伯樂(Bio-Rad)電穿孔儀165-2661是一款高精度的電轉化設備,用于將外源DNA、RNA或蛋白質導入各種細胞體系中。其工作原理基于電場脈沖誘導細胞膜形成暫時性孔洞,從而實現物質跨膜轉移。
由于該儀器在運行中涉及高電壓、高瞬時能量釋放與樣品生物活性控制,使用時必須嚴格遵守安全規范和操作規程。
本篇文檔將全面介紹165-2661在使用、維護、樣品處理及實驗環境方面的注意事項,確??蒲腥藛T在保證實驗安全與準確性的前提下,充分發揮儀器性能。
溫度與濕度
建議操作環境溫度保持在20–25°C之間;
相對濕度應低于60%;
避免在潮濕或結露環境下使用,以防電擊和電弧放電。
工作臺條件
工作臺應平整、堅固、干燥;
避免將儀器置于導電金屬臺面;
儀器周圍至少保持30 cm的通風空間。
電源條件
輸入電壓:AC 220V ±10%,50/60Hz;
接地電阻應≤1 Ω;
嚴禁共用電源插座與加熱設備或高頻儀器。
電磁干擾防護
遠離強磁場、電焊機、高功率電機;
若實驗室存在射頻設備,應保持距離≥1 m。
每次開機前,應進行以下檢查:
| 檢查項目 | 要求 | 說明 |
|---|---|---|
| 電源線 | 絕緣完好、無損傷 | 確認接地端有效連接 |
| 電極接口 | 清潔干燥 | 防止電弧放電 |
| 電轉杯 | 無裂紋、無殘液 | 避免短路或電擊 |
| 顯示屏 | 正常顯示 | 檢查是否有錯誤代碼 |
| 安全蓋 | 關閉靈敏 | 感應器未就緒禁止放電 |
若發現異常,應立即停止開機,檢查電源或聯系維護人員。
使用低離子濃度緩沖液(如10%甘油或HEPES溶液),禁止使用含鹽量高的PBS、NaCl等溶液。
高導電性會引發電弧,導致放電失敗和設備損壞。
樣品體積需與電轉杯間隙匹配:
0.1 cm 間隙 → 20–40 μL;
0.2 cm 間隙 → 80–100 μL;
0.4 cm 間隙 → 300–400 μL。
樣品中應無氣泡。氣泡會導致局部電場集中,引發電弧放電。
放電前必須將樣品充分冰浴預冷,降低電擊產生的熱效應。
設定電壓與電容應依據細胞類型選擇,避免盲目提高電壓。
細菌體系:2.0–2.5 kV,25 μF;
酵母體系:1.2–1.5 kV,50 μF;
動物細胞:0.25–0.8 kV,250 μF。
常用參數:
不同體系間的參數不可直接互換,需經實驗驗證。
在多次放電實驗中,連續操作間隔應≥30秒,以防電容過熱。
系統顯示“ARC DETECTED”時,立即終止實驗,重新檢查樣品電導率及電極狀態。
放電前務必確認安全蓋關閉到位,儀器顯示“Ready to Pulse”。
啟動放電后,不得觸碰儀器、電極或電轉杯。
放電過程中,若出現異常響聲或煙霧,應立即關閉電源并斷開插頭。
每次放電結束后,等待5–10秒,確保內部殘余電荷完全釋放后再取出樣品。
實驗過程中禁止多人同時操作同一設備。
電轉杯電極表面應保持清潔、無氧化層。
可使用無水乙醇或去離子水擦拭;禁止使用酸堿性清洗劑。
實驗后立即清洗并干燥,防止鹽分結晶。
電極若出現變形或腐蝕,應及時更換。
放電后的樣品需立即放置于冰浴中冷卻1–2分鐘,防止熱損傷。
生物樣品操作應在超凈工作臺內完成,避免污染。
若使用病原體或轉基因樣品,須遵守生物安全實驗規范(BSL-2級或以上)。
嚴禁液體進入儀器內部,防止短路或高壓擊穿。
放置樣品前應檢查電極槽是否干燥。
若液體溢出,應立即關閉電源并用干布擦拭干凈。
165-2661在工作時輸出電壓高達2.5 kV,操作人員必須經過培訓后方可使用。
嚴禁用濕手接觸設備、電纜或插頭。
儀器運行時,操作人員應保持安全距離,避免身體接觸金屬導體。
實驗區內不得放置易燃溶劑,如乙醇、丙酮等。
設備必須連接到獨立接地插座,不得與其他電器共用電源線。
當檢測到電擊風險(如靜電感或電流異常),應立即停止使用并報告實驗室安全員。
每次實驗前后均應記錄以下數據:
電壓設定值與實際值;
電容檔位;
時間常數(τ);
電弧狀態;
樣品信息與操作人。
若實驗結果出現異常,應保留設備運行日志,便于后期分析。
USB導出數據時,確保文件系統正確卸載,避免損壞記錄文件。
不得擅自修改設備內部系統時間或程序參數。
| 項目 | 周期 | 內容 |
|---|---|---|
| 外殼清潔 | 每周 | 使用干布擦拭表面,防止灰塵積聚 |
| 電極清洗 | 每次實驗后 | 去離子水清洗并晾干 |
| 電轉杯檢查 | 每次使用前 | 檢查是否有裂紋或殘留液體 |
| 通風口清潔 | 每月 | 清除灰塵,保持散熱良好 |
| 電壓輸出檢測 | 每6個月 | 使用標準電壓表校準精度 |
| 電容檢測 | 每年 | 檢查容量衰減情況 |
禁止拆卸主機外殼,內部含高壓電路;
禁止使用未經認證的替代電轉杯或電極;
禁止自行更換內部電容、電源模塊;
禁止堵塞通風孔或在通風口放置物體。
若設備超過3個月未使用:
應斷開電源并覆蓋防塵罩;
存放環境濕度≤50%;
定期通電30分鐘以防電容老化。
| 錯誤提示 | 可能原因 | 處理方法 |
|---|---|---|
| ARC DETECTED | 樣品導電性高、含鹽或有氣泡 | 重新配制緩沖液,排除氣泡 |
| CHECK SYSTEM | 內部自檢異常 | 重啟設備,若仍存在請聯系技術支持 |
| VOLTAGE ERROR | 電源波動或穩壓模塊異常 | 檢查電源穩定性 |
| CAP ERROR | 電容切換失敗 | 檢查是否存在電路短路 |
| TIME CONST=0 | 采樣電阻接觸不良 | 檢查電極接口并重新插入 |
每次實驗均應由一名主操作者與一名觀察員共同進行,確保安全監控。
若儀器長期使用,應建立設備運行日志,記錄維護與校驗歷史。
實驗室應配置滅火器、急救包及防電擊絕緣墊。
若發生設備冒煙、異味或響聲異常,應立即斷電并上報管理人員。
實驗過程中禁止使用移動電話及其他電子設備靠近高壓區。
能量控制與細胞活性平衡
不可追求過高電壓,應以細胞存活率為主要參考;
實驗條件需通過逐步優化獲得。
溫度控制的重要性
高能量放電會導致局部溫升,須使用冰浴控制在4°C;
避免樣品因熱累積而影響膜修復。
電場均勻性保障
電轉杯必須保持水平放置;
液體覆蓋電極完全且無氣泡。
重復性實驗的標準化
同一條件下進行重復實驗至少3次,記錄所有參數;
時間常數偏差≤0.2 ms視為設備性能穩定。
操作人員應具備電生理或分子生物學實驗基礎,熟悉高壓安全知識。
使用前必須經過設備培訓,掌握儀器結構與急停操作。
儀器操作手冊應放置在設備旁便于查閱。
實驗室應設立專人管理,負責設備借用、維護及校準記錄。
所有維護操作須由專業技術人員執行,嚴禁自行拆卸。
高濃度DNA或大分子轉染
溶液粘度增大時需降低電壓或電容,防止能量過度集中。
大體積電穿孔實驗
應使用0.4 cm電轉杯,并在兩次放電間隔至少60秒。
連續多樣品電擊
建議每10次放電后關閉儀器休息10分鐘,以延長元件壽命。
低溫環境操作
環境溫度低于15°C時,充電時間將延長,應適當調整操作節奏。
高濕季節使用
需加裝除濕設備,防止電極凝露導致電弧放電。
平均無故障運行時間(MTBF)超過8000小時;
若嚴格遵守操作規范,主機可穩定運行8年以上;
建議每年進行一次專業性能驗證,包括電壓輸出、時間常數與安全系統檢測;
過載、頻繁放電及濕度過高將顯著縮短設備壽命。
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