伯乐电穿孔仪 165-2661 是一款高性能电转化仪器,广泛应用于分子生物学、细胞工程、基因编辑及药物递送研究。
其核心功能是通过高压瞬时脉冲改变细胞膜通透性,使外源 DNA、RNA 或蛋白质进入细胞内部。
为了确保实验的成功率与安全性,操作人员需熟悉本仪器的操作步骤、参数设置原则及维护要求。
高压模块:提供稳定的脉冲电压输出,范围 10–3500 V;
储能电容:用于控制能量释放速度与放电时间常数;
微处理控制单元:实现参数设定、自动检测、波形控制;
散热系统:保持仪器内部温度稳定,防止过热;
控制面板:显示电压、电容、时间常数、放电模式与温度信息。
与主机连接,用于容纳电击杯;
内设安全盖锁系统,未闭合时无法放电;
可适配 0.1 cm、0.2 cm、0.4 cm 电击杯。
两电极间距决定电场强度;
材质为耐高压聚碳酸酯或石英玻璃;
用于承载样品,形成稳定电场环境。
高压导线连接主机与 ShockPod;
设有自动放电电阻与接地线,保障安全。
室温 20–25 ℃,相对湿度 ≤ 70%;
环境应干燥、无强电磁干扰;
工作台需绝缘、防静电。
使用 AC 220 V ±10%,50/60 Hz 电源;
仪器必须可靠接地,接地电阻 ≤ 1 Ω;
禁止共用大功率设备插座。
检查电击槽、ShockPod 内部是否干净;
电击杯无裂纹、干燥无水迹;
电缆接口牢固无松动;
面板显示与按键响应正常。
细胞状态:取对数生长期细胞;
缓冲液:去离子水或低离子缓冲体系(电导率 0.5–1.5 mS/cm);
外源分子:DNA、RNA 或蛋白质纯度高、无盐;
混合比例:一般 DNA 加入量为 0.1–5 µg / 每 100 µL 样品;
预冷:样品及电击杯预冷至 0–4 ℃ 以减少热效应。
接通电源后,系统自动检测电压模块、电容模块、盖锁传感器及温控状态。
若显示 “SELF TEST PASSED”,表示仪器可正常运行。
屏幕显示包括:
Voltage(设定电压)
Capacitance(电容)
Resistance(电阻)
Time Constant(时间常数)
Pulse Mode(波形模式)
Status(运行状态)
通过旋钮选择参数,按“ENTER”确认。
范围:10–3500 V;
细菌体系:1800–2500 V;
酵母体系:1200–1600 V;
动物细胞:400–800 V;
植物原生质体:600–900 V。
范围:25–3275 µF;
电容越大,放电时间越长;
一般推荐时间常数 τ = 4–8 ms;
细菌多用 25 µF,哺乳动物细胞 500–1000 µF。
电阻:50–600 Ω,可自动匹配;
波形:指数衰减波或方波,按实验体系选择;
脉冲次数:1–10 次,间隔 0.5–2 秒。
设置完毕后选择 “SAVE PROTOCOL”,输入方案编号并保存,便于下次调用。
取 0.1–0.4 cm 间距的电击杯;
将样品加入,不超过最大容量的 80%;
去除气泡,以免电弧;
盖上盖子并放入 ShockPod 槽内。
合上盖子,仪器检测盖锁状态并提示 “LID CLOSED – READY”。
未锁定时禁止放电。
按 “PULSE” 键充电;
当屏幕提示 “READY TO PULSE” 时按 “ENTER”;
仪器释放高压脉冲,同时记录实际电压与时间常数;
放电完成后提示 “COMPLETE”;
系统自动放电并冷却。
等待 10 秒确认无残余电荷;
取出电击杯,立即将样品转入恢复液或培养基中;
轻轻混匀后按实验需求培养。
| 体系 | 电压 (V) | 电容 (µF) | 时间常数 (ms) | 结果特征 |
|---|---|---|---|---|
| 大肠杆菌 | 2000 | 25 | 4.8 | 高效转化 |
| 酵母 | 1500 | 500 | 6.5 | 稳定导入 |
| 动物细胞 | 600 | 800 | 7.0 | 高存活率 |
| 植物原生质体 | 700 | 1000 | 9.0 | 孔形成均匀 |
以上参数为参考值,可根据细胞种类、电导率与样品浓度微调。
放电后立即加入 1 mL 预温培养液;
30–60 分钟恢复;
涂布平板培养。
转入含血清培养基;
37 ℃、5% CO₂ 条件下培养;
1–2 小时后更换新鲜培养基。
放电后转入含甘露醇的缓冲液;
静置 1 小时后进行培养或分析。
仪器自动保存以下数据:
设定与实际电压;
时间常数 τ;
放电次数与波形类型;
能量释放百分比;
电容、电阻值。
通过 USB 接口导出 CSV 文件,包含每次实验的运行参数与时间戳。
建议操作员在实验日志中记录:
样品编号与体系类型;
参数组合;
成功率、存活率与异常情况。
操作前必须阅读使用说明;
放电过程中严禁触摸电极与 ShockPod;
电击杯样品体积不得超过推荐上限;
使用去盐样品,防止电弧;
每次放电后等待 10 秒,确认放电完毕;
实验区保持干燥,防止漏电;
出现闪光、异味、异常响声时立即断电。
| 问题 | 原因分析 | 解决方案 |
|---|---|---|
| 无法放电 | 盖锁未闭合或接触不良 | 重新锁定盖子或清洁触点 |
| 电弧放电 | 样品含盐或有气泡 | 重新制备样品并排气泡 |
| 电压过低 | 电容未充满或设置错误 | 重新设定电压并充电 |
| 时间常数过短 | 电导率过高 | 稀释缓冲液 |
| 显示 ERROR | 模块过温或电压偏差 | 停机冷却或校准 |
实验结束后关闭电源,拔掉插头;
清洁 ShockPod 与电击杯;
检查电缆与接地是否牢固;
用无水乙醇擦拭机身。
每 3 个月校准电压与电容模块;
每 6 个月清理散热风扇;
每年进行一次全面性能检测。
不得用金属刷清洁;
每次使用后立即冲洗并风干;
如出现变色或裂纹需更换。
样品电导率对放电特性影响显著;
电压、电容与时间常数必须协调;
温度过高会导致细胞死亡,应适度冷却;
避免频繁连续放电,间隔 ≥ 10 秒;
校准与维护必须由专业技术人员执行。
电击未完成:
检查电压是否达到设定值;
查看盖锁状态。
电弧或短路:
立即断电;
清理残留样品并检查电极。
仪器报警:
读取错误代码;
对照维修手册进行处理。
人身安全:
若发生触电,应立即切断电源并实施急救。
评估指标
转化效率;
存活率;
时间常数与电压一致性;
重复性(偏差 ≤ ±10%)。
优化策略
调整电容与电压组合;
使用适合的电击杯间距;
优化细胞浓度与预冷时间;
控制缓冲液离子强度。
结果稳定性验证
连续 5 次实验,转化效率波动不超过 15%,视为系统稳定。
长期不使用时,断电并拔除电源线;
存放环境温度 10–35 ℃、湿度 ≤ 70%;
不得放置于阳光直射或强腐蚀气体环境;
电击杯与 ShockPod 分开存放,使用防潮袋密封;
定期开机自检,防止电容老化。
操作员须经过实验室安全培训;
熟悉设备结构与参数调节逻辑;
每年至少参加一次设备维护与安全复训;
实验记录需经技术负责人审核。
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