伯乐电穿孔仪 165-2661 是一种高精度、高安全性电击转化设备,广泛应用于分子生物学、细胞工程、基因导入、蛋白递送以及药物载体研究等实验领域。
其操作流程涵盖样品准备、参数设定、电击执行、数据记录与设备维护等多个阶段。
规范操作不仅能保证实验成功率,还能延长仪器使用寿命并保障操作安全。
本指南详细阐述165-2661的标准操作流程、关键步骤、注意事项及实验优化方法,为科研人员提供可直接执行的标准化参考。
室温保持在 20–25 ℃,相对湿度 ≤ 70%;
台面应平整、干燥、防静电;
周围避免放置高频电磁设备;
保证良好通风,防止高压放电产生臭氧积聚;
照明充足,便于观察样品状态。
开机前依次完成以下检查:
检查电源线连接牢固,接地线无损;
电源规格:AC 220 V ±10%,50/60 Hz;
观察 ShockPod 电击槽干燥、清洁、无盐渍;
电击杯无裂痕、无残留液体;
控制面板按键灵敏、显示正常;
风扇运转平稳、通风口无堵塞;
接通电源后系统自动自检,显示 SELF TEST PASSED;
若出现 FAULT 或报警声,立即停止操作并检查模块。
取对数生长期细胞,保证细胞活性高;
采用去离子水或低离子缓冲液(如无盐HEPES缓冲液)洗涤三次;
最后以低导电缓冲液重悬,电导率控制在 0.5–1.5 mS/cm;
细胞浓度参考:
E. coli:约 1×10⁹ cells/mL
酵母:约 1×10⁸ cells/mL
哺乳动物细胞:约 10⁶–10⁷ cells/mL
DNA应高纯度、无蛋白或盐分污染;
体积一般为 1–5 µL;
建议预冷至 4 ℃ 备用。
细胞悬液与电击杯一并置于冰上 10 分钟;
有助于减少热损伤,提高细胞存活率。
打开电源开关,仪器自动检测高压模块、电容、电阻与温控系统;
显示屏出现主菜单,默认显示上次使用参数;
READY 指示灯亮起,表示系统处于待机状态;
若出现异常信息(如过温、盖锁未闭合),根据提示排查后重新启动。
按 “MENU” 键进入参数设置界面,可选择:
Manual Setup:手动设定实验参数;
Preset Protocol:调用已保存方案。
| 参数项 | 范围 / 单位 | 推荐值(典型) | 功能说明 |
|---|---|---|---|
| Voltage 电压 | 10–3500 V | 细菌 2000 V;哺乳动物 600 V | 决定电场强度 |
| Capacitance 电容 | 25–3275 µF | 细菌 25 µF;酵母 500 µF;哺乳动物 800 µF | 控制能量释放速率 |
| Resistance 电阻 | 50–600 Ω(自动) | 默认 Auto | 控制放电时间常数 |
| Pulse Type 波形 | Exponential / Square | Exponential | 依据细胞类型选择 |
| Pulse Count 次数 | 1–10 | 一般 1;哺乳动物可 2–3 | 控制电击次数 |
| Interval 间隔 | 0.5–2 s | 默认 1 s | 多次脉冲间休息时间 |
设置完成后按 “SAVE” 保存方案,以便重复实验调用。
选用匹配电击杯:
0.1 cm 间距:高电压、小体积;
0.2 cm 间距:常用通用型;
0.4 cm 间距:适合动物细胞。
将样品液体吸入电击杯,体积为推荐容量的 70–80%;
检查是否有气泡,如有可轻拍去除;
用无绒纸擦拭外壁残液,防止短路;
将电击杯放入 ShockPod 槽内;
轻压盖子直至“咔哒”声,系统检测盖锁闭合并显示 “LID CLOSED”。
按下 “PULSE” 键开始充电;
屏幕提示 “CHARGING …”;
当电压达到设定值,显示 “READY TO PULSE”。
按 “ENTER” 键触发电击;
屏幕实时显示放电电压、电流及时间常数 τ;
放电持续数毫秒后自动结束;
状态显示 “COMPLETE”;
系统自动进行放电能量释放与冷却(约 10 秒)。
READY 灯重新亮起,表示放电完成;
可安全打开盖子并取出电击杯。
待 10 秒确认无残余电压后取出电击杯;
立即将样品加入恢复培养基中;
轻轻混匀避免剧烈振荡;
按下表进行培养恢复:
| 样品类型 | 培养基 | 温度 / 时间 |
|---|---|---|
| E. coli | SOC 培养基 | 37 ℃,45 分钟 |
| 酵母 | YPD 培养基 | 30 ℃,1 小时 |
| 动物细胞 | 完全培养基 | 37 ℃,5% CO₂,2 小时 |
| 植物原生质体 | 甘露醇缓冲液 | 25 ℃,1 小时 |
每次放电后,系统自动记录:
实际电压、电容、电阻;
时间常数 τ;
能量释放率(%);
放电次数与波形类型;
模块温度与日期。
插入 USB 存储设备;
菜单选择 “Data → Export”;
系统生成 .csv 文件;
文件名含实验日期与编号,可在 Excel 中查看。
比较设定与实测电压偏差(应 ≤2%);
计算时间常数 τ 是否符合目标范围(4–8 ms 为最佳);
检查能量释放是否正常(≥90%);
异常数据应记录备注原因。
操作前确认盖锁闭合;
放电过程中严禁触碰 ShockPod;
样品不得含盐或导电杂质;
放电后等待 10 秒再取样;
严禁连续多次放电,间隔 ≥10 秒;
仪器周围保持干燥无液体;
遇异常(如闪光、异味、噪音)立即断电;
不得在开启盖子的状态下充电或放电;
维修或校准必须由专业人员进行。
关闭电源,等待系统放电完成;
拔掉电源线;
用无水乙醇擦拭 ShockPod 内部及电击杯表面;
干燥后放置在无尘环境中。
| 项目 | 频率 | 内容 |
|---|---|---|
| 电源系统 | 每 3 个月 | 检查稳压与接地情况 |
| 电容模块 | 每 6 个月 | 校准容量值 |
| ShockPod | 每月 | 清洁触点、防腐蚀 |
| 风扇与过滤网 | 每季度 | 清理灰尘 |
| 接地电阻 | 每年 | ≤ 1 Ω |
| 系统校准 | 每年 | 完整电压、电容检测 |
环境温度 10–35 ℃;
相对湿度 ≤ 70%;
远离阳光直射与腐蚀性气体;
ShockPod 与电击杯单独密封保存。
| 问题 | 可能原因 | 解决措施 |
|---|---|---|
| 无法放电 | 盖锁未闭合 / ShockPod 接触不良 | 重新锁盖或清洁触点 |
| 放电电弧 | 样品含盐 / 有气泡 | 重新制备样品并排气泡 |
| 电压偏低 | 电源不稳 / 电容老化 | 检查电源或更换模块 |
| 时间常数偏差大 | 电阻匹配异常 | 启用自动匹配模式 |
| 无显示或黑屏 | 控制电路松动 | 关闭电源检查连接线 |
| 异常噪声 | 风扇积尘 / 散热不良 | 清理通风口 |
标准八步法:
设备检查
检查电源、接地、ShockPod、电击杯状态。
样品准备
去盐、预冷、浓度调整、排气泡。
参数设定
设置电压、电容、波形等实验参数。
样品装载
加入样品、放入 ShockPod、锁定盖。
放电执行
按“PULSE”充电、“ENTER”放电。
样品回收
放电后 10 秒取样,转入培养液。
数据记录
自动保存并导出实验参数。
清理维护
关闭电源、擦拭清洁、检查状态。
电场均匀性
样品应充满电极间隙但不溢出。
温度控制
预冷样品可降低电击热损伤。
气泡控制
排气泡以防电弧导致样品死亡。
间隔放电
连续实验需间隔 ≥10 秒。
数据分析
每次实验记录 τ 值与能量,判断系统稳定性。
多体系优化
建议针对不同细胞类型单独建立参数数据库。
示例 1:大肠杆菌电转化
电击杯间距:0.2 cm
电压:2000 V
电容:25 µF
电阻:200 Ω
时间常数:约 4.8 ms
成功率:约 90–95%
示例 2:CHO 细胞转染
电击杯间距:0.4 cm
电压:650 V
电容:800 µF
波形:方波,2 次脉冲
成功率:约 80–85%,细胞存活率高。
实验结束后应完成以下记录:
样品编号、体系类型;
电压、电容、时间常数;
能量释放率、放电次数;
细胞状态、阳性率或转化效率;
操作人员、日期与备注。
报告应保存电子版与纸质版,便于溯源。
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