伯樂Gene Pulser Xcell電穿孔儀是由美國(guó)Bio-Rad公司研發(fā)的一款高精度基因?qū)朐O(shè)備,主要用于將外源DNA、RNA或蛋白質(zhì)導(dǎo)入各種類型的細(xì)胞中,包括細(xì)菌、酵母、植物原生質(zhì)體、動(dòng)物細(xì)胞等。
設(shè)備采用高壓脈沖的方式暫時(shí)改變細(xì)胞膜的通透性,使分子物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞。該儀器具有操作簡(jiǎn)便、參數(shù)可調(diào)、重復(fù)性強(qiáng)、安全性能高等優(yōu)點(diǎn),是現(xiàn)代分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)備。
主要技術(shù)特性:
輸出電壓范圍:10–3000 V;
電容調(diào)節(jié)范圍:25–3275 μF;
電阻調(diào)節(jié)范圍:0–1000 Ω;
支持指數(shù)波與方波兩種模式;
內(nèi)置安全電弧檢測(cè)系統(tǒng);
可儲(chǔ)存和調(diào)用100組實(shí)驗(yàn)參數(shù);
支持多模塊組合(CE模塊、PC模塊、ShockPod電擊槽)。
Gene Pulser Xcell系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),主要包括以下部分:
主機(jī)控制單元(Main Unit)
內(nèi)置微處理控制系統(tǒng),負(fù)責(zé)輸出電壓、電容、電阻及脈沖參數(shù)的精確控制。
電穿孔模塊(Pulse Controller Module)
根據(jù)實(shí)驗(yàn)類型可選擇不同模塊,如細(xì)菌/酵母模塊、哺乳動(dòng)物細(xì)胞模塊等。
ShockPod電擊槽
用于放置電穿孔杯(cuvette),并實(shí)現(xiàn)高壓脈沖的輸出傳導(dǎo)。
顯示與操作面板
配備液晶顯示屏及功能按鍵,可進(jìn)行模式選擇、參數(shù)設(shè)定及實(shí)驗(yàn)監(jiān)控。
電源接口與接地端口
確保電源輸入穩(wěn)定,接地端口用于安全防護(hù)。
安全保護(hù)系統(tǒng)
包含電弧偵測(cè)、電極互鎖和溫度監(jiān)控等功能,防止操作過(guò)程中產(chǎn)生電擊危險(xiǎn)。
Gene Pulser Xcell通過(guò)在極短時(shí)間內(nèi)釋放高壓脈沖,使細(xì)胞膜脂質(zhì)雙層結(jié)構(gòu)瞬時(shí)形成微孔(納米級(jí)通道),外源核酸分子即可進(jìn)入細(xì)胞。脈沖結(jié)束后,細(xì)胞膜迅速恢復(fù)原狀,從而實(shí)現(xiàn)非破壞性轉(zhuǎn)化。
原理公式簡(jiǎn)述:
電場(chǎng)強(qiáng)度 E=VdE = \frac{V}zb9nj7vE=dV,其中V為電壓,d為電極間距。
細(xì)胞膜孔洞的形成依賴于E與時(shí)間常數(shù)τ(τ=RC),過(guò)高電壓會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞膜永久破裂,過(guò)低則無(wú)法形成孔道,因此控制精確的電場(chǎng)與時(shí)間參數(shù)至關(guān)重要。
室溫范圍:15–30 ℃;
相對(duì)濕度:≤70%;
避免陽(yáng)光直射、灰塵、振動(dòng)和高頻電磁干擾;
電源要求:AC 220 V ±10%,50/60 Hz;
儀器必須可靠接地。
將主機(jī)放置于穩(wěn)定工作臺(tái)上;
連接ShockPod電擊槽至主機(jī)前端口;
如需方波實(shí)驗(yàn),連接PC模塊;
插入電源線并確保接地線完好;
開機(jī)后儀器自動(dòng)自檢,屏幕顯示“System OK”即表示可用。
檢查所有模塊連接正確;
電極表面干凈、無(wú)水漬或鹽分殘留;
使用標(biāo)準(zhǔn)電阻負(fù)載測(cè)試電壓輸出是否穩(wěn)定;
確認(rèn)顯示屏參數(shù)調(diào)節(jié)功能正常。
細(xì)胞處理
培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期(細(xì)胞活性最佳);
使用無(wú)離子水或低導(dǎo)電緩沖液洗滌三次;
重懸于冰冷的甘油或電穿孔緩沖液中;
保持4℃預(yù)冷,避免溫升影響。
DNA樣品
使用純化好的質(zhì)?;蚓€性DNA;
DNA濃度控制在1–5 μg/mL;
避免含鹽、酒精殘留。
裝杯準(zhǔn)備
選擇合適電極間距(0.1 cm、0.2 cm、0.4 cm等);
加入40–80 μL樣品;
確保液面平整、無(wú)氣泡。
模式選擇
手動(dòng)模式(Manual):可自定義所有參數(shù);
預(yù)設(shè)模式(Preset):內(nèi)置常用細(xì)胞類型參數(shù);
程序模式(Protocol):保存與調(diào)用用戶自定義方案。
參數(shù)設(shè)置
電壓(Voltage):根據(jù)細(xì)胞類型選擇100–3000V;
電容(Capacitance):調(diào)節(jié)脈沖持續(xù)時(shí)間,25–3275 μF;
電阻(Resistance):調(diào)節(jié)放電速度,0–1000 Ω;
脈沖次數(shù)與間隔:設(shè)置單脈沖或多脈沖,間隔0.5–1.0秒;
電極間距選擇:確保參數(shù)與杯型號(hào)匹配。
保存參數(shù)
輸入?yún)?shù)后,可將方案存儲(chǔ)至設(shè)備記憶單元中,便于重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
放入裝樣后的電穿孔杯,確保接觸緊密;
檢查屏幕參數(shù)無(wú)誤后按下“Pulse”鍵;
儀器發(fā)出脈沖電壓,同時(shí)屏幕顯示實(shí)際輸出值與時(shí)間常數(shù);
電擊完成后立即取出電穿孔杯;
將樣品迅速轉(zhuǎn)移至含復(fù)蘇培養(yǎng)基的離心管中;
置于適宜溫度下恢復(fù)培養(yǎng)。
防止電?。ˋrc Error)
樣品中不能含有高濃度鹽分;
液體體積不能超過(guò)電極間隙上限;
避免出現(xiàn)氣泡。
電極清潔
每次實(shí)驗(yàn)后應(yīng)用蒸餾水清洗電極,必要時(shí)用70%乙醇消毒。
安全防護(hù)
操作時(shí)不得觸摸電極;
電擊過(guò)程中不得打開ShockPod蓋;
使用防靜電工作臺(tái)。
數(shù)據(jù)記錄
每次實(shí)驗(yàn)記錄設(shè)定參數(shù)、電擊時(shí)間常數(shù)、轉(zhuǎn)化效率、備注等,便于追溯。
避免過(guò)度使用
連續(xù)高壓電擊超過(guò)50次后應(yīng)讓設(shè)備休息10分鐘,以防電容過(guò)熱。
| 樣品類型 | 電壓(V) | 電容(μF) | 間距(cm) | 備注 |
|---|---|---|---|---|
| 大腸桿菌 | 1800–2500 | 25 | 0.2 | 使用無(wú)鹽甘油緩沖液 |
| 酵母菌 | 1200–1500 | 200 | 0.2 | 加入1 M山梨醇緩沖液 |
| 動(dòng)物細(xì)胞 | 250–800 | 1000 | 0.4 | 使用方波模式 |
| 植物原生質(zhì)體 | 300–700 | 500 | 0.4 | 電擊后立即低溫復(fù)蘇 |
電擊完成后關(guān)閉電源輸出;
清理ShockPod電擊槽內(nèi)殘液;
擦干設(shè)備表面水漬;
關(guān)閉主機(jī)電源,拔下插頭;
用防塵罩覆蓋設(shè)備,存放在干燥環(huán)境中。
每天使用后清潔電擊槽;
避免液體滲入主機(jī);
檢查接地是否完好;
定期擰緊模塊連接螺母。
每3個(gè)月檢測(cè)電壓輸出精度;
每6個(gè)月校準(zhǔn)電容與時(shí)間常數(shù);
檢查ShockPod內(nèi)電極有無(wú)腐蝕或裂紋;
若出現(xiàn)“Arc Error”頻繁報(bào)警,應(yīng)檢查樣品導(dǎo)電性與電極狀態(tài)。
清洗干凈電極并晾干;
斷開電源與模塊連接;
放入原包裝箱中保存,環(huán)境濕度≤60%。
| 問(wèn)題現(xiàn)象 | 可能原因 | 解決措施 |
|---|---|---|
| 無(wú)法輸出電壓 | 電源未接地或模塊松動(dòng) | 檢查連接,重新啟動(dòng) |
| 頻繁Arc Error | 樣品鹽分過(guò)高、液體過(guò)多 | 降低導(dǎo)電性、減少體積 |
| 輸出電壓偏低 | 電容老化、電極接觸不良 | 更換電容或清潔電極 |
| 電擊曲線異常 | 緩沖液電導(dǎo)率過(guò)高 | 使用低離子緩沖液 |
| 屏幕無(wú)顯示 | 電源故障或保險(xiǎn)絲燒壞 | 更換保險(xiǎn)絲、檢查電源 |
| 轉(zhuǎn)化率低 | 電場(chǎng)強(qiáng)度不足或DNA純度低 | 調(diào)整電壓、提高DNA質(zhì)量 |
| 樣品焦化 | 電壓過(guò)高或液體過(guò)少 | 降低電壓、增加樣品體積 |
嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室高壓安全操作規(guī)范;
操作區(qū)域應(yīng)遠(yuǎn)離易燃物;
在防護(hù)罩完全關(guān)閉的狀態(tài)下方可電擊;
若出現(xiàn)異味或異常聲音,應(yīng)立即斷電;
使用穩(wěn)壓電源,防止電流沖擊;
電極嚴(yán)禁干燒,禁止在未加樣狀態(tài)下電擊。
Gene Pulser Xcell具備自動(dòng)存儲(chǔ)功能,可保存最近100條實(shí)驗(yàn)記錄,包括電壓、電容、時(shí)間常數(shù)及脈沖次數(shù)。用戶可通過(guò)菜單查看或?qū)С?,便于?shí)驗(yàn)追蹤與數(shù)據(jù)比對(duì)。
建議實(shí)驗(yàn)室建立電子記錄系統(tǒng),對(duì)每臺(tái)設(shè)備建立編號(hào)及操作檔案,記錄使用者、時(shí)間、參數(shù)與結(jié)果,用于設(shè)備性能追蹤。
為確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,應(yīng)定期進(jìn)行性能驗(yàn)證:
電壓校準(zhǔn):使用標(biāo)準(zhǔn)高壓探針檢測(cè)實(shí)際輸出;
時(shí)間常數(shù)驗(yàn)證:用示波器測(cè)定脈沖持續(xù)時(shí)間;
電弧檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)試:模擬電弧條件驗(yàn)證報(bào)警功能;
溫升測(cè)試:連續(xù)放電監(jiān)測(cè)主機(jī)溫度變化;
重復(fù)性驗(yàn)證:同一參數(shù)重復(fù)電擊10次,偏差應(yīng)小于5%。
若發(fā)現(xiàn)偏差超標(biāo),應(yīng)立即聯(lián)系廠家技術(shù)支持進(jìn)行維護(hù)。
在同類樣品實(shí)驗(yàn)前先進(jìn)行小規(guī)模優(yōu)化實(shí)驗(yàn);
使用廠家推薦配件與電擊杯;
不同細(xì)胞類型應(yīng)使用相應(yīng)的模式模塊;
實(shí)驗(yàn)中保持環(huán)境潔凈與恒溫;
建議在有培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)的人員指導(dǎo)下操作新用戶。
伯樂Gene Pulser Xcell電穿孔儀以其高精度控制、優(yōu)良的重復(fù)性和強(qiáng)大的模塊擴(kuò)展能力,成為科研實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行基因?qū)肱c電穿孔操作的首選設(shè)備。
通過(guò)本手冊(cè)的規(guī)范使用,操作者可全面掌握設(shè)備性能,熟悉實(shí)驗(yàn)流程,有效避免操作失誤和實(shí)驗(yàn)誤差。
配合“質(zhì)保3年只換不修,廠家長(zhǎng)沙實(shí)了個(gè)驗(yàn)儀器制造有限公司”的服務(wù)保障,用戶可在長(zhǎng)期使用中持續(xù)保持設(shè)備的高效與安全狀態(tài)。
杭州實(shí)了個(gè)驗(yàn)生物科技有限公司