伯乐电穿孔仪 165-2660 是一种高性能电转化设备,通过短时高压脉冲在细胞膜上产生瞬时可逆微孔,使 DNA、RNA 或蛋白质进入细胞内部。
它广泛应用于分子克隆、细胞工程、基因编辑和生物制药领域。
该设备设计精密,能够实现精准的电场控制与可重复的放电特性。
科学掌握其运行方法,是确保实验成功、数据准确及设备安全运行的关键。
为保证运行稳定,应满足以下实验室条件:
温度:20–25℃;
相对湿度:30–60%;
电源:AC 220V ±10%,50/60Hz,接地电阻 ≤ 1 Ω;
实验台平整、防震、干燥;
环境无强磁场、无腐蚀性气体及粉尘。
在运行前,需进行以下自检:
检查电源线、接地线完整无破损;
确认 ShockPod 电击槽干燥、清洁;
电击杯无裂纹、电极表面光滑;
模块(CE 或 PC)插接牢固;
电源插座独立使用,避免与离心机等高功率设备共线;
开机后系统自检通过,屏幕显示 “READY”。
如出现报警代码(ERR01–ERR05 等),需根据提示排查原因再进行运行。
正确的样品处理对电转化效果至关重要。
使用健康、对数生长期细胞;
去除培养基中的盐离子,采用低离子缓冲液(如无离子 PBS 或 1 mM HEPES);
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 或 RNA 溶液并轻轻混匀;
样品与电击杯在冰上预冷 5 分钟。
165-2660 电穿孔仪的运行核心在于高压脉冲放电系统。
其工作过程可分为以下几个阶段:
充电阶段
电容器被高压电源充电,储存能量。
放电阶段
当按下“PULSE”键时,电容经控制电路瞬时放电,产生高电压电场。
穿孔阶段
电场作用下,细胞膜脂双层形成可逆微孔,外源分子进入细胞。
修复阶段
电击结束后,细胞膜迅速恢复完整性,外源物质保留在细胞内部。
伯乐电穿孔仪 165-2660 提供多种运行模式,以适应不同实验需求。
适用于常见细胞类型的标准电击。
从主菜单选择“Preset Protocol”;
选择对应细胞类型(如 E. coli、Yeast、CHO、HeLa 等);
仪器自动加载推荐参数(电压、电容、波形、时间常数);
按“ENTER”确认后进入运行界面。
用于个性化实验设计。
用户可自由设置:
电压(Voltage):10–3000 V;
电容(Capacitance):25–3275 μF;
电阻(Resistance):50–1000 Ω 或 ∞;
波形(Waveform):指数衰减波或方波;
脉冲次数(Pulse Count):1–10 次;
时间常数(τ):系统自动计算。
允许用户保存或调用自定义方案。
可保存 99 组不同实验参数;
适合重复实验或多用户环境。
将样品溶液缓慢加入电击杯,体积约占 80%;
轻轻敲击杯壁排除气泡;
不可有溢出或粘附液体于杯口;
确认电极无气泡遮挡。
打开 ShockPod 上盖,将电击杯插入槽内;
使电极完全接触接口;
盖紧上盖并听到“咔哒”锁定声;
屏幕提示“LID CLOSED – SAFE TO RUN”。
按下“PULSE”键,仪器开始充电;
显示“CHARGING…”;
当屏幕提示“READY TO PULSE”时按“ENTER”;
系统执行放电,产生高压脉冲;
放电完成后显示电压、时间常数、能量百分比;
屏幕出现“COMPLETE”提示音后方可开盖取样。
放电结束后,立即将样品转入恢复培养基中。
细菌:37℃ 培养 30 分钟;
酵母:30℃ 培养 1 小时;
哺乳动物细胞:37℃ 培养 1–2 小时。
恢复期间细胞膜修复并开始表达导入的外源基因。
仪器可自动记录并存储运行数据,包括:
实际输出电压(Vout);
电阻(Ω);
时间常数(τ, ms);
放电波形类型;
能量释放比例(%Energy)。
插入 USB 存储设备;
打开菜单“Data Export”;
选择文件格式(CSV 或 TXT);
导出完成后可在电脑中分析实验参数。
通过比对时间常数与理论值,可判断放电是否稳定、样品导电性是否合格。
放电前必须确认盖锁闭合;
不得用潮湿手操作仪器或电击杯;
严禁使用含盐缓冲液;
每次放电后间隔 10 秒再进行下一次;
放电时远离仪器及金属器具;
若出现电弧或闪光,应立即停止运行;
运行中严禁开启上盖;
放电结束后等待 5 秒再取出电击杯;
操作人员须经过安全培训并穿戴绝缘手套;
实验区应配备灭火器和紧急电源开关。
细胞体积越小,所需电压越高;
建议逐步增加电压(每次 100–200 V),记录导入率与死亡率;
以高转化效率且细胞存活率 >80% 为最佳。
时间常数 τ = RC;
短时间常数适合细菌,高时间常数适合真核细胞;
控制 τ 在 4–8 ms 之间可获得较好效果。
指数衰减波:单次高能放电,适合细菌、酵母;
方波:低电压多脉冲,适合哺乳动物细胞。
多次短脉冲可在温和条件下提高导入率,常用于敏感细胞。
使用专用 Electroporation Buffer 或低离子溶液可有效减少电弧。
| 现象 | 可能原因 | 处理方法 |
|---|---|---|
| 无法启动 | 电源或保险丝损坏 | 检查电源,更换保险丝 |
| 放电异常 | 模块松动或盖未闭合 | 重新安装模块并锁盖 |
| 电弧放电 | 样品含盐或气泡 | 更换 buffer、排除气泡 |
| 时间常数偏差大 | 样品导电性异常 | 调整细胞浓度或 buffer |
| 风扇噪声大 | 灰尘堵塞 | 清洁通风口 |
| 电压下降 | 电容老化 | 更换电容组 |
| 屏幕无响应 | 面板受潮 | 擦干后重启 |
| 日期 | 样品 | 电压(V) | 电容(μF) | 波形 | τ(ms) | 结果 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2025-10-25 | E. coli DH5α | 2000 | 25 | 指数波 | 5.3 | 成功 | — |
| 2025-10-26 | CHO 细胞 | 550 | 500 | 方波 | 6.7 | 良好 | — |
所有运行数据应记录归档,用于后续分析和条件优化。
放电后等待 10 秒,确保电荷释放;
关闭电源并拔掉插头;
ShockPod 用去离子水清洗并晾干;
电击杯用无离子水冲洗 3 次;
外壳用无水乙醇擦拭;
风扇与通风口每周清洁一次;
覆盖防尘罩,保持干燥。
| 检查周期 | 检查项目 | 内容 |
|---|---|---|
| 每次使用 | ShockPod、电击杯 | 清洁干燥、无盐残留 |
| 每周 | 风扇、电源线 | 检查运行正常 |
| 每月 | 输出电压与时间常数 | 校验误差 ≤ ±2% |
| 每季度 | 电极接触电阻 | 不超过 0.05 Ω |
| 每年 | 系统校准与固件更新 | 由专业技术人员执行 |
避免连续高压放电超过 10 次;
实验间歇至少 10 秒;
使用稳压器防止电源波动;
维持良好通风散热;
定期导出日志文件检查设备运行状态;
每年进行一次全面性能检测。
禁止在潮湿环境下操作;
禁止在电击过程中开盖;
不可自行拆机维修;
若发现焦味或异常温升,立即断电;
实验过程中远离金属导体;
操作者须经过电气安全培训。
检查环境与设备状态;
准备细胞与 DNA 样品;
选择运行模式并设置参数;
加样、装杯、锁盖;
执行放电操作;
转移样品并恢复培养;
记录数据与导出报告;
清洁设备、关闭电源。
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