BioradGenePulserXcell电穿孔系统中文说明书.docx
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BioradGenePulserXcell电穿孔系统中文说明书
Bio-radGenePulserXcell电穿孔系统
一GenePulserXcell电穿孔系统介绍
电穿孔的过程中可以有2种波型来控制外界电压的变化,GenePulserXcell可以提供2种波型,即指数波和方波。
1.ExponentialDecayWave(指数波)
所谓指数波的方式,就是将已经充电到指定电压的电容进行快速的放电,放电的方式是以指数的形式进行的(如上面的slide显示)。
该种方式的电穿孔取决于2个参数,电场强度(kV/cm)和时间常数(ms)。
在实验过程中,采用具体的电击杯调整电压即可调整不同的电场强度。
此外,电容和电阻的具体值也可以在GenePulserXcell的界面上进行设置。
•电容器充电到预定的电压(V0)放电后,即向样品释放脉冲,细胞表面的电压随时间按指数方式下降的
•电容器的电压值达到峰值释放脉冲后迅速的衰减
•电场强度E(V/cm)是用来描述电击杯外界电场环境的一个参数(E=V/d)
•脉冲时间是一般用时间常数来进行衡量(~37%ofV0,V0/e)
•脉冲的时间是由电阻和电容的大小所决定的
备注:
PCmodule作用
PC(ParallelCapacitor)模块的本质就是在放电回路中在样品上并联一套电阻。
在放电回路中设置PC模块的目的:
如果实验样品具有很高的电阻值,那么脉冲就需要维持相当长的时间,这样对细胞是会有损伤的,长时间的电场作用会导致细胞的裂解。
并联了PC模块后对样品而言电击是的电压并没有变化,但是PC模块起到了分流的作用,可以使得脉冲的时间常数大大减小,可有效的维持细胞的活性。
并联了PC模块后,时间常数取决于该模块的电阻,电阻越小,那么放电的时间也就越短。
2.SquareWave(方波)
对于某些细胞而言,采用指数波进行实验特别容易导致细胞的死亡。
对于这种细胞而言,采用方波的形式来进行电穿孔既可以进行有效的转染,又可以很好的保护细胞,维持细胞的活性。
方波的形式通常用以下的参数来进行描述:
电压、脉冲时间、脉冲次数和脉冲间的间隔时间。
上述所有的参数都可以在GenePulserXcell的操作界面上方便的设置。
在实验结束后,GenePulserXcell还可以显示实验中这些参数的具体值。
方波的本质和指数波是一样的,区别在于电压还没有下降为0的时候,电容器的放电已经被截止了。
所有的方波都会有电压的细微下降,以其始的电压值的百分比计算。
一般下降率不超过5%。
•电容器的指数放电过程中被截止后就会形成方波,其时间常数远大于脉冲时间
•脉冲时间就是细胞被放电的时间
•脉冲是可以被反复释放的,在低压回路最多可以重复10次,在高压回路最多可以重复2次
•脉冲的间隔时间就是指2个脉冲间的时间
•脉冲下降是指终止电压和起始电压值之间的差值
电容器的指数放电过程中被截止后就会形成方波,但是采用不同电压的回路会形成不同的方波脉冲。
采用方波的工作原理是:
对电容器进行充电后,释放脉冲到细胞上维持所需的时间,在进行第二次脉冲前需要对电容器进行重新充电。
那么脉冲间的间隔就取决于电容器充电需要的时间和具体的电压,也就是说在设置脉冲间的时间时,其值不能小于电容器充电所需的时间。
采用低压回路时,那么就需要采用CE模块,该模块的设置是可调的,所以其脉冲时间和脉冲间的间隔是可调的,比高压电路要灵活、方便很多
高电压回路:
一次充电,一次脉冲。
在下一次脉冲前,电容器需要重新充电
最多只能进行2次脉冲,脉冲时间为0.05–5msec,脉冲间隔为5-30sec
低电压回路:
该电路是可调的,因此可一次充电,进行多次的脉冲
最多可进行10次脉冲,脉冲时间为0.05-100msec,脉冲间隔为0.1–10sec
二使用方法:
系统部件:
主界面
HOME
1.Exponentialprotocol
2.Timeconstantprotocol
3.Squarewaveprotocol
4.Pre-setprotocols
>5.Userprotocols
HOME
<6.Lastpulse
7.Optimize
8.Datamanagement
9.Measurements
10.Userpreferences
1.Exponentialprotocol
在该选项下,用户可设置指数波的脉冲条件
程序显示:
结果显示:
2.Timeconstantprotocol
时间常数确定的指数波形式,在该选项下,用户可设置具体的时间常数及其他条件来进行指数波的脉冲条件
程序显示:
结果显示:
3.Squarewaveprotocol
在该选项下,用户可设置方波的脉冲条件
程序显示:
结果显示:
4.Pre-setprotocols
在该选项下,仪器本身预存了一些经过优化的电穿孔条件,针对的样品包括细菌、真菌及哺乳动物细胞等
5.Userprotocols:
在该选项下,最多可储存144个用户自己的程序,采用12x12的形式,即12个人,每人可储存12个自己的程序
6.Lastpulse:
在该选项下,用户可记录最后一次脉冲的条件,并使用该条件进行电穿孔实验
即使关机后,GPX还是可以调出仪器最后一次电穿孔的条件,并利用该程序进行实验。
方便实验室最常用程序的使用
7.Optimize:
可用于方便的优化实验条件,可连续的对脉冲条件中的电压某一个参数进行优化
该功能可在指数波、方波、特定时间常数的指数波模式下使用
8.Datamanagement
数据管理
•可以调出之前的100个实验程序
•显示每个程序的设置条件和结果
9.Measurements:
仪器的测量功能,用户可预测样品电阻、校正仪器内部电阻等参数
•该功能使用户可以在日常的工作中经常对GPXCE模块电路中的电容器进行校正,确保实验的精确,具体的步骤如下:
–断开ShockPod电击槽
–连接CE模块
–按下操作面板上的小数点按键
•在电击前预测样品的电阻
–在实验前,在电击杯里加入样品后放入ShockPod电击槽内,在ResistanceMeasurement的菜单下按下“回车键”
10.UserPreferences:
在该选项下,用户可调节诸如LCD屏幕亮度、时钟等参数
三电弧保护
•在电击杯中出现电阻特别小的区域时,就会形成短路,产生电弧。
样品缓冲液中的离子成分就会造成电弧现象
•只要上述电阻突然变小的情况被检测到,那么电流就不会经过样品
•电弧保护就是在存在短路的情况下,使电流不经过样品,确保样品不受强电流的损伤
•如果样品量很少的话,那么产生的热量会使得样品蒸发
•如果由于样品的低电阻而产生电弧,那么GPX会给出提示,并不能提供脉冲