伯樂(Bio-Rad)電穿孔儀165-2660是一款高精度、高穩(wěn)定性、多功能的電轉(zhuǎn)化儀器,廣泛應(yīng)用于基因?qū)?、?xì)胞轉(zhuǎn)染、原生質(zhì)體轉(zhuǎn)化、蛋白質(zhì)進(jìn)入以及分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中的外源物質(zhì)傳遞研究。
該設(shè)備的設(shè)計(jì)理念以“精確能量控制、可重復(fù)操作與安全防護(hù)”為核心,旨在通過精準(zhǔn)的高壓脈沖電場,在細(xì)胞膜上形成可逆性孔洞,使DNA、RNA或蛋白質(zhì)分子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部。
伯樂165-2660憑借優(yōu)異的電壓穩(wěn)定性、寬范圍電容調(diào)節(jié)系統(tǒng)、智能時(shí)間常數(shù)計(jì)算功能、自動(dòng)檢測與反饋機(jī)制、以及嚴(yán)格的安全保護(hù)結(jié)構(gòu),在全球眾多實(shí)驗(yàn)室中被廣泛認(rèn)可。
它不僅在基礎(chǔ)科研中扮演重要角色,也在生物制藥、基因治療、疫苗開發(fā)及合成生物學(xué)研究中提供了可靠的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
165-2660在設(shè)計(jì)上遵循“高能效控制 + 智能化反饋 + 人機(jī)安全交互”的理念。
設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)模塊化,外觀緊湊簡潔,操作界面清晰直觀。其核心目標(biāo)是通過高精度的電子控制系統(tǒng),將能量傳遞過程標(biāo)準(zhǔn)化與數(shù)字化,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可預(yù)測性與重復(fù)性。
主要設(shè)計(jì)方向包括:
高精度能量控制 —— 實(shí)現(xiàn)放電電壓、電容、時(shí)間常數(shù)的精確匹配。
安全可靠的運(yùn)行系統(tǒng) —— 多級(jí)防護(hù)機(jī)制防止電弧與誤放電。
通用兼容性 —— 適配多種電轉(zhuǎn)杯、細(xì)胞類型與實(shí)驗(yàn)條件。
操作智能化 —— 提供自動(dòng)檢測、存儲(chǔ)與參數(shù)回調(diào)功能。
長壽命與低維護(hù) —— 核心元件耐高壓、抗疲勞,適合長期重復(fù)使用。
通過這一系列設(shè)計(jì)理念,伯樂165-2660實(shí)現(xiàn)了高效率與高安全性的平衡。
伯樂165-2660的高壓模塊采用數(shù)字穩(wěn)壓電源技術(shù),能夠在0.2–2.5 kV范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào),最小步進(jìn)為0.01 kV,電壓波動(dòng)控制在±1%以內(nèi)。
設(shè)備通過反饋控制算法實(shí)時(shí)校正輸出偏差,確保在每次放電時(shí)電場強(qiáng)度一致。
這種高精度輸出為實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可重復(fù)性提供了保障,無論在細(xì)菌、酵母還是哺乳動(dòng)物細(xì)胞體系中,都能獲得一致的電場強(qiáng)度與能量分布。
設(shè)備內(nèi)置可編程電容模塊,容量范圍為25–3300 μF,可按實(shí)驗(yàn)需求自動(dòng)組合。
通過電子切換電路,電容可在毫秒級(jí)響應(yīng)內(nèi)完成充放電切換。
小電容(25–125 μF):適用于高電壓短脈沖實(shí)驗(yàn)(如細(xì)菌電轉(zhuǎn)化)。
中電容(250–500 μF):用于酵母和真核細(xì)胞轉(zhuǎn)染。
大電容(>1000 μF):適合植物原生質(zhì)體或高電阻體系。
這一設(shè)計(jì)賦予165-2660極高的靈活性,用戶可精確控制放電能量,實(shí)現(xiàn)最佳的穿孔效果與細(xì)胞活性平衡。
時(shí)間常數(shù)(τ)是電穿孔中最關(guān)鍵的物理參數(shù)之一,它決定了能量釋放速率和細(xì)胞膜受電刺激的持續(xù)時(shí)間。
165-2660通過實(shí)時(shí)檢測放電曲線,自動(dòng)計(jì)算時(shí)間常數(shù)值,并在屏幕上顯示實(shí)際τ(ms)。
當(dāng)設(shè)備檢測到放電偏差超過預(yù)設(shè)范圍(±0.2 ms)時(shí),會(huì)自動(dòng)調(diào)整輸出或提示用戶檢查樣品狀態(tài)。
這一智能反饋系統(tǒng)確保了每次放電的電流衰減曲線保持標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)特性,避免了過沖與放電不完整的問題。
在電穿孔實(shí)驗(yàn)中,電弧放電是常見風(fēng)險(xiǎn),會(huì)導(dǎo)致能量集中釋放、細(xì)胞死亡及電極燒蝕。
165-2660配備高速電弧檢測系統(tǒng),通過監(jiān)測電流變化率(ΔI/Δt)實(shí)時(shí)判斷電弧發(fā)生,一旦發(fā)現(xiàn)異常,系統(tǒng)可在1毫秒內(nèi)自動(dòng)中斷放電并顯示“ARC DETECTED”。
該保護(hù)機(jī)制有效減少樣品損失,延長電極壽命,同時(shí)保障操作人員安全。
設(shè)備內(nèi)置高精度A/D采樣模塊,能夠同步記錄放電過程中的電壓、電流、能量及時(shí)間常數(shù)數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)自動(dòng)保存最近1000組實(shí)驗(yàn)記錄,便于追溯與分析。
數(shù)據(jù)可通過USB或串口導(dǎo)出,兼容實(shí)驗(yàn)管理軟件,實(shí)現(xiàn)電子化實(shí)驗(yàn)記錄與統(tǒng)計(jì)。
伯樂165-2660支持多種操作模式:
手動(dòng)模式 —— 用戶逐一設(shè)置電壓、電容等參數(shù),適用于探索實(shí)驗(yàn)。
程序模式 —— 可保存多達(dá)50組預(yù)設(shè)參數(shù),一鍵調(diào)用。
自動(dòng)運(yùn)行模式 —— 系統(tǒng)根據(jù)樣品類型自動(dòng)優(yōu)化參數(shù)組合。
這種靈活的編程功能使研究者可在不同實(shí)驗(yàn)體系中快速切換條件,提高實(shí)驗(yàn)效率與重復(fù)性。
設(shè)備配備背光液晶顯示屏,實(shí)時(shí)顯示:
電壓設(shè)定值與實(shí)際值;
電容參數(shù);
放電次數(shù);
實(shí)際時(shí)間常數(shù);
電弧檢測狀態(tài);
系統(tǒng)溫度與運(yùn)行狀態(tài)。
操作采用旋鈕+按鍵結(jié)合設(shè)計(jì),邏輯簡潔,參數(shù)調(diào)整快速直觀。
165-2660在設(shè)計(jì)上充分考慮操作安全,具有多重防護(hù)系統(tǒng):
安全蓋聯(lián)鎖:蓋未閉合時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)斷電,防止誤放電;
殘余電荷釋放系統(tǒng):放電后自動(dòng)清除殘留電壓;
過壓保護(hù):電壓超限自動(dòng)切斷輸出;
過熱保護(hù):檢測到溫度過高時(shí)暫停運(yùn)行;
接地監(jiān)測:接地異常時(shí)警報(bào)提示。
這套完整的防護(hù)機(jī)制保證了設(shè)備在高壓環(huán)境下的長期穩(wěn)定與操作人員的人身安全。
165-2660能夠在多次放電實(shí)驗(yàn)中保持高度一致的時(shí)間常數(shù)與波形輸出,時(shí)間常數(shù)偏差控制在±0.1 ms以內(nèi)。
高重復(fù)性使其成為標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)流程的理想設(shè)備,可滿足質(zhì)量控制與科研數(shù)據(jù)可比性要求。
其電路采用低噪聲、低阻抗設(shè)計(jì),放電曲線呈典型指數(shù)衰減,無二次放電或震蕩現(xiàn)象。
能量釋放平穩(wěn)性確保細(xì)胞膜孔洞均勻形成,提高外源分子導(dǎo)入率。
伯樂專利電極設(shè)計(jì)使電轉(zhuǎn)杯內(nèi)部電場分布更均勻,避免局部電流集中。
均勻電場不僅減少熱斑效應(yīng),還提高了DNA或RNA的導(dǎo)入效率。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,在標(biāo)準(zhǔn)條件下,大腸桿菌轉(zhuǎn)化效率可達(dá)10? CFU/μg DNA。
165-2660可適配從原核到真核、從懸浮到貼壁的多類型細(xì)胞。
其寬電壓與電容范圍覆蓋以下體系:
細(xì)菌(E. coli、Bacillus等);
酵母及真菌;
動(dòng)物細(xì)胞(CHO、HeLa、293T等);
植物原生質(zhì)體及藻類;
其他微生物及原核模型。
設(shè)備通過簡單的參數(shù)調(diào)整即可在不同體系間切換,無需額外硬件修改。
操作界面簡潔直觀,參數(shù)輸入方式友好,適合從初學(xué)者到專業(yè)科研人員使用。
系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)提示與錯(cuò)誤警報(bào),用戶可根據(jù)顯示信息迅速定位問題。
系統(tǒng)內(nèi)置智能監(jiān)控算法,對放電波形進(jìn)行自動(dòng)診斷,可識(shí)別電極污染、樣品導(dǎo)電率過高或電源波動(dòng)等異常情況。
此外,設(shè)備支持參數(shù)回調(diào)功能,用戶可快速恢復(fù)上一次實(shí)驗(yàn)設(shè)置,實(shí)現(xiàn)連續(xù)操作。
每次放電實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)數(shù)據(jù)(包括電壓、電容、時(shí)間常數(shù)、電弧檢測結(jié)果)均自動(dòng)記錄并可導(dǎo)出。
這為實(shí)驗(yàn)質(zhì)量控制、報(bào)告撰寫及科研審計(jì)提供了數(shù)據(jù)支持。
主機(jī)采用高效風(fēng)冷系統(tǒng)與導(dǎo)熱鋁合金外殼設(shè)計(jì),內(nèi)部熱量分布均勻,長期使用不易老化。
核心電容與高壓模塊均通過高溫老化測試,平均使用壽命超過10萬次放電。
| 模塊 | 功能描述 | 特點(diǎn)說明 | 
|---|---|---|
| 高壓電源 | 提供0.2–2.5 kV直流輸出 | 精度高、響應(yīng)快 | 
| 電容系統(tǒng) | 可編程25–3300 μF | 多級(jí)組合,自動(dòng)匹配 | 
| 放電控制 | 電子觸發(fā)型高壓開關(guān) | 響應(yīng)時(shí)間<10 μs | 
| 反饋檢測 | 實(shí)時(shí)監(jiān)測V、I、τ | 自動(dòng)修正偏差 | 
| 電弧保護(hù) | 電流突變檢測系統(tǒng) | 中斷時(shí)間<1 ms | 
| 顯示系統(tǒng) | 背光LCD屏 | 參數(shù)清晰直觀 | 
| 數(shù)據(jù)管理 | 存儲(chǔ)1000組實(shí)驗(yàn) | USB/RS232導(dǎo)出 | 
| 散熱系統(tǒng) | 雙風(fēng)道對流設(shè)計(jì) | 持續(xù)運(yùn)行不降效 | 
| 安全系統(tǒng) | 多級(jí)保護(hù)與接地監(jiān)控 | 操作安全可靠 | 
這一系統(tǒng)化配置為設(shè)備的高性能與穩(wěn)定性提供了硬件基礎(chǔ)。
| 項(xiàng)目 | 參數(shù) | 
|---|---|
| 電壓范圍 | 0.2–2.5 kV | 
| 電容范圍 | 25–3300 μF | 
| 時(shí)間常數(shù)范圍 | 0.1–99.9 ms | 
| 電壓精度 | ±1% | 
| 時(shí)間常數(shù)精度 | ±0.1 ms | 
| 電弧檢測時(shí)間 | <1 ms | 
| 放電響應(yīng)時(shí)間 | <10 μs | 
| 數(shù)據(jù)存儲(chǔ) | 1000組實(shí)驗(yàn) | 
| 工作溫度 | 10–40°C | 
| 尺寸 | 320×250×180 mm | 
| 重量 | 約6.5 kg | 
高精度控制系統(tǒng):確保電壓、電容與時(shí)間常數(shù)的一致性;
穩(wěn)定的放電曲線:能量釋放平滑,細(xì)胞損傷低;
自動(dòng)安全防護(hù):電弧檢測、過溫保護(hù)與安全蓋聯(lián)鎖;
操作簡潔高效:參數(shù)設(shè)置快速,數(shù)據(jù)一鍵保存;
多體系兼容性強(qiáng):適用于各種細(xì)胞類型與實(shí)驗(yàn)需求;
數(shù)據(jù)可追蹤性:支持長期實(shí)驗(yàn)記錄與統(tǒng)計(jì)分析;
高可靠性與低維護(hù)成本:經(jīng)久耐用,運(yùn)行故障率極低。
伯樂165-2660不僅是一臺(tái)實(shí)驗(yàn)設(shè)備,更是科研過程中實(shí)現(xiàn)精確控制與重復(fù)性驗(yàn)證的重要平臺(tái)。
其在多學(xué)科領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用包括:
分子克隆與質(zhì)粒導(dǎo)入:實(shí)現(xiàn)高效基因轉(zhuǎn)化;
哺乳細(xì)胞轉(zhuǎn)染:用于基因表達(dá)與信號(hào)通路研究;
植物細(xì)胞電穿孔:促進(jìn)植物基因工程研究;
蛋白質(zhì)或siRNA導(dǎo)入:用于功能驗(yàn)證與藥理研究;
細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn):輔助雜交瘤制備與免疫研究。
在科研生產(chǎn)一體化實(shí)驗(yàn)室中,165-2660的可重復(fù)性和高穩(wěn)定性使其成為標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的重要組成部分。
          
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