本仪器基于电穿孔原理,通过在短时间内对样品施加高压脉冲,使细胞膜形成瞬时微孔,从而允许外源 DNA、RNA、蛋白质或纳米颗粒进入细胞内部。165-2661 型在结构、控制、数据记录等方面具有高精度、可重复性和综合安全保障。
实验步骤可细分为:样品准备、仪器设置、电击执行、样品回收与培养、结果评估。每一环节均有其关键要点和注意事项。
将仪器安放于平整、干燥、无强振动、无直射阳光的实验台上。
接通电源,确认 AC 220 V ± 10%,50/60 Hz,且插座已接地。
开机后仪器进行自检,确认盖锁检测、温度传感、自动放电系统、风扇散热系统均正常。
检查电击槽(ShockPod)内部是否干燥、无残液、无沉淀物。电击杯是否清洁、干燥、无裂纹或氧化。
准备电击杯、缓冲液、样品、外源分子、刻度移液器等。确保所有耗材无盐、无离子强度过高。
预设培养环境。若用哺乳动物细胞,预热培养基至 37 ℃;若用细菌或酵母,准备适宜转化/培养平板。
从周期培养或适宜状态下取细胞:细菌为对数生长期,酵母或真核细胞亦处于对数期。
离心、洗涤多次以去除培养基中高盐成分,使用低离子缓冲液或纯水重悬。
样品浓度调整至推荐范围:例如细菌约 1×10⁹ cells/mL,真核细胞约 1×10⁶–1×10⁷ cells/mL。
外源分子(DNA、RNA、蛋白)应纯度高、无盐,并缓慢加入样品中,轻柔混匀。
将混合样品置于冰上或低温条件(通常 0-4 ℃)预冷 5-10 分钟,以减少热效应。
移液至电击杯,体积一般为电击杯最大容积的 60-80%。避免液面高于电极上缘或产生气泡。
在主界面按“MENU(菜单)”键进入设置模块。
选择“Manual Setup(手动设置)”或“Preset Protocol(预设方案)”视实验需要。
以下是常规需设定的参数:
电压 (Voltage):例如 400-700 V(真核细胞)、1200-1600 V(酵母)、2000-2500 V(细菌)等。
电容 (Capacitance):例如 25-500 µF 细菌体系、小电容;500-1000 µF 真核或植物体系。
电阻 (Resistance):根据样品电导率设定,一般 50-600 Ω。如仪器具自动匹配 “Auto-R” 选项可启用。
波形类型 (Waveform):选择指数衰减波(Exponential)或方波(Square)模式,依据细胞类型与目的。
脉冲次数 (Pulse Count):可设 1-10 次。敏感细胞可用多脉冲,耐受细胞可用单脉冲。
间隔时间 (Pulse Interval):多次脉冲间隔建议 0.5-2 s,视样品耐受性而定。
保存参数方案:完成设定后按 “SAVE” 键保存当前参数组,以便日后调用。
检查设定的电压是否在仪器允许范围(10-3500 V)内。
检查电容与电阻组合是否合理,确保时间常数(τ = R × C)在适用范围。
确认电击杯间隙、样品体积、电导率等与设置参数匹配。
若使用梯度模式(Gradient Mode),设定起始电压、步长、次数。
将预冷样品转移到电击杯中,确认无气泡。
盖上杯盖并插入 ShockPod。
盖锁应听“咔哒”声提示闭合成功,仪器显示 “LID CLOSED – SAFE TO RUN”。
按 “PULSE” 键进入充电状态,仪器提示 “READY TO PULSE”。
按 “ENTER” 键执行放电。
放电过程中,仪器自动显示实际输出电压、时间常数、能量释放比例等数据。
放电结束后,屏幕提示 “COMPLETE”,系统进入冷却或退出状态。
放电结束后 5-10 秒再打开盖子,避免电弧残留。
将样品立即转入预热培养基或平板中,轻轻混匀。
细菌样品可立即置于适温培养,哺乳动物细胞转至 37 ℃ CO₂ 培养箱恢复。
记录本次放电参数、样品类型、体积、浓度、结果编号等,用于后续分析。
放电后立即加入适量预温培养液(如 SOC、YPD 等),轻轻混匀。
在 37 ℃(细菌)或 30 ℃(酵母)温育约 30-60 分钟以允许细胞修复。
将适量样品铺平至选择性培养平板,培养至菌落形成。
放电后转入含血清完全培养基,置于 37 ℃、5% CO₂ 条件培养。
静置 1-2 小时后可换培养基并继续培养至预定时间点。
后续可进行荧光标记、Western blot、流式检测等分析。
转入含甘露醇保护剂或适用于原生质体的培养液中恢复。
置于 25-28 ℃ 温和光照条件下,时间约 1-2 小时。
后续用于转基因表达、荧光观察或下游分析。
仪器自动保存:实际输出电压、电阻、时间常数、能量释放比例、波形图。
可通过 USB 导出 CSV 或 TXT 文件,用于统计分析。
转化/转染效率:细菌以 CFU/µg DNA 表示;真核细胞以阳性细胞占比表示。
细胞存活率:通过台盼蓝、PI 染色或流式计数评估。
表达水平:如荧光蛋白表达、qPCR 或 Western blot 检测。
重复性与稳定性:三次以上实验数据应波动较小(例如效率变化 <±15%)。
整理不同参数组合与实验结果对应关系。
绘制转化效率-电压、时间常数-存活率等曲线。
根据趋势调整参数,进入下一轮优化。
实验结束后关闭电源。
等待 10 秒自动放电后再打开盖子。
用无水乙醇擦拭电击杯、电极及 ShockPod 内部,确保干燥。
清理通风口和风扇滤网,保持散热通畅。
定期(每月/每季度)校验输出电压、时间常数与波形稳定性。
电击前必须确认盖锁闭合,严禁操作中触摸电极。
样品缓冲液不得含高盐或气泡,避免电弧发生。
实验过程中应佩戴绝缘手套。若出现闪光、冒烟、异常声音,立即断电。
实验区域应远离液体、金属器具或未经接地的物体。
操作后样品应及时回收并对废液做高压灭菌处理。
检查仪器与环境;
准备样品(浓度、电导率、体积);
设定仪器参数(电压、电容、电阻、波形、脉冲次数);
装载电击杯,检测盖锁状态;
执行放电;
样品转移至培养条件;
记录数据与结果;
清理仪器,维护设备。
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