伯樂Genepulser Xcell電穿孔儀操作要點整理

詳情

伯樂Genepulser Xcell電穿孔儀操作要點整理

一、設備概述

伯樂（Bio-Rad）Genepulser Xcell電穿孔儀是一款專為細胞電穿孔轉(zhuǎn)化設計的高性能儀器。該系統(tǒng)利用瞬時高壓電場改變細胞膜通透性，使外源DNA、RNA或蛋白質(zhì)等分子進入細胞，從而實現(xiàn)基因轉(zhuǎn)染或轉(zhuǎn)化操作。電穿孔是一種高效、非病毒介導的基因?qū)敕椒ǎm用于細菌、酵母、植物原生質(zhì)體及哺乳動物細胞等多種類型的細胞體系。
Genepulser Xcell系統(tǒng)通過精確控制電壓、脈沖時間、電容、電阻等參數(shù)，確保實驗重復性與穩(wěn)定性，廣泛應用于分子克隆、基因編輯、蛋白表達及免疫學研究等領域。

二、系統(tǒng)組成與功能模塊

Genepulser Xcell電穿孔儀主要由主機控制模塊、Capacitance Extender電容擴展模塊、電極腔體、電極杯、顯示控制面板及安全保護系統(tǒng)構(gòu)成。各模塊功能如下：

主機模塊：核心控制單元，負責電壓輸出、脈沖控制、信號檢測及實時參數(shù)顯示。
電容擴展單元：用于調(diào)節(jié)電容值范圍，適配不同類型細胞的轉(zhuǎn)化條件。
電極腔體：與樣品直接接觸的部件，根據(jù)實驗類型可選擇0.1 cm、0.2 cm或0.4 cm間距的電極杯。
顯示控制面板：用于參數(shù)設定、狀態(tài)監(jiān)控及數(shù)據(jù)讀取，操作界面清晰，支持自定義參數(shù)保存。
安全系統(tǒng)：包含過壓保護、放電延遲保護及自動復位功能，防止誤操作造成設備或樣品損傷。

該系統(tǒng)支持手動模式與預設程序模式，可根據(jù)實驗需求快速切換，以便在多種實驗條件下實現(xiàn)最優(yōu)轉(zhuǎn)化效率。

三、電穿孔原理與關(guān)鍵參數(shù)

電穿孔的核心原理是通過瞬間高壓脈沖使細胞膜產(chǎn)生短暫的可逆性孔道，從而使外源物質(zhì)進入細胞內(nèi)部。主要影響因素包括電壓強度、脈沖持續(xù)時間、電容、電阻、樣品濃度和介質(zhì)電導率等。

電壓（Voltage）：決定電場強度，是影響穿孔效果的關(guān)鍵參數(shù)。高電壓可提高轉(zhuǎn)染效率，但過高可能導致細胞死亡。
電容（Capacitance）：控制放電時間常數(shù)（τ = RC）。較大的電容可延長脈沖持續(xù)時間，適合真核細胞；較小的電容適合原核細胞。
電阻（Resistance）：影響電流流速與能量分布，適當?shù)碾娮枘芊乐惯^載放電。
脈沖時間：決定細胞膜開孔持續(xù)時間。時間過短會影響導入效率，過長則會增加細胞膜不可逆損傷的風險。
緩沖液電導率：高電導率溶液易造成放電不穩(wěn)定，應使用專用電穿孔緩沖液。

Genepulser Xcell允許精確設定上述參數(shù)，并能實時顯示放電曲線，方便操作者優(yōu)化實驗條件。