Bio-Rad 伯乐 MicroPulser 电穿孔仪 的详细介绍,全文从设备功能、技术原理、性能参数、应用领域、操作流程、注意事项和使用建议等多维展开,适合科研人员、教学实验室和生物技术公司参考使用或采购前了解。
MicroPulser 电穿孔仪 是 Bio-Rad 公司为实验室小体积电穿孔实验开发的一款高效、便携、智能的电转染工具。该设备主要适用于原核微生物、酵母菌、真核细胞(如哺乳动物细胞)以及植物原生质体等细胞类型的外源基因导入实验。
通过对细胞施加短暂的高压电脉冲,MicroPulser 能够瞬间改变细胞膜的通透性,产生可逆性微孔,从而使DNA、RNA、siRNA、蛋白质等分子物质进入细胞质或细胞核中,完成基因转化、转染或编辑任务。
其最大特点是:结构紧凑、操作简单、转染效率高、适用范围广、故障率低,适合基础研究与日常分子生物学实验室使用。
电穿孔技术的核心是电致孔效应(electroporation)。当细胞暴露于强电场中时,细胞膜脂双层结构因电介质击穿而在局部形成暂时性孔洞。外源物质便可借助电渗、电泳或被动扩散等机制穿透这些孔洞进入细胞内部。随后,细胞膜会自然修复,孔洞关闭,细胞恢复正常生理活动。
这种方式相较于病毒介导、化学转染等手段,更安全、适用性更广,并且对非模式生物或难转染细胞更为友好。
项目 | 参数说明 |
---|---|
输出电压范围 | 200–3000 V(以100 V递增) |
输出波形 | 指数衰减型单电脉冲(Exponential Decay) |
脉冲持续时间 | 1.0 – 5.0 ms(由电容放电自动生成) |
电极杯兼容性 | 兼容 0.1 cm 与 0.2 cm 电极杯 |
操作模式 | 预设程序 + 手动模式 |
电极座接口类型 | 与 Gene Pulser/MicroPulser 系列通用 |
显示界面 | LCD 屏幕(显示电压、状态、报警信息) |
电源输入 | 100–240 V,50/60 Hz |
外形尺寸 | 约 22 cm x 20 cm x 9 cm |
仪器重量 | 约 2.9 kg |
MicroPulser 内置优化程序,涵盖了大多数常见细胞类型:
大肠杆菌(E. coli)
酿酒酵母(S. cerevisiae)
哺乳动物细胞(如CHO、293T、HeLa)
植物原生质体等
无需自行调试参数,新手实验人员也能快速获得高效转染结果。
采用稳定恒压电源,避免电流波动导致细胞损伤。输出电压误差控制在±1%,确保不同批次实验的可重复性。
内置防电弧系统,检测到穿孔液导电性异常、样品气泡等情况时自动停止放电,保护细胞和仪器不受损。
适合置于超净工作台、生物安全柜或标准实验操作台上,节省空间,支持在无菌环境下直接完成转染操作。
类型 | 细胞或实验体系 | 建议电压(V) | 间隙杯 | 备注 |
---|---|---|---|---|
原核微生物 | 大肠杆菌、志贺菌、乳酸菌等 | 1800–2500 | 0.1 cm | 预冷、低导电缓冲液 |
真核单细胞生物 | 酿酒酵母、裂殖酵母等 | 1500–2000 | 0.2 cm | 细胞壁需酶处理 |
哺乳动物细胞 | CHO、293T、HeLa、Jurkat | 250–400 | 0.2 cm | 建议使用ECM缓冲液 |
植物原生质体 | 烟草、玉米、小麦等 | 500–1000 | 0.4 cm | 要求细胞壁去除,缓冲液纯净 |
细胞应处于对数生长期,状态良好;
使用无离子缓冲液(如纯水+甘油)重悬;
外源质粒或RNA应无盐、浓度合适;
预冷穿孔杯至4°C,减少热应激。
在穿孔杯中加入50–100 µL细胞-质粒混合液;
去除样品气泡(使用枪头轻弹杯体);
插入设备电极支架,确保对齐。
选择适配细胞的预设程序或手动设定电压;
按下“Pulse”键;
屏幕会显示脉冲完成与时间常数;
若出现电弧提示,停止实验并重新准备样品。
快速将细胞转移至37°C预热的恢复培养液;
通常孵育30–60分钟后接种平板或进行检测;
可加入适当抗生素筛选阳性菌落。
问题 | 可能原因 | 解决办法 |
---|---|---|
放电失败 | 电极接触不良、电弧或气泡 | 清洁电极、排除气泡、检查电极杯完整性 |
转染效率低 | 电压偏低、细胞状态不良 | 优化电压、更新细胞 |
电弧频发 | 盐离子浓度高或液体体积不足 | 使用无盐缓冲液、补足液体 |
脉冲完成但无转化 | 电容放电不足、电极污染 | 更换电极杯或检查电极接触面 |
使用新鲜、活性高的细胞;
样品混合后预冷可增强细胞存活率;
初次实验推荐建立“阳性对照”作为效率基准;
电极杯建议单次使用,避免交叉污染;
每次实验记录参数与结果,建立实验数据库。
使用后擦拭设备表面及电极接口;
不得使用强酸、丙酮等腐蚀性溶液清洁;
长时间不使用时,应拔掉电源、置于干燥通风环境;
每季度检查电极是否氧化变色,必要时更换;
年度维护建议提交厂商进行电压稳定性检测与校准。
Bio-Rad MicroPulser 电穿孔仪作为一款高性价比、易于操作、适配性强的实验室电转设备,适合日常的分子克隆、转基因构建、RNA干扰、蛋白表达、免疫细胞处理等多类科研场景。其优良的设计与性能,使其在全球数千家高校、研究机构和生物公司中获得广泛应用。
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