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以下為伯樂（Bio-Rad）MicroPulser電穿孔系統(tǒng)的詳細操作指南，全文約3000字，內(nèi)容完全去重、專業(yè)詳實，涵蓋儀器配置、樣品處理、操作步驟、故障應(yīng)對、安全準則和實驗優(yōu)化等方面。適用于實驗室工作人員系統(tǒng)掌握設(shè)備操作方法和實驗技能。

一、操作概述

伯樂MicroPulser是一套專為電穿孔實驗設(shè)計的高壓脈沖系統(tǒng)。通過精確控制電壓脈沖，該系統(tǒng)能在細胞膜上瞬時產(chǎn)生可逆微孔，使外源物質(zhì)如質(zhì)粒DNA、RNA或蛋白質(zhì)進入細胞內(nèi)部，完成轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)染等實驗?zāi)康?。系統(tǒng)適配多種穿孔杯，并提供多種細胞類型的默認設(shè)置，既適合新手操作，也支持專業(yè)人員定制參數(shù)。

二、系統(tǒng)構(gòu)成

1. 主控制單元

該單元為核心模塊，包含：

• LCD顯示屏：實時顯示電壓、電阻、脈沖時間。

• 控制按鍵：用于程序選擇、參數(shù)設(shè)定與啟動。

• 電容模塊：內(nèi)置高壓快速充放電電容。

• 微處理控制器：實現(xiàn)電壓調(diào)控與參數(shù)精確輸出。

2. 電極支架組件

• 兼容0.1 cm與0.2 cm電極間隙的穿孔杯；

• 快速卡槽設(shè)計，便于杯體插拔；

• 金屬電極導電均勻，保證脈沖一致性。

3. 電源與安全系統(tǒng)

• 高電壓變壓器與穩(wěn)壓芯片；

• 電弧抑制功能，自動檢測電擊異常；

• 內(nèi)置保險絲與斷電保護機制。

三、操作準備

1. 儀器放置與環(huán)境要求

• 操作臺應(yīng)平整、干燥；

• 避免靠近水源、熱源或強電磁設(shè)備；

• 環(huán)境溫度建議在15–25°C之間。

2. 設(shè)備開機檢查

• 插入電源后按下開關(guān)；

• 屏幕亮起并進入主界面；

• 檢查設(shè)備是否有報警或故障提示。

3. 電極杯準備

• 根據(jù)實驗細胞類型選擇適當間隙杯體；

• 使用前將穿孔杯預(yù)冷于冰盒內(nèi)，降低熱效應(yīng)；

• 檢查杯壁是否干凈透明，無殘留雜質(zhì)。

四、樣品處理規(guī)范

1. 細胞處理流程

• 選擇對數(shù)生長期細胞，活性強、形態(tài)完整；

• 多次離心洗滌后，重懸于無離子緩沖液（如冰冷甘油水）；

• 控制細胞濃度在10^8 cells/mL左右，提高轉(zhuǎn)化成功率。

2. 外源分子配置

• 質(zhì)?；騌NA溶液濃度需適中，建議為10–100 ng/μL；

• 不宜使用鹽濃度高的儲存液，以避免電擊時電導過高；

• 在樣品中混勻時應(yīng)緩慢混合，避免形成氣泡。

3. 加樣技巧

• 吸取50–100 μL樣品置入穿孔杯；

• 靜置幾秒后觀察是否有氣泡，輕彈杯體去除；

• 若樣品體積較大，應(yīng)分批次操作，避免超過杯體上限。

五、程序設(shè)定與參數(shù)控制

1. 使用默認程序

儀器預(yù)設(shè)多種常見微生物與哺乳動物細胞電穿孔程序，啟動步驟如下：

• 進入菜單后，選擇目標細胞類型；

• 系統(tǒng)會自動設(shè)定合適的電壓（如2000 V）、脈沖時間（如5 ms）等參數(shù)；

• 插入穿孔杯后按“Pulse”鍵啟動操作。

2. 手動參數(shù)輸入

適合個性化或特殊實驗需求：

• 通過方向鍵進入“Manual”模式；

• 輸入期望電壓值（單位：伏特）；

• 設(shè)置放電時間常數(shù)或維持默認值；

• 保存參數(shù)后執(zhí)行穿孔。

3. 參數(shù)建議值參考（可適當調(diào)整）

六、電穿孔操作流程

1. 打開設(shè)備并預(yù)熱（如有）；

2. 設(shè)置合適程序或輸入?yún)?shù)；

3. 將樣品穿孔杯插入電極支架并對準；

4. 按下“Pulse”鍵，儀器將執(zhí)行脈沖放電；

5. 觀察屏幕反饋信息，如顯示實際電壓、時間常數(shù)等；

6. 脈沖完成后迅速取出穿孔杯；

7. 將樣品立即轉(zhuǎn)移至預(yù)溫的恢復(fù)培養(yǎng)基中培養(yǎng)。

七、安全操作守則

• 穿孔過程中切勿接觸電極裸露部分；

• 操作人員需穿戴實驗室專用防護服、絕緣手套；

• 穿孔區(qū)域應(yīng)設(shè)置提示標志，非操作人員勿靠近；

• 若發(fā)生電弧放電，須立刻斷電并更換穿孔杯或調(diào)整液體體積；

• 不得在設(shè)備濕潤狀態(tài)下操作，以防短路或觸電。

八、常見故障與應(yīng)對措施

九、設(shè)備維護指南

日常維護

• 每次使用后，清理殘留樣品，避免液體腐蝕；

• 使用無纖維擦布與70%酒精擦拭電極和面板；

• 檢查按鈕是否松動、顯示是否異常。

定期保養(yǎng)

• 每季度檢查一次放電性能；

• 每半年更換電極杯，如頻繁使用則周期縮短；

• 每年聯(lián)系技術(shù)支持做整機校準和系統(tǒng)診斷。

存儲注意事項

• 長期不使用時應(yīng)斷電并覆蓋防塵罩；

• 避免設(shè)備處于潮濕、油污或鹽霧環(huán)境；

• 可使用干燥劑保持儀器內(nèi)部環(huán)境穩(wěn)定。

十、實驗優(yōu)化建議

• 在電擊后5分鐘內(nèi)將樣品置于適溫恢復(fù)液中，可提高轉(zhuǎn)化效率；

• 對于低效率細胞，可嘗試調(diào)整穿孔電壓上下限并延長恢復(fù)時間；

• 多次穿孔實驗中應(yīng)記錄每次成功率與對應(yīng)參數(shù)，形成經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫；

• 實驗室可建立標準操作流程文件（SOP）用于規(guī)范每位實驗人員操作；

• 使用模擬細胞模型進行練習可降低新手誤操作概率。

十一、注意事項總結(jié)

• 不同細胞類型對電場強度敏感度不同，建議先從低電壓測試開始；

• 氣泡與高鹽離子是造成電弧的主要原因，必須嚴格控制；

• 穿孔杯嚴禁重復(fù)使用，哪怕僅有輕微劃痕也可能影響結(jié)果；

• 電極接觸點若有氧化，應(yīng)及時打磨或更換；

• 所有操作應(yīng)在規(guī)范實驗室條件下進行，避免環(huán)境波動干擾實驗結(jié)論。

十二、結(jié)束語

掌握MicroPulser電穿孔系統(tǒng)的操作，不僅有助于提升分子克隆、基因編輯等實驗成功率，也是現(xiàn)代生物技術(shù)研究的重要基礎(chǔ)。通過嚴格的操作流程、定期的儀器維護與持續(xù)的數(shù)據(jù)積累，實驗人員可實現(xiàn)穩(wěn)定、高效、可重復(fù)的實驗成果。