伯樂(lè)MicroPulser 微生物電穿孔儀（1652100）使用詳解

一、設(shè)備簡(jiǎn)介

Bio-Rad MicroPulser 電穿孔儀（型號(hào)1652100）是專為微生物（如大腸桿菌、酵母、乳酸菌、藍(lán)藻、放線菌等）設(shè)計(jì)的高效電穿孔系統(tǒng)。它通過(guò)短時(shí)間高壓電脈沖暫時(shí)改變細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，使DNA、RNA、質(zhì)粒、寡核苷酸等外源分子進(jìn)入微生物細(xì)胞內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)基因轉(zhuǎn)化或基因表達(dá)調(diào)控的目的。

該儀器體積小巧，操作簡(jiǎn)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(shí)驗(yàn)重復(fù)性，是分子生物學(xué)、合成生物學(xué)和微生物工程實(shí)驗(yàn)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(guò)設(shè)定的高壓（一般為1000–2500V）在極短時(shí)間（幾毫秒）內(nèi)釋放電場(chǎng)，使細(xì)胞膜瞬時(shí)產(chǎn)生“納米孔”，為外源DNA分子進(jìn)入細(xì)胞提供通道。

穿孔結(jié)束后，細(xì)胞膜會(huì)迅速修復(fù)。只要條件合適，細(xì)胞能恢復(fù)活性并成功攜帶外源遺傳物質(zhì)進(jìn)行表達(dá)或整合。

三、主要組成部件

1. 主機(jī)（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(xì)胞預(yù)設(shè)程序）；

• 安全保護(hù)與脈沖反饋系統(tǒng)。

2. 電極連接口

• 紅黑接頭分別對(duì)應(yīng)電極兩端；

• 接ShockPod模塊或標(biāo)準(zhǔn)穿孔杯電極。

3. 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(duì)象與細(xì)胞類型

五、操作流程

1. 準(zhǔn)備階段

（1）細(xì)胞準(zhǔn)備

• 使用對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的細(xì)胞，生長(zhǎng)旺盛，膜完整；

• 多次使用無(wú)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(wú)鹽液體中，保持濃度在10?–10?個(gè)/mL。

（2）DNA準(zhǔn)備

• 質(zhì)粒應(yīng)濃度適中（一般為1–10 ng/μL）；

• 使用高純度、無(wú)鹽、無(wú)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(kāi)設(shè)備電源；

• 選擇對(duì)應(yīng)的微生物類型程序（E.coli、Yeast等）或手動(dòng)模式；

• 插入穿孔杯前，確保電極干燥無(wú)鹽結(jié)晶。

3. 加樣并插入穿孔杯

• 在預(yù)冷穿孔杯中加入：

• 細(xì)胞液（如50 μL）；

• DNA樣本（如1–2 μL）；

• 用無(wú)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(shí)間常數(shù)（Time Constant）”；

• 完成后立即取出穿孔杯，加入1 mL SOC或LB進(jìn)行復(fù)蘇；

• 轉(zhuǎn)入培養(yǎng)管中孵育（如37°C，1小時(shí)）以完成表達(dá)準(zhǔn)備。

5. 后處理

• 將轉(zhuǎn)化后的細(xì)胞涂布至選擇性抗生素平板；

• 培養(yǎng)12–16小時(shí)；

• 觀察菌落生長(zhǎng)、挑取單克隆進(jìn)行驗(yàn)證。

六、電穿孔參數(shù)設(shè)置參考

七、常見(jiàn)問(wèn)題與排查

八、維護(hù)與保養(yǎng)建議

1. 日常維護(hù)

• 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(fēng)。

2. 周期保養(yǎng)

• 檢查電源連接和輸出穩(wěn)定性；

• 定期用標(biāo)配校準(zhǔn)器測(cè)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(xì)胞與DNA混合液，有助于降低放電風(fēng)險(xiǎn)；

• 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(zhǔn)備多個(gè)穿孔杯并編號(hào)；

• 使用多管預(yù)冷架預(yù)處理細(xì)胞；

• 一次性處理多個(gè)穿孔樣本，節(jié)省時(shí)間。

3. 搭配其他設(shè)備聯(lián)用

• 可與伯樂(lè)Gene Pulser、ECM系列電穿孔系統(tǒng)組合；

• 實(shí)現(xiàn)從微生物到哺乳動(dòng)物細(xì)胞的全面覆蓋。

十、總結(jié)

伯樂(lè)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(jì)，操作簡(jiǎn)便、結(jié)果穩(wěn)定、適應(yīng)性廣。通過(guò)規(guī)范操作流程、科學(xué)參數(shù)選擇和細(xì)致的日常維護(hù)，用戶可以顯著提高實(shí)驗(yàn)成功率，實(shí)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(zhǔn)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(shí)驗(yàn)的得力助手。