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本培訓旨在讓操作人員：
熟悉Gene Pulser Xcell電穿孔儀的構造、原理及工作機制；
掌握標準化操作流程，確保實驗結果的重復性與安全性；
能獨立完成不同細胞類型的電穿孔實驗；
具備常見故障診斷和日常維護能力；
理解儀器性能指標與數據評估標準。
Gene Pulser Xcell電穿孔儀是美國伯樂公司生產的一款高精度基因導入設備，廣泛應用于微生物、植物原生質體、動物細胞等體系的DNA、RNA、siRNA及蛋白轉入。
主機控制單元（Main Unit）：
提供可調電壓、電容、電阻的脈沖輸出。
模塊接口系統（CE或PC模塊）：
根據細胞類型選擇適配模塊；
CE模塊：用于方波電擊（動物細胞）。
PC模塊：用于指數波電擊（細菌、酵母、植物細胞）。
ShockPod電擊槽：
連接電穿孔杯并傳遞高壓脈沖。
顯示面板：
顯示設定參數、電擊狀態與報警提示。
安全防護結構：
包含電弧檢測、電極互鎖與自動斷電保護功能。
輸出范圍廣（10–3000 V）；
時間常數可調（25–3275 μF）；
可設置單脈沖或多脈沖；
支持指數波、方波兩種放電模式；
電弧自動檢測與報警系統；
可儲存100組實驗方案；
結構模塊化、維護方便。
電穿孔（Electroporation）是利用瞬時高壓電場使細胞膜產生暫時性納米孔洞的過程。
在電場作用下，細胞膜電位迅速上升至閾值（通常約0.5–1 V），膜結構發生可逆性重構，形成通道。外源核酸隨之進入細胞。
電場撤除后，膜孔關閉，細胞得以存活。
影響電穿孔效果的核心參數包括：
電壓（V）：決定電場強度；
電極間距（d）：影響電場均勻性；
時間常數（τ = RC）：影響脈沖持續時間；
緩沖液電導率：影響放電速度與熱效應。
Gene Pulser Xcell通過高精度電容控制與實時反饋技術，實現可控的電場釋放，使導入過程更加高效和穩定。
確保儀器放置在穩固平臺上；
檢查電源線、接地線是否完好；
確認ShockPod槽內清潔干燥；
電極無腐蝕、無鹽漬殘留；
模塊連接牢固，顯示屏正常亮起。
細胞制備：
取對數生長期細胞；
低溫洗滌3次以去除培養基鹽分；
重懸于無離子甘油或電穿孔緩沖液中。
DNA/RNA制備：
純度高（A260/A280 ≈ 1.8）；
無乙醇、鹽或蛋白雜質；
濃度適中（1–5 μg/mL）。
電擊杯準備：
選用0.1、0.2或0.4 cm電極間距杯；
預冷至4℃，裝入樣品體積40–80 μL；
確保液面平整、無氣泡。
模式選擇
Manual（手動）：自定義所有參數；
Preset（預設）：調用廠家推薦細胞參數；
Protocol（程序）：保存和調用用戶方案。
參數設定
電壓范圍：根據細胞類型確定（細菌約2 kV、動物細胞約400 V）；
電容：25–3275 μF；
電阻：0–1000 Ω；
脈沖模式：單脈沖或多脈沖；
間隔時間：0.5–1秒；
電極間距：與電擊杯匹配。
執行電擊
插入裝樣杯，蓋好安全罩；
按“Pulse”鍵啟動；
屏幕顯示電壓、時間常數及能量釋放；
電擊結束后取出樣品，立即轉入復蘇液中。
實驗復蘇與培養
電擊后立即加入適宜培養基；
靜置復蘇或搖床培養；
細菌/酵母30–37℃，動物細胞37℃、5% CO?。
| 細胞類型 | 電壓(V) | 電容(μF) | 電阻(Ω) | 電極間距(cm) | 模式 | 備注 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 大腸桿菌 | 1800–2500 | 25 | 200 | 0.2 | 指數波 | 高效轉化 |
| 酵母菌 | 1200–1500 | 200 | 600 | 0.2 | 指數波 | 含山梨醇保護 |
| 動物細胞 | 250–800 | 1000 | ∞ | 0.4 | 方波 | 低電導緩沖液 |
| 植物原生質體 | 300–600 | 500 | ∞ | 0.4 | 指數波 | 需預冷 |
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