伯乐电穿孔仪 165-2660 是一种高性能、高精度的电转化设备,广泛应用于基因导入、细胞融合及分子递送实验中。
该仪器通过高压脉冲在细胞膜上产生瞬时可逆微孔,使外源 DNA、RNA 或蛋白质进入细胞内部。
在整个实验过程中,操作的规范性直接决定实验结果的成功率与重复性。
电穿孔操作看似简洁,实则对参数设置、样品处理和操作顺序要求极高。
正确掌握操作要点不仅能提高转化效率,还能有效避免电弧、设备损坏或样品死亡。
实验环境需保持干燥、整洁、无粉尘。
电源应为独立接地插座,电压 220V ±10%,频率 50/60Hz。
工作台表面平整、防震,远离高压设备及金属导体。
环境温度控制在 20–25℃,相对湿度 ≤80%。
电穿孔操作应在生物安全柜或洁净区域内完成,以防污染。
在开机前,必须进行以下检查:
电源线及接地线完好,无破损。
ShockPod 电击槽内干燥、无液体残留。
电击杯清洁无裂纹,电极表面光滑。
模块连接牢固,显示屏完好。
打开电源后自检正常,屏幕显示“READY”方可操作。
若发现异常(如错误代码、风扇停转、界面无响应),应立即停止使用并排查。
选择对数生长期的细胞,确保活性高、状态健康。
用低盐缓冲液洗涤 2–3 次,去除培养基中的离子。
调整细胞浓度:
细菌:1×10⁹ cells/mL;
酵母:1×10⁸ cells/mL;
哺乳动物细胞:1×10⁶–1×10⁷ cells/mL。
加入 DNA/RNA 溶液后轻轻混匀,避免剧烈振荡。
预冷样品与电击杯 5 分钟,降低热损伤。
打开电源开关,等待系统自检完成。
检查液晶屏显示是否正常,确认系统进入主界面。
若使用 CE 或 PC 模块,确认仪器识别成功。
进入所需操作模式:
Preset Protocol(预设程序):选择系统默认细胞类型参数;
Manual Setup(手动模式):自行设置参数;
User Program(用户程序):加载已保存的实验方案。
电压决定电场强度,是影响穿孔效果的核心参数。
典型范围:10–3000 V。
推荐范围:
细菌:1800–2500 V;
酵母:1000–1500 V;
哺乳动物细胞:300–800 V。
设定电压时应与电击杯间隙匹配(0.1/0.2/0.4 cm),保持适当电场强度。
电容范围:25–3275 μF,可调节能量释放速率;
电阻范围:50–1000 Ω 或 ∞(开路)。
时间常数 τ = R × C,用于评估电压衰减速度。
常见时间常数值为 4–7 ms(细菌)或 2–5 ms(真核细胞)。
指数衰减波(Exponential Decay):适合细菌、酵母、植物原生质体;
方波(Square Wave):适合哺乳动物细胞。
方波模式下可设置单次脉冲时间(0.05–10 ms)与次数(1–10 次)。
多脉冲模式对细胞损伤小,适合敏感细胞。
设定完成后按“ENTER”确认,可通过“SAVE”保存参数组,方便下次调用。
将 100–400 μL 样品加入电击杯。
轻敲杯壁排除气泡,保持液面平整。
确认液体不溢出杯口。
将电击杯放入 ShockPod 槽内,确保与电极完全接触。
盖上 ShockPod 上盖,仪器自动检测闭锁状态。
若未闭合,屏幕提示“ERR01:盖未闭合”。
按“PULSE”键进入充电状态,屏幕显示“CHARGING”。
当提示“READY TO PULSE”时,按“ENTER”执行放电。
放电瞬间完成,仪器自动显示输出电压、时间常数、能量释放百分比。
待屏幕显示“COMPLETE”后,方可取出电击杯。
放电时严禁触碰仪器和电击槽;
不可打开上盖或移动样品;
若出现闪光或异常声响,应立即停止实验;
不得连续高压放电超过 10 次,防止温度过高。
放电完成后,使用无菌移液器立即将样品转移至恢复培养基中。
对细菌样品,恢复时间一般为 30 min;哺乳动物细胞为 1–2 h。
电击杯应用去离子水清洗后晾干备用。
若出现液体溢出,应使用无尘纸擦拭 ShockPod 内壁。
伯乐电穿孔仪 165-2660 自动显示以下数据:
输出电压(V)
时间常数(τ)
样品电阻(Ω)
能量释放百分比(%)
波形类型与脉冲次数
这些数据应记录在实验日志中,形成可追溯文件。
插入 USB 存储设备;
进入菜单 “Data Export”;
选择文件格式(CSV 或 TXT);
导出并保存至计算机。
| 错误操作 | 后果 | 正确做法 |
|---|---|---|
| 样品含盐量过高 | 电弧放电、样品损坏 | 使用低盐缓冲液 |
| 样品有气泡 | 放电不均、局部过热 | 加样后轻敲杯壁 |
| 未闭合盖强行放电 | 系统报警或损坏 | 确保盖完全闭合 |
| 高压连续放电 | 模块过热 | 每次间隔至少 10 秒 |
| 使用裂纹电击杯 | 漏电或短路 | 更换新杯 |
| 未预冷样品 | 细胞死亡率高 | 样品、电击杯置冰上预冷 |
| 未清洁 ShockPod | 导电污染 | 每次实验后清洁干燥 |
操作者需经过高压设备使用培训。
放电时严禁触摸电击槽与电极部分。
保持设备干燥,避免液体进入内部。
不得使用金属镊子接触电击杯电极。
每次实验结束后,关闭电源并拔掉电源线。
若出现异味或烟雾,立即切断电源。
不得擅自拆机或改装。
采用逐级提升法,观察转化率与存活率,找到最佳平衡点。
使用低离子强度缓冲液,如无钙无镁 PBS 或专用 electroporation buffer,可显著减少电弧。
在冰上操作并保持样品低温,防止过热导致细胞死亡。
保持合适浓度,避免团聚或电流过大。
不同间隙对应不同电场强度,应根据细胞体积选择合适型号。
对于真核细胞,可使用 2–3 次低电压脉冲提高导入效率。
关闭电源,等待 10 秒以释放残余电荷。
清洁 ShockPod 槽,用干布擦拭,保持干燥。
电击杯用去离子水冲洗三次并晾干。
外壳用无水乙醇或湿布轻拭,避免使用腐蚀性溶剂。
每月检查通风口与风扇是否正常运转。
每三个月进行一次电压校准。
长期不使用时,覆盖防尘罩并置于干燥环境中。
重复实验验证:相同参数重复 3 次,结果差异 ≤10% 为合格。
记录制度:保存电压、电容、时间常数等关键参数。
对照实验:每批实验设阴性对照(无 DNA)与阳性对照(已验证条件)。
数据分析:绘制电压—效率曲线或时间常数分布图,寻找最佳参数区。
设备监控:定期导出系统日志,查看放电记录。
| 现象 | 可能原因 | 解决方案 |
|---|---|---|
| 电弧放电 | 缓冲液离子强度高 | 使用低盐 buffer |
| 电压无输出 | 模块接触不良 | 重新插紧模块 |
| 屏幕无显示 | 电源问题或保险丝损坏 | 检查更换保险丝 |
| 样品死亡率高 | 电压过高或脉冲太长 | 降低参数 |
| 电击后液体加热 | 电容过大或样品体积过小 | 调整参数 |
| 放电后无信号 | 电击盖未闭合 | 确认盖锁状态 |
| 转化率低 | 细胞状态差或 DNA 质量差 | 更换新细胞与纯化 DNA |
检查仪器与环境 → 确认电源、盖锁、接口安全。
准备样品 → 细胞状态良好,使用低盐缓冲液。
设置参数 → 选择合适电压、波形与电容。
加样与放电 → 排气泡,盖紧上盖,执行脉冲。
数据记录 → 保存实验参数与结果。
样品恢复 → 立即加入培养基恢复。
设备清理 → 断电、清洁、晾干、覆盖防尘罩。
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