Gene Pulser Xcell 电穿孔仪（型号1652662）系统性介绍

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Gene Pulser Xcell 电穿孔仪（型号1652662）系统性介绍

一、技术背景

电穿孔作为一种成熟的物理性转染技术，能够在无需借助化学试剂或病毒载体的条件下将外源核酸、蛋白、多肽等分子导入多种细胞类型。其核心机制依赖于高压电脉冲在细胞膜上形成可逆性孔隙，使得大分子物质借助电场穿越双层磷脂膜进入胞质或细胞核中。与传统方法相比，电穿孔具有广泛适应性、低细胞毒性、操作直观、非特异性强等显著优势。

基于对高通量、高效率电穿孔系统需求的持续增长，Bio-Rad 推出了 Gene Pulser Xcell 系列穿孔平台。型号为 1652662 的版本是一套集成度高、配置完整、兼容性强的旗舰系统，适配从微生物、植物原生质体到哺乳动物细胞的多种复杂应用需求。

二、产品概述

Gene Pulser Xcell 1652662 是一套完整的电穿孔解决方案，包含主机（Main Unit）、CE 电容扩展模块、PC 方波脉冲模块，以及 ShockPod 电极夹等核心组件。该型号支持双波形输出（指数衰减波和方波）、全参数调节、实验数据实时反馈，并可适配不同规格比色皿，适用于从基础研究到临床前应用的广泛场景。

作为 Bio-Rad 的全功能系统型号，1652662 面向有中高通量要求或细胞类型跨度大的研究团队，尤其适合进行哺乳动物细胞稳定转染、细菌基因工程构建、原代细胞RNA递送、以及CRISPR系统引导RNA的高效导入等高端实验操作。

三、主要技术参数

功能项目	参数配置说明
支持电压范围	10 V – 3000 V（可调）
电容值设定范围	10 μF – 3275 μF（步进25 μF）
输出波形类型	指数衰减波（Exponential Decay）和方波（Square Wave）
脉冲时间控制	0.05–10 ms（方波），自动计算（衰减波）
支持比色皿规格	0.1 cm / 0.2 cm / 0.4 cm
CE模块功能	电容扩展支持大体积长时间脉冲
PC模块功能	提供方波脉冲控制，支持多次脉冲设置
显示系统	多参数LCD图形化界面，实时显示电压、电流、电阻、时间常数等
数据记录	支持实验参数存储和程序调用功能
安全机制	电容保护、电弧检测、自动放电系统
电源输入	100–240 V AC，自适应电压系统
外形尺寸	主机及模块组合尺寸约 28 × 24 × 13 cm
总重量	约 5.5 kg（含模块与ShockPod）

四、模块化设计结构

1. 主机单元（Main Unit）

核心控制模块，提供基础指数衰减波脉冲输出，适配CE与PC模块，通过数码编码控制电压、电容和输出模式。支持多样比色皿规格，内置运算与放电保护系统。

2. CE 模块（Capacitance Extender）

该模块扩展系统的电容输出能力，使其能够支持低电压、大体积样品或高阻抗环境下的长时间电击应用，尤其适合植物细胞、电导率低的系统或RNA电转实验。

3. PC 模块（Pulse Controller）

用于方波脉冲控制，支持设置多次脉冲、间隔时长和脉冲宽度。该模块特别适合哺乳动物细胞、干细胞、电转RNA实验或需要高生存率与精确能量控制的系统。

4. ShockPod 电极槽

为标准电穿孔比色皿提供物理接口，确保电极接触一致性。模块化夹持结构减少电极损耗，延长比色皿与金属片寿命。

五、主要应用方向

1. 哺乳动物细胞转染

可用于转染293T、CHO、HeLa等细胞系以及原代神经元、免疫细胞、干细胞等，尤其适合质粒、siRNA、mRNA或CRISPR系统导入。方波脉冲提供温和电击环境，有助于细胞恢复与存活。

2. 微生物转化

支持大肠杆菌、乳酸杆菌、放线菌、真菌类等基因导入，常用于分子克隆、蛋白表达系统、菌株构建等微生物工程应用。

3. 酵母与藻类遗传修饰

可对工业用酵母、蓝藻、绿藻等模式或应用生物体进行基因转化，为合成生物学、生物燃料研究等提供实验基础。

4. 植物原生质体导入

适用于烟草、水稻、拟南芥等植物原生质体的DNA或RNA电转，搭配CE模块的高电容输出能力，可实现更高表达效率和原核编辑验证。

六、操作流程详解

细胞制备：确保处于对数生长期，使用无血清、低离子电转缓冲液重悬。
混合核酸：将核酸（质粒、RNA、gRNA等）加入至细胞混悬液中。
装填比色皿：转移至相应规格电穿孔比色皿，确保气泡排除干净。
插入ShockPod：安装比色皿后合上保护盖，避免触电。
设置参数：根据目标细胞设置电压、电容、脉冲时间（或选用预设程序）。
执行穿孔：按 Pulse 键执行脉冲，设备自动完成数据记录。
立即复苏：迅速转移至温热培养基或复苏缓冲液中，静置修复。
后续操作：可进行药物筛选、蛋白表达检测、荧光观察或基因型鉴定。

七、核心优势解析

1. 双模式脉冲支持

指数衰减波适合大电容单脉冲，方波适用于需要高细胞生存率的短脉冲。系统支持快速切换，扩大实验灵活性。

2. 电容-电阻灵活组合

配合可选电容值与输出波形，用户可设计近乎任意组合的电脉冲参数，精准控制穿孔效能。

3. 多参数实时显示

LCD显示器可显示电压、电流、电阻、放电时间、存储程序编号等信息，便于追踪与优化。

4. 预设程序与参数保存

系统可储存实验参数组合，支持快速调用，降低人工设置时间与错误率，特别适合多批次实验。

5. 安全与稳定性保障

具备过压保护、自动放电、防电弧算法、接触检测等安全机制，确保用户与样品安全。

八、维护与使用建议

定期检查电极片与比色皿接触面，避免盐分沉积或金属氧化导致接触不良。
每次使用后应立即用去离子水或酒精清洗比色皿并自然晾干。
避免使用含NaCl、KCl等高导电性的缓冲液，可显著降低电弧风险。
模块接口应定期清理灰尘并紧固连接螺丝，防止接触电阻升高。
储存时断电保护，盖上电极槽，避免静电积累或高湿环境腐蚀元件。

九、适配比色皿推荐

比色皿间隙	推荐用途	电压范围	常用样品体积
0.1 cm	微生物电转、高压场强	1000–2500 V	40–80 μL
0.2 cm	酵母与中等电阻细胞	500–1200 V	80–200 μL
0.4 cm	哺乳动物细胞低场强	250–500 V	200–400 μL

十、总结与价值体现

Gene Pulser Xcell 型号 1652662 是一款定位于全功能科研电穿孔操作的集成设备，其设计思想立足于“广覆盖、高灵活、模块化、高可靠性”，为细胞导入实验提供一站式解决方案。无论是在教学型实验室、高校研究机构，还是在细胞工程公司、生物制药实验平台，该系统均可满足从试验探索到量产标准化所需的多样要求。

通过 CE 和 PC 模块的协同配置，用户可针对复杂实验需求进行参数拓展与应用深化，从而有效提升实验效率、转化成功率与细胞存活质量。