伯樂電穿孔儀 165-2661 是一種高精度、高安全性電擊轉化設備,廣泛應用于分子生物學、細胞工程、基因導入、蛋白遞送以及藥物載體研究等實驗領域。
其操作流程涵蓋樣品準備、參數(shù)設定、電擊執(zhí)行、數(shù)據記錄與設備維護等多個階段。
規(guī)范操作不僅能保證實驗成功率,還能延長儀器使用壽命并保障操作安全。
本指南詳細闡述165-2661的標準操作流程、關鍵步驟、注意事項及實驗優(yōu)化方法,為科研人員提供可直接執(zhí)行的標準化參考。
室溫保持在 20–25 ℃,相對濕度 ≤ 70%;
臺面應平整、干燥、防靜電;
周圍避免放置高頻電磁設備;
保證良好通風,防止高壓放電產生臭氧積聚;
照明充足,便于觀察樣品狀態(tài)。
開機前依次完成以下檢查:
檢查電源線連接牢固,接地線無損;
電源規(guī)格:AC 220 V ±10%,50/60 Hz;
觀察 ShockPod 電擊槽干燥、清潔、無鹽漬;
電擊杯無裂痕、無殘留液體;
控制面板按鍵靈敏、顯示正常;
風扇運轉平穩(wěn)、通風口無堵塞;
接通電源后系統(tǒng)自動自檢,顯示 SELF TEST PASSED;
若出現(xiàn) FAULT 或報警聲,立即停止操作并檢查模塊。
取對數(shù)生長期細胞,保證細胞活性高;
采用去離子水或低離子緩沖液(如無鹽HEPES緩沖液)洗滌三次;
最后以低導電緩沖液重懸,電導率控制在 0.5–1.5 mS/cm;
細胞濃度參考:
E. coli:約 1×10? cells/mL
酵母:約 1×10? cells/mL
哺乳動物細胞:約 10?–10? cells/mL
DNA應高純度、無蛋白或鹽分污染;
體積一般為 1–5 μL;
建議預冷至 4 ℃ 備用。
細胞懸液與電擊杯一并置于冰上 10 分鐘;
有助于減少熱損傷,提高細胞存活率。
打開電源開關,儀器自動檢測高壓模塊、電容、電阻與溫控系統(tǒng);
顯示屏出現(xiàn)主菜單,默認顯示上次使用參數(shù);
READY 指示燈亮起,表示系統(tǒng)處于待機狀態(tài);
若出現(xiàn)異常信息(如過溫、蓋鎖未閉合),根據提示排查后重新啟動。
按 “MENU” 鍵進入參數(shù)設置界面,可選擇:
Manual Setup:手動設定實驗參數(shù);
Preset Protocol:調用已保存方案。
| 參數(shù)項 | 范圍 / 單位 | 推薦值(典型) | 功能說明 |
|---|---|---|---|
| Voltage 電壓 | 10–3500 V | 細菌 2000 V;哺乳動物 600 V | 決定電場強度 |
| Capacitance 電容 | 25–3275 μF | 細菌 25 μF;酵母 500 μF;哺乳動物 800 μF | 控制能量釋放速率 |
| Resistance 電阻 | 50–600 Ω(自動) | 默認 Auto | 控制放電時間常數(shù) |
| Pulse Type 波形 | Exponential / Square | Exponential | 依據細胞類型選擇 |
| Pulse Count 次數(shù) | 1–10 | 一般 1;哺乳動物可 2–3 | 控制電擊次數(shù) |
| Interval 間隔 | 0.5–2 s | 默認 1 s | 多次脈沖間休息時間 |
設置完成后按 “SAVE” 保存方案,以便重復實驗調用。
選用匹配電擊杯:
0.1 cm 間距:高電壓、小體積;
0.2 cm 間距:常用通用型;
0.4 cm 間距:適合動物細胞。
將樣品液體吸入電擊杯,體積為推薦容量的 70–80%;
檢查是否有氣泡,如有可輕拍去除;
用無絨紙擦拭外壁殘液,防止短路;
將電擊杯放入 ShockPod 槽內;
輕壓蓋子直至“咔噠”聲,系統(tǒng)檢測蓋鎖閉合并顯示 “LID CLOSED”。
按下 “PULSE” 鍵開始充電;
屏幕提示 “CHARGING …”;
當電壓達到設定值,顯示 “READY TO PULSE”。
按 “ENTER” 鍵觸發(fā)電擊;
屏幕實時顯示放電電壓、電流及時間常數(shù) τ;
放電持續(xù)數(shù)毫秒后自動結束;
狀態(tài)顯示 “COMPLETE”;
系統(tǒng)自動進行放電能量釋放與冷卻(約 10 秒)。
READY 燈重新亮起,表示放電完成;
可安全打開蓋子并取出電擊杯。
待 10 秒確認無殘余電壓后取出電擊杯;
立即將樣品加入恢復培養(yǎng)基中;
輕輕混勻避免劇烈振蕩;
按下表進行培養(yǎng)恢復:
| 樣品類型 | 培養(yǎng)基 | 溫度 / 時間 |
|---|---|---|
| E. coli | SOC 培養(yǎng)基 | 37 ℃,45 分鐘 |
| 酵母 | YPD 培養(yǎng)基 | 30 ℃,1 小時 |
| 動物細胞 | 完全培養(yǎng)基 | 37 ℃,5% CO?,2 小時 |
| 植物原生質體 | 甘露醇緩沖液 | 25 ℃,1 小時 |
每次放電后,系統(tǒng)自動記錄:
實際電壓、電容、電阻;
時間常數(shù) τ;
能量釋放率(%);
放電次數(shù)與波形類型;
模塊溫度與日期。
插入 USB 存儲設備;
菜單選擇 “Data → Export”;
系統(tǒng)生成 .csv 文件;
文件名含實驗日期與編號,可在 Excel 中查看。
比較設定與實測電壓偏差(應 ≤2%);
計算時間常數(shù) τ 是否符合目標范圍(4–8 ms 為最佳);
檢查能量釋放是否正常(≥90%);
異常數(shù)據應記錄備注原因。
操作前確認蓋鎖閉合;
放電過程中嚴禁觸碰 ShockPod;
樣品不得含鹽或導電雜質;
放電后等待 10 秒再取樣;
嚴禁連續(xù)多次放電,間隔 ≥10 秒;
儀器周圍保持干燥無液體;
遇異常(如閃光、異味、噪音)立即斷電;
不得在開啟蓋子的狀態(tài)下充電或放電;
維修或校準必須由專業(yè)人員進行。
關閉電源,等待系統(tǒng)放電完成;
拔掉電源線;
用無水乙醇擦拭 ShockPod 內部及電擊杯表面;
干燥后放置在無塵環(huán)境中。
| 項目 | 頻率 | 內容 |
|---|---|---|
| 電源系統(tǒng) | 每 3 個月 | 檢查穩(wěn)壓與接地情況 |
| 電容模塊 | 每 6 個月 | 校準容量值 |
| ShockPod | 每月 | 清潔觸點、防腐蝕 |
| 風扇與過濾網 | 每季度 | 清理灰塵 |
| 接地電阻 | 每年 | ≤ 1 Ω |
| 系統(tǒng)校準 | 每年 | 完整電壓、電容檢測 |
環(huán)境溫度 10–35 ℃;
相對濕度 ≤ 70%;
遠離陽光直射與腐蝕性氣體;
ShockPod 與電擊杯單獨密封保存。
| 問題 | 可能原因 | 解決措施 |
|---|---|---|
| 無法放電 | 蓋鎖未閉合 / ShockPod 接觸不良 | 重新鎖蓋或清潔觸點 |
| 放電電弧 | 樣品含鹽 / 有氣泡 | 重新制備樣品并排氣泡 |
| 電壓偏低 | 電源不穩(wěn) / 電容老化 | 檢查電源或更換模塊 |
| 時間常數(shù)偏差大 | 電阻匹配異常 | 啟用自動匹配模式 |
| 無顯示或黑屏 | 控制電路松動 | 關閉電源檢查連接線 |
| 異常噪聲 | 風扇積塵 / 散熱不良 | 清理通風口 |
標準八步法:
設備檢查
檢查電源、接地、ShockPod、電擊杯狀態(tài)。
樣品準備
去鹽、預冷、濃度調整、排氣泡。
參數(shù)設定
設置電壓、電容、波形等實驗參數(shù)。
樣品裝載
加入樣品、放入 ShockPod、鎖定蓋。
放電執(zhí)行
按“PULSE”充電、“ENTER”放電。
樣品回收
放電后 10 秒取樣,轉入培養(yǎng)液。
數(shù)據記錄
自動保存并導出實驗參數(shù)。
清理維護
關閉電源、擦拭清潔、檢查狀態(tài)。
電場均勻性
樣品應充滿電極間隙但不溢出。
溫度控制
預冷樣品可降低電擊熱損傷。
氣泡控制
排氣泡以防電弧導致樣品死亡。
間隔放電
連續(xù)實驗需間隔 ≥10 秒。
數(shù)據分析
每次實驗記錄 τ 值與能量,判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性。
多體系優(yōu)化
建議針對不同細胞類型單獨建立參數(shù)數(shù)據庫。
示例 1:大腸桿菌電轉化
電擊杯間距:0.2 cm
電壓:2000 V
電容:25 μF
電阻:200 Ω
時間常數(shù):約 4.8 ms
成功率:約 90–95%
示例 2:CHO 細胞轉染
電擊杯間距:0.4 cm
電壓:650 V
電容:800 μF
波形:方波,2 次脈沖
成功率:約 80–85%,細胞存活率高。
實驗結束后應完成以下記錄:
樣品編號、體系類型;
電壓、電容、時間常數(shù);
能量釋放率、放電次數(shù);
細胞狀態(tài)、陽性率或轉化效率;
操作人員、日期與備注。
報告應保存電子版與紙質版,便于溯源。
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