伯樂MicroPulser 微生物電穿孔儀（1652100）使用詳解

詳情

伯樂MicroPulser 微生物電穿孔儀（1652100）使用詳解

一、設(shè)備簡介

Bio-Rad MicroPulser 電穿孔儀（型號1652100）是專為微生物（如大腸桿菌、酵母、乳酸菌、藍藻、放線菌等）設(shè)計的高效電穿孔系統(tǒng)。它通過短時間高壓電脈沖暫時改變細胞膜結(jié)構(gòu)，使DNA、RNA、質(zhì)粒、寡核苷酸等外源分子進入微生物細胞內(nèi)，從而實現(xiàn)基因轉(zhuǎn)化或基因表達調(diào)控的目的。

該儀器體積小巧，操作簡便，內(nèi)置多種優(yōu)化穿孔程序，極大提升了轉(zhuǎn)化效率與實驗重復(fù)性，是分子生物學(xué)、合成生物學(xué)和微生物工程實驗室的常規(guī)設(shè)備之一。

二、工作原理

MicroPulser 的電穿孔原理基于 指數(shù)衰減波（exponential decay pulse），通過設(shè)定的高壓（一般為1000–2500V）在極短時間（幾毫秒）內(nèi)釋放電場，使細胞膜瞬時產(chǎn)生“納米孔”，為外源DNA分子進入細胞提供通道。

穿孔結(jié)束后，細胞膜會迅速修復(fù)。只要條件合適，細胞能恢復(fù)活性并成功攜帶外源遺傳物質(zhì)進行表達或整合。

三、主要組成部件

主機（MicroPulser）

顯示屏與參數(shù)設(shè)定面板；
內(nèi)部電容與高壓電源；
程序設(shè)定模塊（含7類細胞預(yù)設(shè)程序）；
安全保護與脈沖反饋系統(tǒng)。

電極連接口

紅黑接頭分別對應(yīng)電極兩端；
接ShockPod模塊或標準穿孔杯電極。

Cuvette（穿孔杯）

0.1 cm、0.2 cm、0.4 cm 間距三種規(guī)格；
特殊材料制成，耐高壓不導(dǎo)電；
每杯容積一般為50–400 μL。

四、適用對象與細胞類型

細胞類型	常用間距	推薦電壓范圍
大腸桿菌	0.1 / 0.2 cm	1600–2500 V
酵母	0.2 cm	1500–2000 V
乳酸桿菌	0.2 / 0.4 cm	1000–1800 V
藍藻	0.2 cm	1600–2000 V
放線菌	0.4 cm	600–1200 V
地衣芽孢桿菌	0.1 / 0.2 cm	1400–2200 V

五、操作流程

1. 準備階段

（1）細胞準備

使用對數(shù)生長期的細胞，生長旺盛，膜完整；
多次使用無鹽緩沖液洗滌（如10%甘油、水或低電導(dǎo)PBS）；
最后重懸在冷卻好的無鹽液體中，保持濃度在10?–10?個/mL。

（2）DNA準備

質(zhì)粒應(yīng)濃度適中（一般為1–10 ng/μL）；
使用高純度、無鹽、無蛋白污染的DNA樣品；
DNA體積控制在樣品總體積的10%左右。

2. 設(shè)備設(shè)定

打開設(shè)備電源；
選擇對應(yīng)的微生物類型程序（E.coli、Yeast等）或手動模式；
插入穿孔杯前，確保電極干燥無鹽結(jié)晶。

3. 加樣并插入穿孔杯

在預(yù)冷穿孔杯中加入：

細胞液（如50 μL）；
DNA樣本（如1–2 μL）；

用無菌操作推送到底部，避免氣泡產(chǎn)生；
插入穿孔槽并壓緊，連接電極。

4. 釋放脈沖

按下“Pulse”按鈕；
屏幕顯示脈沖參數(shù)及“時間常數(shù)（Time Constant）”；
完成后立即取出穿孔杯，加入1 mL SOC或LB進行復(fù)蘇；
轉(zhuǎn)入培養(yǎng)管中孵育（如37°C，1小時）以完成表達準備。

5. 后處理

將轉(zhuǎn)化后的細胞涂布至選擇性抗生素平板；
培養(yǎng)12–16小時；
觀察菌落生長、挑取單克隆進行驗證。

六、電穿孔參數(shù)設(shè)置參考

微生物	電壓(V)	間距(cm)	時間常數(shù)(ms)	特別建議
E. coli	1800–2500	0.1 / 0.2	4.5–5.2	加10%甘油保存細胞
酵母	1500–2000	0.2	5.0–7.0	加入CaCl?提升效率
乳酸桿菌	1000–1600	0.2	3.0–5.5	添加蔗糖保護細胞膜
放線菌	800–1200	0.4	5.0–8.0	室溫操作更穩(wěn)定
藍藻	1800–2200	0.2	4.0–6.0	光照下處理效果更佳

七、常見問題與排查

問題現(xiàn)象	可能原因	解決方法
電弧放電（spark）	鹽濃度過高 / 空氣殘留	使用無鹽緩沖 / 排除氣泡
時間常數(shù)=0	電阻極低 / 杯壁短路	更換緩沖液 / 使用新穿孔杯
無菌落生長	電壓不足 / DNA質(zhì)量差	提高電壓 / 更換質(zhì)?；蛴眯绿崛颖?/td>
菌落過少	DNA量過低 / 細胞密度不足	增加DNA濃度 / 使用更高密度細胞懸液
杯口冒泡	裝液體積過多	控制液面低于杯壁1 mm

八、維護與保養(yǎng)建議

1. 日常維護

使用完畢立即清理穿孔杯；
電極槽用酒精或去離子水擦拭干凈；
拆下ShockPod組件，確保干燥通風。

2. 周期保養(yǎng)

檢查電源連接和輸出穩(wěn)定性；
定期用標配校準器測試輸出電壓；
設(shè)備閑置期間用防塵罩覆蓋保存。

九、使用技巧分享

1. 提高轉(zhuǎn)化效率

冷卻穿孔杯、細胞與DNA混合液，有助于降低放電風險；
選擇合適的穿孔間距與電壓匹配；
使用預(yù)設(shè)程序減少人為誤差。

2. 多樣本快速切換

準備多個穿孔杯并編號；
使用多管預(yù)冷架預(yù)處理細胞；
一次性處理多個穿孔樣本，節(jié)省時間。

3. 搭配其他設(shè)備聯(lián)用

可與伯樂Gene Pulser、ECM系列電穿孔系統(tǒng)組合；
實現(xiàn)從微生物到哺乳動物細胞的全面覆蓋。

十、總結(jié)

伯樂1652100 MicroPulser 微生物電穿孔儀專為高效、可靠的微生物基因轉(zhuǎn)化而設(shè)計，操作簡便、結(jié)果穩(wěn)定、適應(yīng)性廣。通過規(guī)范操作流程、科學(xué)參數(shù)選擇和細致的日常維護，用戶可以顯著提高實驗成功率，實現(xiàn)高通量微生物轉(zhuǎn)化。

不論是常規(guī)大腸桿菌轉(zhuǎn)化，還是高難度的乳酸桿菌、放線菌穿孔，該設(shè)備都能提供精準的脈沖輸出和優(yōu)異的適配能力，是生物工程、微生物遺傳學(xué)和分子克隆實驗的得力助手。