電穿孔是一種通過短暫高壓電脈沖引發細胞膜瞬時孔洞,從而實現外源分子導入的物理方法。與傳統的化學轉染或病毒感染方式相比,電穿孔具有廣泛適用性、高效率及低毒性的優點,尤其適用于常規轉染手段難以奏效的細菌、酵母和部分哺乳動物細胞。
基于此背景,Bio-Rad 公司推出了 MicroPulser 電穿孔儀,這是一款定位于“操作簡單、精準高效”的實驗設備,尤其適合科研型實驗室中常規微生物轉化、高效質粒導入與教學實踐等日常使用需求。
MicroPulser 電穿孔儀是 Bio-Rad 專為微生物轉化實驗開發的一款緊湊型單脈沖穿孔設備。其集成了預設穿孔程序、可調電壓輸出和簡潔的交互界面,為微生物轉化提供了高重復性、高效率的解決方案。
該設備支持多種標準電穿孔比色皿,適用于多種細菌與酵母的穿孔環境,極大地簡化了操作流程,提高了轉化成功率。
項目 | 參數說明 |
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電壓范圍 | 100 V – 3000 V |
輸出波形 | 指數衰減波(Exponential Decay) |
電容值 | 固定25 μF |
內阻值 | 200 Ω(典型) |
時間常數范圍 | 0.5 – 25 毫秒(依樣品阻抗而定) |
顯示屏 | LCD 背光顯示,顯示脈沖電壓、時間常數等 |
預設程序 | 多種細菌、酵母推薦參數內置 |
尺寸 | 20.3 cm × 23.5 cm × 9.5 cm |
重量 | 2.4 kg |
比色皿兼容性 | 0.1 cm、0.2 cm、0.4 cm 間隙比色皿 |
MicroPulser 的主機為一體化封閉結構,采用金屬殼體防電磁干擾設計,內部設有高壓輸出電容、阻尼系統與安全監控模塊。
控制區域包括模式選擇按鈕、開始脈沖按鍵以及液晶顯示界面。用戶可通過旋鈕選擇細菌或自定義程序,系統會自動加載對應參數。
設備配有標準 ShockPod 電極座,可插入 Bio-Rad 專用電穿孔比色皿,確保電極接觸均勻、安全閉合,避免意外觸電或擊穿。
設備預設多種常用細菌(如 E. coli、Bacillus subtilis)和酵母(Saccharomyces cerevisiae)參數,初學者只需選擇目標細胞,即可完成轉化設置,極大降低了上手門檻。
高性能電容釋放機制確保電場輸出穩定,同時配備電弧抑制系統,有效避免因液體導電性變化產生的擊穿現象,提升樣品安全性。
完成穿孔后,屏幕將顯示時間常數、電壓值等關鍵指標,方便研究人員判斷穿孔效率,亦有助于后期實驗參數優化與文獻記錄。
MicroPulser 尺寸緊湊,適合放置于通風櫥、生物安全柜內操作,極大提高實驗室空間利用率。
具備電極保護蓋、電容快速放電模塊、自動斷電等功能,確保穿孔過程對人員及樣品的雙重保護。
最常見用途是將重組質粒導入 E. coli 以進行克隆表達或藍白斑篩選,成功率可達 90%以上,遠高于化學法。
面對細胞壁厚、轉化效率低的放線菌,MicroPulser 可通過高電壓短脈沖實現細胞膜短時電穿通,增強導入率。
在釀酒酵母、畢赤酵母等表達系統中,電穿孔為質粒導入提供可控的參數環境,適配重組蛋白表達研究。
適用于將CRISPR干擾系統或編輯工具導入細菌或酵母中,探索基因敲除、敲入功能,推動微生物遺傳工程研究。
細胞準備:將對數期細胞制備為電穿孔狀態,洗滌去除離子。
混合質粒:與高純度DNA或RNA混合,轉入比色皿。
選擇程序:在設備上選擇相應細胞類型預設。
執行穿孔:插入ShockPod,按下Pulse鍵。
復蘇處理:立即轉移至復蘇液中,靜置培養。
后續篩選:根據實驗需求進行抗性篩選、表達分析等。
每次使用后,應及時用去離子水沖洗比色皿,防止鹽分殘留導致電極腐蝕。
穿孔液應選用低電導、無鹽緩沖液,防止電弧。
電壓設置不應超過推薦值,避免擊穿細胞或設備故障。
建議每年進行一次內部電容與電壓輸出精度校驗。
放置于干燥通風環境,避免長時間處于高濕度狀態下存儲。
分子生物學實驗室進行基因克隆工作的科研人員;
微生物代謝工程、發酵工程研究團隊;
生物學教學單位開展教學演示;
合成生物學相關項目中的質粒重構驗證工作。
MicroPulser 電穿孔儀以其卓越的可操作性、精準的參數控制和強大的微生物轉化能力,為日常科研提供了穩定、高效的穿孔平臺。無論是基礎研究還是產業化前期開發,該設備都能以簡潔的形式提供專業級穿孔支持。其所代表的高性價比和簡易維護屬性,使其成為各類實驗室中不可或缺的工具之一。
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