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