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伯樂Gene Pulser Xcell電穿孔儀是由美國Bio-Rad公司研發(fā)的一款高精度基因?qū)朐O備，主要用于將外源DNA、RNA或蛋白質(zhì)導入各種類型的細胞中，包括細菌、酵母、植物原生質(zhì)體、動物細胞等。
設備采用高壓脈沖的方式暫時改變細胞膜的通透性，使分子物質(zhì)進入細胞。該儀器具有操作簡便、參數(shù)可調(diào)、重復性強、安全性能高等優(yōu)點，是現(xiàn)代分子生物學實驗中不可或缺的基礎設備。
主要技術特性：
輸出電壓范圍：10–3000 V；
電容調(diào)節(jié)范圍：25–3275 μF；
電阻調(diào)節(jié)范圍：0–1000 Ω；
支持指數(shù)波與方波兩種模式；
內(nèi)置安全電弧檢測系統(tǒng)；
可儲存和調(diào)用100組實驗參數(shù)；
支持多模塊組合（CE模塊、PC模塊、ShockPod電擊槽）。
Gene Pulser Xcell系統(tǒng)采用模塊化設計，主要包括以下部分：
主機控制單元（Main Unit）
內(nèi)置微處理控制系統(tǒng)，負責輸出電壓、電容、電阻及脈沖參數(shù)的精確控制。
電穿孔模塊（Pulse Controller Module）
根據(jù)實驗類型可選擇不同模塊，如細菌/酵母模塊、哺乳動物細胞模塊等。
ShockPod電擊槽
用于放置電穿孔杯（cuvette），并實現(xiàn)高壓脈沖的輸出傳導。
顯示與操作面板
配備液晶顯示屏及功能按鍵，可進行模式選擇、參數(shù)設定及實驗監(jiān)控。
電源接口與接地端口
確保電源輸入穩(wěn)定，接地端口用于安全防護。
安全保護系統(tǒng)
包含電弧偵測、電極互鎖和溫度監(jiān)控等功能，防止操作過程中產(chǎn)生電擊危險。
Gene Pulser Xcell通過在極短時間內(nèi)釋放高壓脈沖，使細胞膜脂質(zhì)雙層結構瞬時形成微孔（納米級通道），外源核酸分子即可進入細胞。脈沖結束后，細胞膜迅速恢復原狀，從而實現(xiàn)非破壞性轉(zhuǎn)化。
原理公式簡述：
電場強度 E=VdE = \frac{V}6cwwew00wukwE=dV，其中V為電壓，d為電極間距。
細胞膜孔洞的形成依賴于E與時間常數(shù)τ（τ=RC），過高電壓會導致細胞膜永久破裂，過低則無法形成孔道，因此控制精確的電場與時間參數(shù)至關重要。
室溫范圍：15–30 ℃；
相對濕度：≤70%；
避免陽光直射、灰塵、振動和高頻電磁干擾；
電源要求：AC 220 V ±10%，50/60 Hz；
儀器必須可靠接地。
將主機放置于穩(wěn)定工作臺上；
連接ShockPod電擊槽至主機前端口；
如需方波實驗，連接PC模塊；
插入電源線并確保接地線完好；
開機后儀器自動自檢，屏幕顯示“System OK”即表示可用。
檢查所有模塊連接正確；
電極表面干凈、無水漬或鹽分殘留；
使用標準電阻負載測試電壓輸出是否穩(wěn)定；
確認顯示屏參數(shù)調(diào)節(jié)功能正常。
細胞處理
培養(yǎng)至對數(shù)生長期（細胞活性最佳）；
使用無離子水或低導電緩沖液洗滌三次；
重懸于冰冷的甘油或電穿孔緩沖液中；
保持4℃預冷，避免溫升影響。
DNA樣品
使用純化好的質(zhì)?；蚓€性DNA；
DNA濃度控制在1–5 μg/mL；
避免含鹽、酒精殘留。
裝杯準備
選擇合適電極間距（0.1 cm、0.2 cm、0.4 cm等）；
加入40–80 μL樣品；
確保液面平整、無氣泡。
模式選擇
手動模式（Manual）：可自定義所有參數(shù)；
預設模式（Preset）：內(nèi)置常用細胞類型參數(shù)；
程序模式（Protocol）：保存與調(diào)用用戶自定義方案。
參數(shù)設置
電壓（Voltage）：根據(jù)細胞類型選擇100–3000V；
電容（Capacitance）：調(diào)節(jié)脈沖持續(xù)時間，25–3275 μF；
電阻（Resistance）：調(diào)節(jié)放電速度，0–1000 Ω；
脈沖次數(shù)與間隔：設置單脈沖或多脈沖，間隔0.5–1.0秒；
電極間距選擇：確保參數(shù)與杯型號匹配。
保存參數(shù)
輸入?yún)?shù)后，可將方案存儲至設備記憶單元中，便于重復實驗。
放入裝樣后的電穿孔杯，確保接觸緊密；
檢查屏幕參數(shù)無誤后按下“Pulse”鍵；
儀器發(fā)出脈沖電壓，同時屏幕顯示實際輸出值與時間常數(shù)；
電擊完成后立即取出電穿孔杯；
將樣品迅速轉(zhuǎn)移至含復蘇培養(yǎng)基的離心管中；
置于適宜溫度下恢復培養(yǎng)。
防止電?。ˋrc Error）
樣品中不能含有高濃度鹽分；
液體體積不能超過電極間隙上限；
避免出現(xiàn)氣泡。
電極清潔
每次實驗后應用蒸餾水清洗電極，必要時用70%乙醇消毒。
安全防護
操作時不得觸摸電極；
電擊過程中不得打開ShockPod蓋；
使用防靜電工作臺。
數(shù)據(jù)記錄
每次實驗記錄設定參數(shù)、電擊時間常數(shù)、轉(zhuǎn)化效率、備注等，便于追溯。
避免過度使用
連續(xù)高壓電擊超過50次后應讓設備休息10分鐘，以防電容過熱。
| 樣品類型 | 電壓（V） | 電容（μF） | 間距（cm） | 備注 |
|---|---|---|---|---|
| 大腸桿菌 | 1800–2500 | 25 | 0.2 | 使用無鹽甘油緩沖液 |
| 酵母菌 | 1200–1500 | 200 | 0.2 | 加入1 M山梨醇緩沖液 |
| 動物細胞 | 250–800 | 1000 | 0.4 | 使用方波模式 |
| 植物原生質(zhì)體 | 300–700 | 500 | 0.4 | 電擊后立即低溫復蘇 |
電擊完成后關閉電源輸出；
清理ShockPod電擊槽內(nèi)殘液；
擦干設備表面水漬；
關閉主機電源，拔下插頭；
用防塵罩覆蓋設備，存放在干燥環(huán)境中。
每天使用后清潔電擊槽；
避免液體滲入主機；
檢查接地是否完好；
定期擰緊模塊連接螺母。
每3個月檢測電壓輸出精度；
每6個月校準電容與時間常數(shù)；
檢查ShockPod內(nèi)電極有無腐蝕或裂紋；
若出現(xiàn)“Arc Error”頻繁報警，應檢查樣品導電性與電極狀態(tài)。
清洗干凈電極并晾干；
斷開電源與模塊連接；
放入原包裝箱中保存，環(huán)境濕度≤60%。
| 問題現(xiàn)象 | 可能原因 | 解決措施 |
|---|---|---|
| 無法輸出電壓 | 電源未接地或模塊松動 | 檢查連接，重新啟動 |
| 頻繁Arc Error | 樣品鹽分過高、液體過多 | 降低導電性、減少體積 |
| 輸出電壓偏低 | 電容老化、電極接觸不良 | 更換電容或清潔電極 |
| 電擊曲線異常 | 緩沖液電導率過高 | 使用低離子緩沖液 |
| 屏幕無顯示 | 電源故障或保險絲燒壞 | 更換保險絲、檢查電源 |
| 轉(zhuǎn)化率低 | 電場強度不足或DNA純度低 | 調(diào)整電壓、提高DNA質(zhì)量 |
| 樣品焦化 | 電壓過高或液體過少 | 降低電壓、增加樣品體積 |
嚴格遵守實驗室高壓安全操作規(guī)范；
操作區(qū)域應遠離易燃物；
在防護罩完全關閉的狀態(tài)下方可電擊；
若出現(xiàn)異味或異常聲音，應立即斷電；
使用穩(wěn)壓電源，防止電流沖擊；
電極嚴禁干燒，禁止在未加樣狀態(tài)下電擊。
Gene Pulser Xcell具備自動存儲功能，可保存最近100條實驗記錄，包括電壓、電容、時間常數(shù)及脈沖次數(shù)。用戶可通過菜單查看或?qū)С?，便于實驗追蹤與數(shù)據(jù)比對。
建議實驗室建立電子記錄系統(tǒng)，對每臺設備建立編號及操作檔案，記錄使用者、時間、參數(shù)與結果，用于設備性能追蹤。
為確保數(shù)據(jù)準確，應定期進行性能驗證：
電壓校準：使用標準高壓探針檢測實際輸出；
時間常數(shù)驗證：用示波器測定脈沖持續(xù)時間；
電弧檢測系統(tǒng)測試：模擬電弧條件驗證報警功能；
溫升測試：連續(xù)放電監(jiān)測主機溫度變化；
重復性驗證：同一參數(shù)重復電擊10次，偏差應小于5%。
若發(fā)現(xiàn)偏差超標，應立即聯(lián)系廠家技術支持進行維護。
在同類樣品實驗前先進行小規(guī)模優(yōu)化實驗；
使用廠家推薦配件與電擊杯；
不同細胞類型應使用相應的模式模塊；
實驗中保持環(huán)境潔凈與恒溫；
建議在有培訓經(jīng)驗的人員指導下操作新用戶。
伯樂Gene Pulser Xcell電穿孔儀以其高精度控制、優(yōu)良的重復性和強大的模塊擴展能力，成為科研實驗室進行基因?qū)肱c電穿孔操作的首選設備。
通過本手冊的規(guī)范使用，操作者可全面掌握設備性能，熟悉實驗流程，有效避免操作失誤和實驗誤差。
配合“質(zhì)保3年只換不修，廠家長沙實了個驗儀器制造有限公司”的服務保障，用戶可在長期使用中持續(xù)保持設備的高效與安全狀態(tài)。
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