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電穿孔作為一種成熟的物理性轉(zhuǎn)染技術(shù)，能夠在無需借助化學(xué)試劑或病毒載體的條件下將外源核酸、蛋白、多肽等分子導(dǎo)入多種細(xì)胞類型。其核心機(jī)制依賴于高壓電脈沖在細(xì)胞膜上形成可逆性孔隙，使得大分子物質(zhì)借助電場(chǎng)穿越雙層磷脂膜進(jìn)入胞質(zhì)或細(xì)胞核中。與傳統(tǒng)方法相比，電穿孔具有廣泛適應(yīng)性、低細(xì)胞毒性、操作直觀、非特異性強(qiáng)等顯著優(yōu)勢(shì)。
基于對(duì)高通量、高效率電穿孔系統(tǒng)需求的持續(xù)增長(zhǎng)，Bio-Rad 推出了 Gene Pulser Xcell 系列穿孔平臺(tái)。型號(hào)為 1652662 的版本是一套集成度高、配置完整、兼容性強(qiáng)的旗艦系統(tǒng)，適配從微生物、植物原生質(zhì)體到哺乳動(dòng)物細(xì)胞的多種復(fù)雜應(yīng)用需求。
Gene Pulser Xcell 1652662 是一套完整的電穿孔解決方案，包含主機(jī)（Main Unit）、CE 電容擴(kuò)展模塊、PC 方波脈沖模塊，以及 ShockPod 電極夾等核心組件。該型號(hào)支持雙波形輸出（指數(shù)衰減波和方波）、全參數(shù)調(diào)節(jié)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)反饋，并可適配不同規(guī)格比色皿，適用于從基礎(chǔ)研究到臨床前應(yīng)用的廣泛場(chǎng)景。
作為 Bio-Rad 的全功能系統(tǒng)型號(hào)，1652662 面向有中高通量要求或細(xì)胞類型跨度大的研究團(tuán)隊(duì)，尤其適合進(jìn)行哺乳動(dòng)物細(xì)胞穩(wěn)定轉(zhuǎn)染、細(xì)菌基因工程構(gòu)建、原代細(xì)胞RNA遞送、以及CRISPR系統(tǒng)引導(dǎo)RNA的高效導(dǎo)入等高端實(shí)驗(yàn)操作。
| 功能項(xiàng)目 | 參數(shù)配置說明 |
|---|---|
| 支持電壓范圍 | 10 V – 3000 V（可調(diào)） |
| 電容值設(shè)定范圍 | 10 μF – 3275 μF（步進(jìn)25 μF） |
| 輸出波形類型 | 指數(shù)衰減波（Exponential Decay）和方波（Square Wave） |
| 脈沖時(shí)間控制 | 0.05–10 ms（方波），自動(dòng)計(jì)算（衰減波） |
| 支持比色皿規(guī)格 | 0.1 cm / 0.2 cm / 0.4 cm |
| CE模塊功能 | 電容擴(kuò)展支持大體積長(zhǎng)時(shí)間脈沖 |
| PC模塊功能 | 提供方波脈沖控制，支持多次脈沖設(shè)置 |
| 顯示系統(tǒng) | 多參數(shù)LCD圖形化界面，實(shí)時(shí)顯示電壓、電流、電阻、時(shí)間常數(shù)等 |
| 數(shù)據(jù)記錄 | 支持實(shí)驗(yàn)參數(shù)存儲(chǔ)和程序調(diào)用功能 |
| 安全機(jī)制 | 電容保護(hù)、電弧檢測(cè)、自動(dòng)放電系統(tǒng) |
| 電源輸入 | 100–240 V AC，自適應(yīng)電壓系統(tǒng) |
| 外形尺寸 | 主機(jī)及模塊組合尺寸約 28 × 24 × 13 cm |
| 總重量 | 約 5.5 kg（含模塊與ShockPod） |
核心控制模塊，提供基礎(chǔ)指數(shù)衰減波脈沖輸出，適配CE與PC模塊，通過數(shù)碼編碼控制電壓、電容和輸出模式。支持多樣比色皿規(guī)格，內(nèi)置運(yùn)算與放電保護(hù)系統(tǒng)。
該模塊擴(kuò)展系統(tǒng)的電容輸出能力，使其能夠支持低電壓、大體積樣品或高阻抗環(huán)境下的長(zhǎng)時(shí)間電擊應(yīng)用，尤其適合植物細(xì)胞、電導(dǎo)率低的系統(tǒng)或RNA電轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)。
用于方波脈沖控制，支持設(shè)置多次脈沖、間隔時(shí)長(zhǎng)和脈沖寬度。該模塊特別適合哺乳動(dòng)物細(xì)胞、干細(xì)胞、電轉(zhuǎn)RNA實(shí)驗(yàn)或需要高生存率與精確能量控制的系統(tǒng)。
為標(biāo)準(zhǔn)電穿孔比色皿提供物理接口，確保電極接觸一致性。模塊化夾持結(jié)構(gòu)減少電極損耗，延長(zhǎng)比色皿與金屬片壽命。
可用于轉(zhuǎn)染293T、CHO、HeLa等細(xì)胞系以及原代神經(jīng)元、免疫細(xì)胞、干細(xì)胞等，尤其適合質(zhì)粒、siRNA、mRNA或CRISPR系統(tǒng)導(dǎo)入。方波脈沖提供溫和電擊環(huán)境，有助于細(xì)胞恢復(fù)與存活。
支持大腸桿菌、乳酸桿菌、放線菌、真菌類等基因?qū)耄Ｓ糜诜肿涌寺 ⒌鞍妆磉_(dá)系統(tǒng)、菌株構(gòu)建等微生物工程應(yīng)用。
可對(duì)工業(yè)用酵母、藍(lán)藻、綠藻等模式或應(yīng)用生物體進(jìn)行基因轉(zhuǎn)化，為合成生物學(xué)、生物燃料研究等提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
適用于煙草、水稻、擬南芥等植物原生質(zhì)體的DNA或RNA電轉(zhuǎn)，搭配CE模塊的高電容輸出能力，可實(shí)現(xiàn)更高表達(dá)效率和原核編輯驗(yàn)證。
細(xì)胞制備：確保處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，使用無血清、低離子電轉(zhuǎn)緩沖液重懸。
混合核酸：將核酸（質(zhì)粒、RNA、gRNA等）加入至細(xì)胞混懸液中。
裝填比色皿：轉(zhuǎn)移至相應(yīng)規(guī)格電穿孔比色皿，確保氣泡排除干凈。
插入ShockPod：安裝比色皿后合上保護(hù)蓋，避免觸電。
設(shè)置參數(shù)：根據(jù)目標(biāo)細(xì)胞設(shè)置電壓、電容、脈沖時(shí)間（或選用預(yù)設(shè)程序）。
執(zhí)行穿孔：按 Pulse 鍵執(zhí)行脈沖，設(shè)備自動(dòng)完成數(shù)據(jù)記錄。
立即復(fù)蘇：迅速轉(zhuǎn)移至溫?zé)崤囵B(yǎng)基或復(fù)蘇緩沖液中，靜置修復(fù)。
后續(xù)操作：可進(jìn)行藥物篩選、蛋白表達(dá)檢測(cè)、熒光觀察或基因型鑒定。
指數(shù)衰減波適合大電容單脈沖，方波適用于需要高細(xì)胞生存率的短脈沖。系統(tǒng)支持快速切換，擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)靈活性。
配合可選電容值與輸出波形，用戶可設(shè)計(jì)近乎任意組合的電脈沖參數(shù)，精準(zhǔn)控制穿孔效能。
LCD顯示器可顯示電壓、電流、電阻、放電時(shí)間、存儲(chǔ)程序編號(hào)等信息，便于追蹤與優(yōu)化。
系統(tǒng)可儲(chǔ)存實(shí)驗(yàn)參數(shù)組合，支持快速調(diào)用，降低人工設(shè)置時(shí)間與錯(cuò)誤率，特別適合多批次實(shí)驗(yàn)。
具備過壓保護(hù)、自動(dòng)放電、防電弧算法、接觸檢測(cè)等安全機(jī)制，確保用戶與樣品安全。
定期檢查電極片與比色皿接觸面，避免鹽分沉積或金屬氧化導(dǎo)致接觸不良。
每次使用后應(yīng)立即用去離子水或酒精清洗比色皿并自然晾干。
避免使用含NaCl、KCl等高導(dǎo)電性的緩沖液，可顯著降低電弧風(fēng)險(xiǎn)。
模塊接口應(yīng)定期清理灰塵并緊固連接螺絲，防止接觸電阻升高。
儲(chǔ)存時(shí)斷電保護(hù)，蓋上電極槽，避免靜電積累或高濕環(huán)境腐蝕元件。
| 比色皿間隙 | 推薦用途 | 電壓范圍 | 常用樣品體積 |
|---|---|---|---|
| 0.1 cm | 微生物電轉(zhuǎn)、高壓場(chǎng)強(qiáng) | 1000–2500 V | 40–80 μL |
| 0.2 cm | 酵母與中等電阻細(xì)胞 | 500–1200 V | 80–200 μL |
| 0.4 cm | 哺乳動(dòng)物細(xì)胞低場(chǎng)強(qiáng) | 250–500 V | 200–400 μL |
Gene Pulser Xcell 型號(hào) 1652662 是一款定位于全功能科研電穿孔操作的集成設(shè)備，其設(shè)計(jì)思想立足于“廣覆蓋、高靈活、模塊化、高可靠性”，為細(xì)胞導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)提供一站式解決方案。無論是在教學(xué)型實(shí)驗(yàn)室、高校研究機(jī)構(gòu)，還是在細(xì)胞工程公司、生物制藥實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，該系統(tǒng)均可滿足從試驗(yàn)探索到量產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化所需的多樣要求。
通過 CE 和 PC 模塊的協(xié)同配置，用戶可針對(duì)復(fù)雜實(shí)驗(yàn)需求進(jìn)行參數(shù)拓展與應(yīng)用深化，從而有效提升實(shí)驗(yàn)效率、轉(zhuǎn)化成功率與細(xì)胞存活質(zhì)量。
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