BioradGenePulserXcell电穿孔系统中文说明书.docx

1、BioradGenePulserXcell电穿孔系统中文说明书Bio-rad Gene Pulser Xcell电穿孔系统一 Gene Pulser Xcell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，Gene Pulser Xcell可以提供2种波型，即指数波和方波。1.Exponential Decay Wave（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

2、电场强度。此外，电容和电阻的具体值也可以在Gene Pulser Xcell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% of V0，V0/e)脉冲的时间是由电阻和电容的大小所决定的备注：PC module作用PC（Parallel Capacitor）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

3、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. Square Wave（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

4、可以在Gene Pulser Xcell的操作界面上方便的设置。在实验结束后，Gene Pulser Xcell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

5、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

6、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 10 sec二 使用方法：系统部件： 主界面HOME 1. Exponential protocol 2. Time constant protocol 3. Square wave protocol 4. Pre-set protocols 5. User protocols HOME 6. Last pulse 7. Optimize 8. Data management 9. Measurements 10. User preferences1. Exponential pr

7、otocol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. Time constant protocol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. Square wave protocol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-set protocols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. User protocols：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

8、自己的程序6. Last pulse：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. Data management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GPX CE模

9、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 Resistance Measurement的菜单下按下“回车键”10. User Preferences：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