伯乐(Bio-Rad)电穿孔仪165-2661是一款高精度电转化设备,用于将外源核酸或蛋白质分子导入不同类型的细胞中。
其核心原理是利用瞬间高电压脉冲在细胞膜上形成可逆性孔道,使分子在电场作用下进入细胞内部。
由于实验结果与放电参数、细胞状态及环境条件密切相关,科学规范的实验记录不仅是保证实验可重复性的必要手段,也是评估设备性能稳定性的关键依据。
本篇文档以标准实验管理要求为基础,对伯乐165-2661电穿孔实验记录的内容、格式、记录方法及数据整理原则进行系统说明,确保实验者能高效、准确、规范地记录实验全过程,并为后续数据分析与结果验证提供可靠依据。
实验记录必须真实、完整、可追溯;
所有实验参数、样品信息及结果数据需按照统一格式填写;
若出现异常现象,应即时记录原因及处理措施;
不得随意修改原始数据,如需修正应注明日期、操作者及理由。
实验记录应覆盖以下环节:
实验前准备;
仪器启动与参数设置;
放电操作与监控;
实验结束后的数据读取与导出;
异常情况与维护信息。
实验记录可采用纸质记录表或电子记录系统;
建议配合伯乐165-2661自带的数据导出功能,以CSV或TXT格式存档;
文件命名规则统一采用:
复制编辑日期_实验编号_操作者_样品类型.csv
例如:2025-10-25_EXP001_LiMing_Ecoli.csv。
为便于系统化管理,实验记录通常分为以下七个模块。
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 实验日期 | 2025年10月25日 |
| 实验编号 | EXP001 |
| 操作人员 | 李明 |
| 实验室编号 | A203 |
| 仪器型号 | Bio-Rad Gene Pulser Xcell 165-2661 |
| 仪器编号 | GPX2025-01 |
| 校准状态 | 已校准(2025年7月) |
| 样品名称 | E. coli DH5α 质粒pUC19 |
| 实验目的 | 质粒DNA电转化入大肠杆菌细胞 |
| 操作环境 | 室温22°C,相对湿度55% |
该模块确保实验可追溯性,为后续数据比对与结果分析提供背景依据。
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 细胞状态 | 对数生长期 |
| 细胞浓度 | 1×10⁹ cells/mL |
| 洗涤缓冲液 | 10%甘油溶液(去离子水配制) |
| DNA浓度 | 50 ng/µL |
| 样品体积 | 50 µL |
| 电转杯间隙 | 0.2 cm |
| 预处理温度 | 4°C冰浴预冷10分钟 |
| 特殊说明 | 缓冲液电导率低于10 µS/cm,无气泡 |
备注:样品电导率越低,越能避免电弧放电,从而获得理想的穿孔效果。
| 项目 | 参数 | 单位 |
|---|---|---|
| 模式 | Single Pulse | — |
| 电压设定 | 2.50 | kV |
| 电容设定 | 25 | µF |
| 电阻设定 | 无外接电阻 | — |
| 时间常数预期 | 4.5–5.0 | ms |
| 充电完成时间 | 1.2 | s |
| 样品检测状态 | Ready | — |
在正式放电前,操作人员应确认仪器显示“READY TO PULSE”,以确保高压电源与电容系统处于稳定状态。
放电过程是实验的关键阶段。记录应精确到每次脉冲。
| 放电序号 | 电压实际值(kV) | 时间常数τ(ms) | 电弧状态 | 样品编号 | 操作备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2.50 | 4.9 | NONE | A1 | 正常 |
| 2 | 2.50 | 4.8 | NONE | A2 | 正常 |
| 3 | 2.50 | 4.7 | NONE | A3 | 正常 |
| 4 | 2.50 | 4.8 | NONE | A4 | 正常 |
平均时间常数为4.8 ms,说明系统稳定性良好,能量释放均匀。
若系统显示“ARC DETECTED”,应记录该现象并注明样品导电性、缓冲液更换情况及处理方式。
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 样品处理 | 加入1 mL冰冷SOC培养基复苏 |
| 复苏时间 | 60分钟(37°C,200 rpm) |
| 涂布平板 | 含氨苄青霉素LB平板 |
| 培养时间 | 12小时(37°C) |
| 克隆数量 | 平均180个/平板 |
| 转化效率 | 3.6×10⁶ CFU/µg DNA |
| 异常情况 | 无 |
结果显示电转化效率稳定,符合预期标准,表明设备参数设置合理。
若实验过程中出现设备报警或异常现象,必须详细记录如下内容:
| 异常时间 | 错误代码 | 现象描述 | 原因分析 | 处理措施 |
|---|---|---|---|---|
| 10:35 | ARC DETECTED | 放电时出现闪光 | 样品含盐、气泡未排除 | 更换缓冲液重新电转 |
| 11:10 | COVER OPEN | 安全盖感应失败 | 感应磁铁松动 | 调整位置后正常 |
| 14:25 | GND ERROR | 系统接地异常 | 插座地线松动 | 重新接线后恢复 |
此表为实验安全与质量控制的重要依据,应保留至少两年以备查验。
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 数据导出时间 | 2025-10-25 16:30 |
| 文件格式 | CSV |
| 文件名 | 2025-10-25_EXP001_LiMing_Ecoli.csv |
| 导出路径 | USB:/实验数据/165-2661/ |
| 备份位置 | 实验服务器D盘/电穿孔数据 |
| 备注 | 导出数据含参数、电弧状态及时间常数 |
导出后建议将数据上传至实验室数据库系统,以便长期保存与统一管理。
| 实验次数 | 时间常数τ(ms) | 偏差(±ms) |
|---|---|---|
| 1 | 4.9 | — |
| 2 | 4.8 | 0.1 |
| 3 | 4.7 | 0.1 |
| 4 | 4.8 | 0.0 |
时间常数平均值:4.8 ms;
标准偏差:±0.08 ms;
说明放电系统输出稳定,波动率低于2%。
根据平板菌落计数结果计算转化效率:
E=NC×DE = \frac{N}{C \times D}E=C×DN
其中:
E为转化效率(CFU/µg DNA);
N为菌落数(180个);
C为DNA用量(50 ng = 0.05 µg);
D为稀释倍数(1)。
计算结果:
E=1800.05=3.6×103CFUE = \frac{180}{0.05} = 3.6×10^3 CFUE=0.05180=3.6×103CFU
经换算后得转化效率为3.6×10⁶ CFU/µg DNA,表明电穿孔条件良好。
样品放电时电弧未出现,说明缓冲液纯度高;
放电完成后立即放入冰上冷却,有助于细胞恢复;
电极槽保持干燥,接触电阻正常;
电压稳定性高,充电与放电间无明显延迟;
实验操作全程符合安全规范。
| 检查项目 | 检测结果 | 维护建议 |
|---|---|---|
| 电压输出精度 | ±0.5% | 校准正常 |
| 电容组状态 | 正常 | 无需更换 |
| 安全盖感应系统 | 良好 | 建议季度检测 |
| 散热系统 | 正常 | 每月清洁风口 |
| 数据存储 | 运行正常 | 建议导出后清理历史数据 |
实验完成后应执行自动放电操作,防止残余能量影响后续实验。
实验目的达成:通过标准化操作实现高效质粒转化,结果稳定、重复性好。
关键参数表现优异:时间常数4.8±0.1 ms,电弧监测结果无异常,输出稳定。
设备性能良好:电压响应迅速,温控系统运行平稳,数据采集准确。
数据记录完整:所有放电参数与结果数据均存档,可追溯性强。
安全防护可靠:全程无高压泄露或误触警示。
通过此次实验,确认伯乐电穿孔仪165-2661在常规电转化实验中的性能稳定,能够实现高重复性与高成功率的电穿孔结果,适用于常规质粒转化及高通量电转实验。
为提高实验室管理效率,建议建立统一电子模板,包含以下结构:
实验基本信息表;
样品准备表;
参数设定表;
放电记录表;
异常处理表;
结果统计表;
操作员签名及审核栏。
模板可结合设备数据自动导入功能实现快速生成记录,避免人工输入误差。
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