集成了高壓脈沖控制、能量管理、安全防護(hù)、數(shù)據(jù)記錄和自動(dòng)校準(zhǔn)等多種功能,操作簡(jiǎn)便,性能穩(wěn)定,重復(fù)性?xún)?yōu)良。
| 項(xiàng)目 | 參數(shù)說(shuō)明 |
|---|---|
| 電壓范圍 | 10–3500 V 連續(xù)可調(diào) |
| 電容范圍 | 25–3275 μF |
| 時(shí)間常數(shù)精度 | ±0.05 ms |
| 波形類(lèi)型 | 指數(shù)衰減波 / 方波 |
| 放電次數(shù) | 1–10 次可設(shè) |
| 電擊間隔 | 0.5–2.0 s 可調(diào) |
| 電阻匹配 | 自動(dòng)檢測(cè)(Auto-R) |
| 溫控系統(tǒng) | 自動(dòng)風(fēng)冷 + 熱敏監(jiān)測(cè) |
| 數(shù)據(jù)輸出 | USB 導(dǎo)出,.csv 格式 |
| 安全功能 | 蓋鎖保護(hù) / 自動(dòng)放電 / 過(guò)壓報(bào)警 / 接地監(jiān)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(jī)模塊:
含高壓變壓器、電容儲(chǔ)能組、放電控制電路與信號(hào)采集單元,是能量轉(zhuǎn)換與輸出的核心。
ShockPod 電擊槽:
電極觸點(diǎn)區(qū),用于放置電擊杯。內(nèi)部采用高導(dǎo)電金屬材料,外層聚碳酸酯絕緣保護(hù),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(jìn)行電壓、電容、波形、次數(shù)、間隔等參數(shù)設(shè)置。
安全防護(hù)系統(tǒng):
包含蓋鎖檢測(cè)、自動(dòng)放電回路、溫度監(jiān)控、過(guò)壓限流等功能,確保操作安全。
數(shù)據(jù)管理系統(tǒng):
自動(dòng)記錄每次實(shí)驗(yàn)的電壓、電容、時(shí)間常數(shù)及能量釋放率,支持 USB 導(dǎo)出與日志回溯。
室溫 20–25 ℃,濕度 ≤70%;
臺(tái)面平穩(wěn)、干燥、絕緣;
避免陽(yáng)光直射與高頻干擾源;
實(shí)驗(yàn)區(qū)保持通風(fēng)。
電源線(xiàn)與接地線(xiàn)連接牢固;
ShockPod 內(nèi)部干燥無(wú)殘液;
電擊杯潔凈無(wú)裂紋;
控制面板無(wú)異物阻礙;
打開(kāi)電源,系統(tǒng)自檢顯示 “SELF TEST PASSED”。
如出現(xiàn)錯(cuò)誤代碼或報(bào)警聲,按提示檢查蓋鎖、電源或電容狀態(tài)。
細(xì)胞狀態(tài)
使用對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期細(xì)胞;
細(xì)菌濃度約 1×10? cells/mL,動(dòng)物細(xì)胞 10?–10? cells/mL;
酵母與原生質(zhì)體濃度適當(dāng)調(diào)低。
緩沖液要求
導(dǎo)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(guò)濾除菌。
外源分子
DNA / RNA / 蛋白質(zhì)應(yīng)純度高、無(wú)鹽;
每次使用前預(yù)冷至 4 ℃。
預(yù)冷操作
樣品與電擊杯置冰上預(yù)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(jìn)入?yún)?shù)設(shè)定界面,可選擇:
Manual Setup(手動(dòng)模式)
Preset Protocol(預(yù)設(shè)方案)
| 參數(shù) | 范圍 / 建議值 | 說(shuō)明 |
|---|---|---|
| Voltage 電壓 | 10–3500 V | 控制電場(chǎng)強(qiáng)度 |
| Capacitance 電容 | 25–3275 μF | 決定能量與 τ |
| Resistance 電阻 | 50–600 Ω(Auto) | 自動(dòng)匹配 |
| Pulse Count 脈沖次數(shù) | 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(shù)波或方波 |
設(shè)置完成后按 “SAVE” 并輸入方案名稱(chēng),例如 “Ecoli-2000V-25uF”。
系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)存儲(chǔ),便于重復(fù)實(shí)驗(yàn)調(diào)用。
將樣品裝好的電擊杯放入 ShockPod 槽內(nèi);
壓下蓋子直至聽(tīng)到“咔噠”聲;
屏幕顯示 “LID CLOSED”。
按 “PULSE” 鍵進(jìn)入充電;
顯示 “CHARGING…”;
達(dá)到設(shè)定電壓后顯示 “READY TO PULSE”;
按 “ENTER” 觸發(fā)放電;
屏幕顯示放電電壓、時(shí)間常數(shù)與能量釋放;
放電結(jié)束后自動(dòng)提示 “COMPLETE”。
等待 10 秒確保電場(chǎng)完全釋放;
打開(kāi)蓋子取出電擊杯;
將樣品立即加入恢復(fù)培養(yǎng)液中進(jìn)行后續(xù)培養(yǎng)。
| 樣品體系 | 培養(yǎng)基 | 溫度 / 時(shí)間 |
|---|---|---|
| E. coli | SOC | 37 ℃,45 min |
| 酵母 | YPD | 30 ℃,1 h |
| 動(dòng)物細(xì)胞 | 完全培養(yǎng)基 | 37 ℃,2 h |
| 植物原生質(zhì)體 | 甘露醇緩沖液 | 25 ℃,1 h |
恢復(fù)階段有助于細(xì)胞膜孔道修復(fù)與基因表達(dá)啟動(dòng)。
165-2661 自動(dòng)保存以下實(shí)驗(yàn)信息:
電壓、電容、時(shí)間常數(shù);
實(shí)際波形與能量釋放百分比;
實(shí)驗(yàn)時(shí)間、編號(hào)、溫度。
插入 USB 設(shè)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(kāi)分析。
確認(rèn)蓋鎖閉合,未閉合禁止放電;
禁止在設(shè)備通電狀態(tài)下觸摸電極;
樣品不得含高鹽或?qū)щ婋s質(zhì);
放電結(jié)束后至少等待 10 秒再取樣;
每次實(shí)驗(yàn)間隔 ≥10 秒,防止電容過(guò)熱;
實(shí)驗(yàn)區(qū)應(yīng)保持干燥,禁止液體濺出;
若發(fā)現(xiàn)閃光、異味、異常噪聲,應(yīng)立即斷電;
設(shè)備維修僅限專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行。
| 問(wèn)題 | 可能原因 | 處理措施 |
|---|---|---|
| 無(wú)法放電 | 蓋鎖未閉合或電極接觸不良 | 重新鎖蓋或清潔觸點(diǎn) |
| 電弧放電 | 樣品含鹽、氣泡或液體過(guò)多 | 重新制備樣品,排除氣泡 |
| 電壓偏低 | 電源不穩(wěn)或電容老化 | 檢查電源或進(jìn)行校準(zhǔn) |
| τ 值異常 | 樣品導(dǎo)電率不合適 | 更換低離子緩沖液 |
| 過(guò)熱報(bào)警 | 散熱口堵塞或連續(xù)放電過(guò)多 | 清理通風(fēng)口,暫停冷卻 |
| 屏幕無(wú)顯示 | 電源線(xiàn)松動(dòng)或保險(xiǎn)絲損壞 | 檢查連接并更換保險(xiǎn)絲 |
控制導(dǎo)電率:確保緩沖液電導(dǎo)率 ≤ 1.5 mS/cm。
優(yōu)化電場(chǎng)強(qiáng)度:起始電壓使用推薦值的 80%,逐步調(diào)整。
防止熱損傷:樣品、電擊杯及 ShockPod 均應(yīng)預(yù)冷。
合理設(shè)定 τ 值:細(xì)菌約 4–5 ms,哺乳動(dòng)物細(xì)胞約 7–8 ms。
多脈沖優(yōu)化:對(duì)難轉(zhuǎn)染體系可設(shè) 2–3 次脈沖,間隔 1 s。
數(shù)據(jù)記錄:保存 τ 與轉(zhuǎn)化效率對(duì)照表,為后續(xù)實(shí)驗(yàn)積累參數(shù)。
關(guān)閉電源并等待自動(dòng)放電完成;
用無(wú)水乙醇擦拭 ShockPod 和電擊杯外壁;
確保所有部件干燥后存放。
| 項(xiàng)目 | 周期 | 內(nèi)容 |
|---|---|---|
| 電壓校準(zhǔn) | 每 3 個(gè)月 | 檢測(cè)偏差 ≤ ±1% |
| 電容檢測(cè) | 每 6 個(gè)月 | 校正時(shí)間常數(shù) |
| 散熱系統(tǒng) | 每季度 | 清除灰塵、檢查風(fēng)扇 |
| 接地電阻 | 每半年 | ≤ 1 Ω |
| 系統(tǒng)自檢 | 每次開(kāi)機(jī) | 自動(dòng)完成 |
環(huán)境溫度 10–35 ℃;
濕度 ≤70%;
遠(yuǎn)離腐蝕性氣體與強(qiáng)磁場(chǎng);
長(zhǎng)期停用時(shí)斷開(kāi)電源并覆蓋防塵罩。
使用標(biāo)準(zhǔn)高壓探頭測(cè)定輸出電壓,應(yīng)與設(shè)定值差 ≤ ±2%。
在標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載下放電,測(cè)得 τ 值偏差 ≤ ±0.05 ms。
通過(guò)系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算,釋放率應(yīng) ≥ 90%。
如超出范圍,請(qǐng)執(zhí)行系統(tǒng)“Auto-Calibration” 自動(dòng)校準(zhǔn)功能。
初始化:上電后自檢電源、電容、溫度與蓋鎖狀態(tài);
設(shè)定參數(shù):用戶(hù)輸入或調(diào)用預(yù)設(shè)方案;
充電階段:電容充至目標(biāo)電壓;
放電階段:脈沖能量釋放至樣品;
數(shù)據(jù)采集:系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電壓、電流、τ 值;
反饋記錄:計(jì)算能量釋放率,保存實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);
安全放電:自動(dòng)釋放殘余電壓,提示“Safe to Open”。
每次實(shí)驗(yàn)前清理電極觸點(diǎn);
不同樣品需使用不同規(guī)格電擊杯;
放電頻率不宜過(guò)高,防止電容積熱;
對(duì)高鹽樣品必須進(jìn)行離子置換;
建議定期更新實(shí)驗(yàn)參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù);
若長(zhǎng)期未使用,應(yīng)先空載測(cè)試后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
165-2661 可廣泛應(yīng)用于:
細(xì)菌質(zhì)粒轉(zhuǎn)化與克隆實(shí)驗(yàn);
酵母及真核單細(xì)胞轉(zhuǎn)化;
動(dòng)物細(xì)胞基因轉(zhuǎn)染與藥物遞送;
植物原生質(zhì)體基因?qū)耄?/span>
納米載體、電穿孔藥物研究;
疫苗及蛋白表達(dá)體系構(gòu)建。
其高精度參數(shù)控制和可重復(fù)放電特性,使其成為科研級(jí)與生產(chǎn)級(jí)實(shí)驗(yàn)的理想工具。
高精度控制 —— 電壓與時(shí)間常數(shù)誤差極低;
雙波形選擇 —— 兼顧不同細(xì)胞體系;
自動(dòng)安全防護(hù) —— 多重聯(lián)鎖設(shè)計(jì);
數(shù)據(jù)追溯功能 —— 實(shí)驗(yàn)記錄自動(dòng)保存;
模塊化維護(hù) —— 拆裝便捷、易于保養(yǎng);
穩(wěn)定可靠性 —— 連續(xù)放電上千次性能不衰減。
| 步驟 | 內(nèi)容 | 關(guān)鍵點(diǎn) |
|---|---|---|
| 1 | 儀器檢查 | 電源、接地、ShockPod 狀態(tài) |
| 2 | 樣品準(zhǔn)備 | 去鹽、預(yù)冷、排氣泡 |
| 3 | 參數(shù)設(shè)定 | 電壓、電容、波形、次數(shù) |
| 4 | 裝樣鎖蓋 | 保證密閉、觸點(diǎn)良好 |
| 5 | 放電操作 | 按 “PULSE”→“ENTER” |
| 6 | 樣品恢復(fù) | 立即轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液 |
| 7 | 數(shù)據(jù)保存 | 自動(dòng)記錄并導(dǎo)出 |
| 8 | 清理維護(hù) | 關(guān)閉電源、擦拭干燥 |
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