伯乐(Bio-Rad)电穿孔仪165-2661是一款高精度的电转化设备,用于将外源DNA、RNA或蛋白质导入各种细胞体系中。其工作原理基于电场脉冲诱导细胞膜形成暂时性孔洞,从而实现物质跨膜转移。
由于该仪器在运行中涉及高电压、高瞬时能量释放与样品生物活性控制,使用时必须严格遵守安全规范和操作规程。
本篇文档将全面介绍165-2661在使用、维护、样品处理及实验环境方面的注意事项,确保科研人员在保证实验安全与准确性的前提下,充分发挥仪器性能。
温度与湿度
建议操作环境温度保持在20–25°C之间;
相对湿度应低于60%;
避免在潮湿或结露环境下使用,以防电击和电弧放电。
工作台条件
工作台应平整、坚固、干燥;
避免将仪器置于导电金属台面;
仪器周围至少保持30 cm的通风空间。
电源条件
输入电压:AC 220V ±10%,50/60Hz;
接地电阻应≤1 Ω;
严禁共用电源插座与加热设备或高频仪器。
电磁干扰防护
远离强磁场、电焊机、高功率电机;
若实验室存在射频设备,应保持距离≥1 m。
每次开机前,应进行以下检查:
| 检查项目 | 要求 | 说明 |
|---|---|---|
| 电源线 | 绝缘完好、无损伤 | 确认接地端有效连接 |
| 电极接口 | 清洁干燥 | 防止电弧放电 |
| 电转杯 | 无裂纹、无残液 | 避免短路或电击 |
| 显示屏 | 正常显示 | 检查是否有错误代码 |
| 安全盖 | 关闭灵敏 | 感应器未就绪禁止放电 |
若发现异常,应立即停止开机,检查电源或联系维护人员。
使用低离子浓度缓冲液(如10%甘油或HEPES溶液),禁止使用含盐量高的PBS、NaCl等溶液。
高导电性会引发电弧,导致放电失败和设备损坏。
样品体积需与电转杯间隙匹配:
0.1 cm 间隙 → 20–40 µL;
0.2 cm 间隙 → 80–100 µL;
0.4 cm 间隙 → 300–400 µL。
样品中应无气泡。气泡会导致局部电场集中,引发电弧放电。
放电前必须将样品充分冰浴预冷,降低电击产生的热效应。
设定电压与电容应依据细胞类型选择,避免盲目提高电压。
细菌体系:2.0–2.5 kV,25 µF;
酵母体系:1.2–1.5 kV,50 µF;
动物细胞:0.25–0.8 kV,250 µF。
常用参数:
不同体系间的参数不可直接互换,需经实验验证。
在多次放电实验中,连续操作间隔应≥30秒,以防电容过热。
系统显示“ARC DETECTED”时,立即终止实验,重新检查样品电导率及电极状态。
放电前务必确认安全盖关闭到位,仪器显示“Ready to Pulse”。
启动放电后,不得触碰仪器、电极或电转杯。
放电过程中,若出现异常响声或烟雾,应立即关闭电源并断开插头。
每次放电结束后,等待5–10秒,确保内部残余电荷完全释放后再取出样品。
实验过程中禁止多人同时操作同一设备。
电转杯电极表面应保持清洁、无氧化层。
可使用无水乙醇或去离子水擦拭;禁止使用酸碱性清洗剂。
实验后立即清洗并干燥,防止盐分结晶。
电极若出现变形或腐蚀,应及时更换。
放电后的样品需立即放置于冰浴中冷却1–2分钟,防止热损伤。
生物样品操作应在超净工作台内完成,避免污染。
若使用病原体或转基因样品,须遵守生物安全实验规范(BSL-2级或以上)。
严禁液体进入仪器内部,防止短路或高压击穿。
放置样品前应检查电极槽是否干燥。
若液体溢出,应立即关闭电源并用干布擦拭干净。
165-2661在工作时输出电压高达2.5 kV,操作人员必须经过培训后方可使用。
严禁用湿手接触设备、电缆或插头。
仪器运行时,操作人员应保持安全距离,避免身体接触金属导体。
实验区内不得放置易燃溶剂,如乙醇、丙酮等。
设备必须连接到独立接地插座,不得与其他电器共用电源线。
当检测到电击风险(如静电感或电流异常),应立即停止使用并报告实验室安全员。
每次实验前后均应记录以下数据:
电压设定值与实际值;
电容档位;
时间常数(τ);
电弧状态;
样品信息与操作人。
若实验结果出现异常,应保留设备运行日志,便于后期分析。
USB导出数据时,确保文件系统正确卸载,避免损坏记录文件。
不得擅自修改设备内部系统时间或程序参数。
| 项目 | 周期 | 内容 |
|---|---|---|
| 外壳清洁 | 每周 | 使用干布擦拭表面,防止灰尘积聚 |
| 电极清洗 | 每次实验后 | 去离子水清洗并晾干 |
| 电转杯检查 | 每次使用前 | 检查是否有裂纹或残留液体 |
| 通风口清洁 | 每月 | 清除灰尘,保持散热良好 |
| 电压输出检测 | 每6个月 | 使用标准电压表校准精度 |
| 电容检测 | 每年 | 检查容量衰减情况 |
禁止拆卸主机外壳,内部含高压电路;
禁止使用未经认证的替代电转杯或电极;
禁止自行更换内部电容、电源模块;
禁止堵塞通风孔或在通风口放置物体。
若设备超过3个月未使用:
应断开电源并覆盖防尘罩;
存放环境湿度≤50%;
定期通电30分钟以防电容老化。
| 错误提示 | 可能原因 | 处理方法 |
|---|---|---|
| ARC DETECTED | 样品导电性高、含盐或有气泡 | 重新配制缓冲液,排除气泡 |
| CHECK SYSTEM | 内部自检异常 | 重启设备,若仍存在请联系技术支持 |
| VOLTAGE ERROR | 电源波动或稳压模块异常 | 检查电源稳定性 |
| CAP ERROR | 电容切换失败 | 检查是否存在电路短路 |
| TIME CONST=0 | 采样电阻接触不良 | 检查电极接口并重新插入 |
每次实验均应由一名主操作者与一名观察员共同进行,确保安全监控。
若仪器长期使用,应建立设备运行日志,记录维护与校验历史。
实验室应配置灭火器、急救包及防电击绝缘垫。
若发生设备冒烟、异味或响声异常,应立即断电并上报管理人员。
实验过程中禁止使用移动电话及其他电子设备靠近高压区。
能量控制与细胞活性平衡
不可追求过高电压,应以细胞存活率为主要参考;
实验条件需通过逐步优化获得。
温度控制的重要性
高能量放电会导致局部温升,须使用冰浴控制在4°C;
避免样品因热累积而影响膜修复。
电场均匀性保障
电转杯必须保持水平放置;
液体覆盖电极完全且无气泡。
重复性实验的标准化
同一条件下进行重复实验至少3次,记录所有参数;
时间常数偏差≤0.2 ms视为设备性能稳定。
操作人员应具备电生理或分子生物学实验基础,熟悉高压安全知识。
使用前必须经过设备培训,掌握仪器结构与急停操作。
仪器操作手册应放置在设备旁便于查阅。
实验室应设立专人管理,负责设备借用、维护及校准记录。
所有维护操作须由专业技术人员执行,严禁自行拆卸。
高浓度DNA或大分子转染
溶液粘度增大时需降低电压或电容,防止能量过度集中。
大体积电穿孔实验
应使用0.4 cm电转杯,并在两次放电间隔至少60秒。
连续多样品电击
建议每10次放电后关闭仪器休息10分钟,以延长元件寿命。
低温环境操作
环境温度低于15°C时,充电时间将延长,应适当调整操作节奏。
高湿季节使用
需加装除湿设备,防止电极凝露导致电弧放电。
平均无故障运行时间(MTBF)超过8000小时;
若严格遵守操作规范,主机可稳定运行8年以上;
建议每年进行一次专业性能验证,包括电压输出、时间常数与安全系统检测;
过载、频繁放电及湿度过高将显著缩短设备寿命。
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