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伯樂（Bio-Rad）Gene Pulser Xcell 電穿孔儀是一種高精度、高穩(wěn)定性的基因?qū)朐O(shè)備，通過短暫高壓脈沖使細(xì)胞膜產(chǎn)生可逆性微孔，從而實(shí)現(xiàn)DNA、RNA、蛋白質(zhì)等大分子的導(dǎo)入。該儀器被廣泛應(yīng)用于分子克隆、基因編輯、疫苗研發(fā)以及細(xì)胞功能研究等領(lǐng)域。
在正式開展實(shí)驗(yàn)之前，充分的準(zhǔn)備是確保實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備包括設(shè)備檢查、參數(shù)設(shè)定、試劑與樣品的處理、操作環(huán)境控制以及安全防護(hù)等內(nèi)容。規(guī)范、系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備不僅能減少實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)，還能提高轉(zhuǎn)化效率和重復(fù)性。
電穿孔實(shí)驗(yàn)屬于高能量瞬時(shí)放電操作，對(duì)操作環(huán)境、試劑純度及人員技能要求較高。整體準(zhǔn)備應(yīng)遵循以下原則：
確保安全：所有高壓設(shè)備應(yīng)接地良好，操作人員應(yīng)經(jīng)過培訓(xùn)；
確保清潔：實(shí)驗(yàn)環(huán)境需無塵、無鹽霧、無雜質(zhì)，以防電??；
確保精確：所有試劑與細(xì)胞樣品應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)化流程制備；
確保一致性：每一步操作需嚴(yán)格執(zhí)行既定時(shí)間與溫度條件。
在使用 Gene Pulser Xcell 電穿孔儀前，應(yīng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面外觀檢查：
儀器外殼無裂痕、無灰塵、無液體滲入；
電源線及接地線完好；
前端電極插口無氧化或鹽分殘留；
電穿孔杯接口清潔、無導(dǎo)電液殘留；
顯示屏與按鍵響應(yīng)靈敏，無死機(jī)現(xiàn)象；
Pulse Controller 模塊連接牢固，無松動(dòng)。
任何異常必須在開機(jī)前排除，禁止帶故障運(yùn)行。
電穿孔儀需使用220V±10%的穩(wěn)壓電源供電。
確認(rèn)電源插座具備接地端，且接地電阻小于4Ω；
禁止使用延長(zhǎng)線或非原廠電纜；
建議安裝獨(dú)立穩(wěn)壓器或UPS電源，以防瞬時(shí)電壓波動(dòng)。
開機(jī)后系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)入自檢狀態(tài)，檢測(cè)內(nèi)部電容、電阻模塊、傳感電路及溫度傳感器。
自檢成功后屏幕顯示“Ready”；
若出現(xiàn)“Error”提示，應(yīng)參閱儀器說明書或聯(lián)系廠家服務(wù)中心處理；
自檢通過后方可進(jìn)行參數(shù)設(shè)定。
電穿孔杯是實(shí)驗(yàn)中與樣品直接接觸的關(guān)鍵部件。其質(zhì)量與清潔度直接決定電場(chǎng)分布的均勻性。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)對(duì)象選擇不同間隙的杯體：
0.1 cm 間隙：適用于小體積細(xì)菌或小顆粒細(xì)胞；
0.2 cm 間隙：常用于大腸桿菌與酵母；
0.4 cm 間隙：用于動(dòng)物細(xì)胞與植物原生質(zhì)體。
使用前后需徹底清潔：
以無離子水沖洗3次，70%乙醇浸泡10分鐘后晾干；
不得使用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或金屬刷清洗，以免損壞電極；
干燥后置于無塵盒中保存，避免灰塵和水汽。
包括連接電纜、轉(zhuǎn)化管、移液槍、微量離心管等均需潔凈、無鹽分污染。
電穿孔實(shí)驗(yàn)要求細(xì)胞電阻低且細(xì)胞膜易受電場(chǎng)作用，因此需提前制備高質(zhì)量感受態(tài)細(xì)胞。
以大腸桿菌為例：
從單克隆菌落接種入5 mL LB液體培養(yǎng)基，37℃、200 rpm振蕩培養(yǎng)過夜；
次日1:100比例接種至新鮮LB培養(yǎng)基中；
當(dāng)OD600≈0.5時(shí)迅速放入冰上冷卻；
4℃、4000 rpm離心10 min，棄上清；
用預(yù)冷10%甘油溶液洗滌3次；
最終重懸于適量甘油溶液中，濃度約2×10? cells/mL；
分裝于無菌管中備用，可低溫保存。
若為真核細(xì)胞（如CHO、HEK293），需提前24小時(shí)培養(yǎng)至70–80%融合度，并使用胰酶消化后洗滌兩次，懸浮于無Ca2?、無Mg2? PBS中。
電穿孔對(duì)樣品純度要求極高，質(zhì)粒必須完全脫鹽。
使用高純度提取試劑盒或柱式純化法獲得DNA；
測(cè)定濃度保持在50–100 ng/μL；
避免使用含Tris或EDTA的緩沖液，可改用無離子水溶解；
質(zhì)粒溶液應(yīng)澄清透明，無沉淀。
用于電擊后細(xì)胞修復(fù)的培養(yǎng)基建議使用SOC或特制復(fù)蘇液，確保pH 7.0–7.2。
SOC組成：胰蛋白胨2%、酵母提取物0.5%、NaCl 10 mM、KCl 2.5 mM、MgCl? 10 mM、葡萄糖20 mM；
使用前預(yù)熱至37℃。
實(shí)驗(yàn)區(qū)應(yīng)分為“準(zhǔn)備區(qū)”“電擊區(qū)”和“培養(yǎng)區(qū)”：
準(zhǔn)備區(qū)：用于試劑混合與細(xì)胞處理，應(yīng)在超凈工作臺(tái)內(nèi)操作；
電擊區(qū)：安放電穿孔儀及冰浴裝置，遠(yuǎn)離易燃材料；
培養(yǎng)區(qū)：用于電擊后復(fù)蘇及平板培養(yǎng)，保持恒溫。
電擊操作建議在4℃條件下進(jìn)行，可減少細(xì)胞死亡率；
電擊前電穿孔杯應(yīng)預(yù)冷至少10分鐘；
復(fù)蘇培養(yǎng)需維持37℃恒溫。
實(shí)驗(yàn)室相對(duì)濕度應(yīng)控制在40–60%；
使用防靜電臺(tái)墊，操作人員佩戴接地手環(huán)，以避免高壓放電偏移。
人員要求：操作人員需熟悉電穿孔原理、儀器結(jié)構(gòu)及安全規(guī)范；
防護(hù)措施：穿防靜電實(shí)驗(yàn)服，佩戴絕緣手套、護(hù)目鏡；
安全意識(shí)：在高壓電源接通前嚴(yán)禁接觸電極；
記錄習(xí)慣：實(shí)驗(yàn)前應(yīng)準(zhǔn)備好記錄表格，包括參數(shù)、樣品批次、時(shí)間及溫度。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)設(shè)定以下參數(shù)：
電壓（Voltage）：決定電場(chǎng)強(qiáng)度；
電容（Capacitance）：決定脈沖持續(xù)時(shí)間；
電阻（Resistance）：控制能量釋放速度；
時(shí)間常數(shù)（Time Constant）：反映放電特性。
常用設(shè)定舉例（大腸桿菌）：
間隙：0.2 cm；
電壓：2.5 kV；
電容：25 μF；
電阻：200 Ω；
時(shí)間常數(shù)：約4.5 ms。
連接空電穿孔杯，設(shè)定電壓200 V進(jìn)行試放電；
檢查波形是否平穩(wěn)，是否出現(xiàn)電弧聲；
確認(rèn)顯示的時(shí)間常數(shù)與理論值一致；
若異常，立即停止并檢查連接。
樣品混合
取40 μL 感受態(tài)細(xì)胞加入到預(yù)冷電穿孔杯中；
加入1–2 μL質(zhì)粒DNA混勻；
保持液面平整，避免氣泡。
電擊前準(zhǔn)備
確認(rèn)儀器處于“Ready”狀態(tài)；
設(shè)置參數(shù)并記錄；
電穿孔杯放置于儀器電極槽中并蓋上安全蓋。
電擊與復(fù)蘇
啟動(dòng)放電，放電時(shí)間約為4–5 ms；
放電結(jié)束后立即加入1 mL預(yù)溫SOC；
將樣品移至無菌管中，在37℃搖床上復(fù)蘇1小時(shí)。
后續(xù)培養(yǎng)準(zhǔn)備
涂布至含抗生素的LB平板；
37℃培養(yǎng)過夜；
次日統(tǒng)計(jì)菌落并計(jì)算轉(zhuǎn)化效率。
所有操作須在低溫條件下進(jìn)行，防止細(xì)胞受熱；
質(zhì)粒與細(xì)胞混合后應(yīng)立即電擊，避免長(zhǎng)時(shí)間停留；
禁止使用含鹽緩沖液，以防電弧放電；
電擊后立即補(bǔ)加復(fù)蘇液；
每次使用后清洗電穿孔杯，確保下次使用安全；
若發(fā)現(xiàn)儀器異常聲響或顯示錯(cuò)誤，應(yīng)立刻斷電檢查。
電穿孔實(shí)驗(yàn)屬于高壓操作，必須遵守以下安全準(zhǔn)則：
實(shí)驗(yàn)區(qū)禁止存放易燃溶劑；
操作臺(tái)保持干燥；
不得拆卸電源模塊；
儀器維護(hù)由廠家專業(yè)人員完成；
操作過程中雙手遠(yuǎn)離電極區(qū)域。
在每次實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段，應(yīng)填寫《設(shè)備使用與準(zhǔn)備記錄表》，內(nèi)容包括：
日期與操作者；
設(shè)備編號(hào)與狀態(tài)；
設(shè)定參數(shù)；
樣品類型與批次；
試劑批號(hào)與保存條件；
備注與異常記錄。
記錄表應(yīng)歸檔保存，以便數(shù)據(jù)追溯與質(zhì)量管理審查。
長(zhǎng)沙實(shí)了個(gè)驗(yàn)儀器制造有限公司 為伯樂 Gene Pulser Xcell 系列儀器的技術(shù)支持與售后保障單位，提供以下服務(wù)：
全程技術(shù)培訓(xùn)與遠(yuǎn)程指導(dǎo)；
質(zhì)保3年只換不修，確保使用無憂；
定期系統(tǒng)校正與維護(hù)；
軟件升級(jí)與參數(shù)優(yōu)化支持；
備件更換與原廠耗材供應(yīng)。
通過廠家專業(yè)保障，實(shí)驗(yàn)室可長(zhǎng)期保持儀器性能穩(wěn)定，避免因設(shè)備誤差影響科研數(shù)據(jù)。
實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備是電穿孔成功的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。通過科學(xué)的設(shè)備檢查、合理的樣品處理、精確的參數(shù)設(shè)定與嚴(yán)格的安全管理，可以顯著提升實(shí)驗(yàn)成功率與數(shù)據(jù)穩(wěn)定性。
在整個(gè)準(zhǔn)備階段，應(yīng)做到：
儀器性能完好、參數(shù)校準(zhǔn)精確；
樣品純度高、無鹽污染；
實(shí)驗(yàn)環(huán)境潔凈、安全；
操作規(guī)范、記錄完整。
伯樂 Gene Pulser Xcell 電穿孔儀以其精準(zhǔn)控制、可重復(fù)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，已成為各類轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的首選設(shè)備。在長(zhǎng)沙實(shí)了個(gè)驗(yàn)儀器制造有限公司的技術(shù)支持與三年質(zhì)保承諾下，用戶可放心進(jìn)行高水平的基因?qū)雽?shí)驗(yàn)。
杭州實(shí)了個(gè)驗(yàn)生物科技有限公司
