本儀器基于電穿孔原理,通過在短時間內對樣品施加高壓脈沖,使細胞膜形成瞬時微孔,從而允許外源 DNA、RNA、蛋白質或納米顆粒進入細胞內部。165-2661 型在結構、控制、數據記錄等方面具有高精度、可重復性和綜合安全保障。
實驗步驟可細分為:樣品準備、儀器設置、電擊執行、樣品回收與培養、結果評估。每一環節均有其關鍵要點和注意事項。
將儀器安放于平整、干燥、無強振動、無直射陽光的實驗臺上。
接通電源,確認 AC 220 V ± 10%,50/60 Hz,且插座已接地。
開機后儀器進行自檢,確認蓋鎖檢測、溫度傳感、自動放電系統、風扇散熱系統均正常。
檢查電擊槽(ShockPod)內部是否干燥、無殘液、無沉淀物。電擊杯是否清潔、干燥、無裂紋或氧化。
準備電擊杯、緩沖液、樣品、外源分子、刻度移液器等。確保所有耗材無鹽、無離子強度過高。
預設培養環境。若用哺乳動物細胞,預熱培養基至 37 ℃;若用細菌或酵母,準備適宜轉化/培養平板。
從周期培養或適宜狀態下取細胞:細菌為對數生長期,酵母或真核細胞亦處于對數期。
離心、洗滌多次以去除培養基中高鹽成分,使用低離子緩沖液或純水重懸。
樣品濃度調整至推薦范圍:例如細菌約 1×10? cells/mL,真核細胞約 1×10?–1×10? cells/mL。
外源分子(DNA、RNA、蛋白)應純度高、無鹽,并緩慢加入樣品中,輕柔混勻。
將混合樣品置于冰上或低溫條件(通常 0-4 ℃)預冷 5-10 分鐘,以減少熱效應。
移液至電擊杯,體積一般為電擊杯最大容積的 60-80%。避免液面高于電極上緣或產生氣泡。
在主界面按“MENU(菜單)”鍵進入設置模塊。
選擇“Manual Setup(手動設置)”或“Preset Protocol(預設方案)”視實驗需要。
以下是常規需設定的參數:
電壓 (Voltage):例如 400-700 V(真核細胞)、1200-1600 V(酵母)、2000-2500 V(細菌)等。
電容 (Capacitance):例如 25-500 μF 細菌體系、小電容;500-1000 μF 真核或植物體系。
電阻 (Resistance):根據樣品電導率設定,一般 50-600 Ω。如儀器具自動匹配 “Auto-R” 選項可啟用。
波形類型 (Waveform):選擇指數衰減波(Exponential)或方波(Square)模式,依據細胞類型與目的。
脈沖次數 (Pulse Count):可設 1-10 次。敏感細胞可用多脈沖,耐受細胞可用單脈沖。
間隔時間 (Pulse Interval):多次脈沖間隔建議 0.5-2 s,視樣品耐受性而定。
保存參數方案:完成設定后按 “SAVE” 鍵保存當前參數組,以便日后調用。
檢查設定的電壓是否在儀器允許范圍(10-3500 V)內。
檢查電容與電阻組合是否合理,確保時間常數(τ = R × C)在適用范圍。
確認電擊杯間隙、樣品體積、電導率等與設置參數匹配。
若使用梯度模式(Gradient Mode),設定起始電壓、步長、次數。
將預冷樣品轉移到電擊杯中,確認無氣泡。
蓋上杯蓋并插入 ShockPod。
蓋鎖應聽“咔噠”聲提示閉合成功,儀器顯示 “LID CLOSED – SAFE TO RUN”。
按 “PULSE” 鍵進入充電狀態,儀器提示 “READY TO PULSE”。
按 “ENTER” 鍵執行放電。
放電過程中,儀器自動顯示實際輸出電壓、時間常數、能量釋放比例等數據。
放電結束后,屏幕提示 “COMPLETE”,系統進入冷卻或退出狀態。
放電結束后 5-10 秒再打開蓋子,避免電弧殘留。
將樣品立即轉入預熱培養基或平板中,輕輕混勻。
細菌樣品可立即置于適溫培養,哺乳動物細胞轉至 37 ℃ CO? 培養箱恢復。
記錄本次放電參數、樣品類型、體積、濃度、結果編號等,用于后續分析。
放電后立即加入適量預溫培養液(如 SOC、YPD 等),輕輕混勻。
在 37 ℃(細菌)或 30 ℃(酵母)溫育約 30-60 分鐘以允許細胞修復。
將適量樣品鋪平至選擇性培養平板,培養至菌落形成。
放電后轉入含血清完全培養基,置于 37 ℃、5% CO? 條件培養。
靜置 1-2 小時后可換培養基并繼續培養至預定時間點。
后續可進行熒光標記、Western blot、流式檢測等分析。
轉入含甘露醇保護劑或適用于原生質體的培養液中恢復。
置于 25-28 ℃ 溫和光照條件下,時間約 1-2 小時。
后續用于轉基因表達、熒光觀察或下游分析。
儀器自動保存:實際輸出電壓、電阻、時間常數、能量釋放比例、波形圖。
可通過 USB 導出 CSV 或 TXT 文件,用于統計分析。
轉化/轉染效率:細菌以 CFU/μg DNA 表示;真核細胞以陽性細胞占比表示。
細胞存活率:通過臺盼藍、PI 染色或流式計數評估。
表達水平:如熒光蛋白表達、qPCR 或 Western blot 檢測。
重復性與穩定性:三次以上實驗數據應波動較小(例如效率變化 <±15%)。
整理不同參數組合與實驗結果對應關系。
繪制轉化效率-電壓、時間常數-存活率等曲線。
根據趨勢調整參數,進入下一輪優化。
實驗結束后關閉電源。
等待 10 秒自動放電后再打開蓋子。
用無水乙醇擦拭電擊杯、電極及 ShockPod 內部,確保干燥。
清理通風口和風扇濾網,保持散熱通暢。
定期(每月/每季度)校驗輸出電壓、時間常數與波形穩定性。
電擊前必須確認蓋鎖閉合,嚴禁操作中觸摸電極。
樣品緩沖液不得含高鹽或氣泡,避免電弧發生。
實驗過程中應佩戴絕緣手套。若出現閃光、冒煙、異常聲音,立即斷電。
實驗區域應遠離液體、金屬器具或未經接地的物體。
操作后樣品應及時回收并對廢液做高壓滅菌處理。
檢查儀器與環境;
準備樣品(濃度、電導率、體積);
設定儀器參數(電壓、電容、電阻、波形、脈沖次數);
裝載電擊杯,檢測蓋鎖狀態;
執行放電;
樣品轉移至培養條件;
記錄數據與結果;
清理儀器,維護設備。
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