美國伯樂電轉(zhuǎn)化儀 Gene Pulser Xcell 使用說明書（詳解版）

一、概述

美國伯樂（Bio-Rad）Gene Pulser Xcell 電轉(zhuǎn)化儀是一款專為基因轉(zhuǎn)染與細胞電穿孔而設(shè)計的高性能實驗設(shè)備。該系統(tǒng)通過精確控制的電擊脈沖，使DNA、RNA、蛋白質(zhì)或其他分子穿透細胞膜，實現(xiàn)外源基因或物質(zhì)的導(dǎo)入。它支持多種細胞類型，包括哺乳動物細胞、干細胞、細菌、酵母和植物細胞，是細胞生物學(xué)、遺傳工程和免疫學(xué)等研究領(lǐng)域中不可或缺的工具。

該儀器采用模塊化結(jié)構(gòu)，由主控單元、指數(shù)波模塊（CE Module）、方波模塊（PC Module）以及ShockPod 電擊槽組成，可靈活配置，適應(yīng)不同實驗要求。

二、設(shè)備組成與功能結(jié)構(gòu)

1. 主控單元（Main Unit）

• 控制整個電擊過程，集成液晶顯示屏、操作按鈕和程序管理系統(tǒng)。

• 支持用戶自定義電壓、電容、電阻、脈沖時間等參數(shù)。

• 配備內(nèi)置程序庫，可存儲100組實驗參數(shù)設(shè)置，便于重復(fù)操作。

2. CE 模塊（指數(shù)波輸出）

• 用于產(chǎn)生指數(shù)衰減型脈沖波形，適合哺乳動物細胞、干細胞及植物細胞的電穿孔實驗。

• 提供更溫和、可控的電刺激，減小細胞死亡率。

3. PC 模塊（方波輸出）

• 用于產(chǎn)生高強度的方波脈沖，適用于細菌、酵母等原核生物。

• 精確控制脈沖寬度與間隔，增強轉(zhuǎn)化效率。

4. ShockPod 電擊槽

• 專為電穿孔比色皿設(shè)計，可自動檢測并控制溫度。

• 適配0.1 cm、0.2 cm 和 0.4 cm間隙的電穿孔比色皿。

5. 附件組件

• 電穿孔比色皿（消毒包裝，常規(guī)配套15個）

• 電纜、電極、接地保護模塊

• 電源線和操作手冊

三、技術(shù)規(guī)格

• 電壓范圍：10 – 3000 V

• 電容范圍：25 – 3275 μF（可調(diào)）

• 輸出波形：指數(shù)波、方波

• 脈沖次數(shù)：1–10次（可設(shè)定間隔）

• 脈沖寬度：0.05–10 ms

• 阻抗選擇：50–1000 Ω 或無窮大

• 最大輸出功率：240 W

• 接口與顯示：LCD 圖形屏幕、功能按鍵、報警提示

• 數(shù)據(jù)存儲：100個程序

• 工作溫度：0–35°C

• 主機尺寸與重量：31 × 30 × 14 cm，約6.6 kg

四、適用實驗類型

• 哺乳動物細胞基因轉(zhuǎn)染

• 干細胞RNA導(dǎo)入

• 大腸桿菌質(zhì)粒導(dǎo)入

• 酵母轉(zhuǎn)化實驗

• 植物細胞原生質(zhì)體電穿孔

• 真核細胞瞬時表達或穩(wěn)定表達實驗

五、操作流程（標準模式）

1. 設(shè)備預(yù)熱與檢查

• 接通主機電源，確認顯示正常。

• 連接CE或PC模塊，系統(tǒng)將自動識別模塊類型。

• 檢查ShockPod內(nèi)是否干燥清潔，插入電極正確。

2. 準備細胞與試劑

• 處理目標細胞，確保其處于對數(shù)生長期。

• 將待轉(zhuǎn)化的質(zhì)粒、siRNA等物質(zhì)與細胞混合，加入到電穿孔比色皿中。

• 使用0.1/0.2/0.4 cm比色皿，根據(jù)細胞類型選用不同間隙。

3. 設(shè)置參數(shù)

• 選擇或創(chuàng)建新程序，可調(diào)節(jié)電壓、電容、電阻、脈沖次數(shù)與間隔時間。

• 選擇輸出波形（指數(shù)波或方波）。

• 保存設(shè)定或調(diào)用已有程序。

4. 執(zhí)行電轉(zhuǎn)化

• 將裝有樣品的比色皿插入ShockPod。

• 按下“Pulse”按鈕執(zhí)行電擊操作。

• 系統(tǒng)將自動記錄實驗參數(shù)并提供音響提示。

5. 細胞恢復(fù)

• 電擊結(jié)束后，立即將細胞轉(zhuǎn)移至培養(yǎng)液中溫和孵育5–10分鐘。

• 將細胞接種至預(yù)熱的培養(yǎng)皿中繼續(xù)培養(yǎng)或進行下游實驗。

六、參數(shù)選擇建議（參考）

注：實際實驗中需根據(jù)細胞類型、實驗?zāi)康募芭囵B(yǎng)狀態(tài)優(yōu)化參數(shù)。

七、維護與注意事項

1. 操作安全

• 操作前務(wù)必接地，避免靜電或電擊傷害。

• 電擊過程中不可接觸比色皿電極區(qū)域。

2. 清潔要求

• 使用完畢后，ShockPod 應(yīng)擦干。

• 不可用水沖洗主機模塊，避免損壞內(nèi)部電路。

3. 存儲與搬運

• 儲存在干燥通風(fēng)環(huán)境，避免陽光直射。

• 長期不使用時請拔掉電源并蓋好防塵罩。

八、常見問題與排查

九、系統(tǒng)升級與拓展

• 可選配冷卻模塊用于控制比色皿溫度，提升轉(zhuǎn)染效果。

• 兼容多種電穿孔緩沖液與自定義實驗協(xié)議。

• 軟件可升級，支持導(dǎo)出實驗數(shù)據(jù)到計算機端進行統(tǒng)計分析。

十、總結(jié)與建議

美國伯樂 Gene Pulser Xcell 電轉(zhuǎn)化儀是一款功能全面、操作簡便且性能穩(wěn)定的電穿孔系統(tǒng)。其模塊化設(shè)計不僅提升了操作靈活性，還保障了設(shè)備的穩(wěn)定性與使用壽命。對于不同類型的細胞和實驗?zāi)繕?，系統(tǒng)提供了強大的參數(shù)調(diào)節(jié)能力和可擴展性。

建議使用者在初次操作前仔細閱讀用戶手冊，并從低電壓和短脈沖時間開始試驗，逐步優(yōu)化實驗條件，以獲得最佳的轉(zhuǎn)染效率和細胞存活率。配合適宜的電穿孔緩沖液、比色皿尺寸和溫控手段，能夠顯著提高實驗的成功率和重復(fù)性。

若在實驗中遇到任何操作難題，可結(jié)合參數(shù)記錄功能反復(fù)優(yōu)化，或向?qū)I(yè)技術(shù)支持人員尋求幫助。