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隨著分子生物學技術的不斷發展，電穿孔作為一種高效、非病毒的細胞轉染手段，已廣泛應用于基因轉移、DNA疫苗研究、基因編輯和合成生物學等多個前沿領域。電穿孔的核心在于向細胞施加短暫的高壓電脈沖，暫時改變細胞膜通透性，從而使外源核酸、蛋白或藥物進入細胞內。為滿足不同實驗需求，Bio-Rad公司推出的Gene Pulser Xcell?系統提供了靈活、安全、精準的電穿孔解決方案，是目前實驗室常用的高端穿孔儀之一。
Gene Pulser Xcell是一款模塊化電穿孔平臺，具備指數衰減波（Exponential Decay）和方波（Square Wave）兩種脈沖模式，適配從哺乳動物細胞、細菌、酵母、藻類到植物原生質體等多種細胞類型。其核心設計理念是為用戶提供“精確控制 + 高度適配 + 安全可靠”的穿孔體驗。系統可通過不同模塊組合，支持不同實驗需求，如大規模樣品處理、復雜轉染流程和參數優化研究。
電壓范圍：10–3000伏，覆蓋常規與高壓穿孔需要。
電容范圍：10–3275微法，提供從短脈沖到長脈沖的全覆蓋。
脈沖類型：指數衰減波與方波自由切換。
脈沖持續時間：0.05–10毫秒，可定制脈沖間隔與次數。
電阻范圍：50–1000歐姆，外接或模擬細胞阻抗。
Gene Pulser Xcell可根據用戶需求加載以下模塊：
主機單元（Main Unit）：核心控制模塊，提供電壓輸出與數據接口。
電容擴展模塊（CE Module）：用于調節電容，實現長脈沖或特殊參數組合。
脈沖控制模塊（PC Module）：激活方波功能，支持哺乳動物細胞特定轉染。
ShockPod? 電極架：固定標準電穿孔槽，保障安全與精準電極對接。
圖形化LCD屏幕，實時顯示電壓、電流、脈沖時間等關鍵參數。
旋鈕與軟鍵菜單，便于參數快速設定與程序調用。
內存功能，可保存多個實驗參數方案，支持快速重現實驗條件。
指數衰減波適用于細菌、酵母和植物細胞；而方波脈沖適用于哺乳動物細胞轉染，尤其是對懸浮細胞系如Jurkat、THP-1等表現出更高存活率與轉染效率。用戶可按細胞類型快速切換脈沖模式。
通過主機與兩個獨立模塊組合，用戶可根據實驗階段調整配置。如只需微生物轉化，則主機即可滿足；若涉及高要求哺乳動物轉染，則配合PC模塊可拓展更多參數空間，控制脈沖形狀、時間和重復次數。
無論是大腸桿菌、釀酒酵母、原代神經元還是原生質體，Gene Pulser Xcell均提供可靠的轉染效率。其穿孔設置靈活，配合0.1cm、0.2cm、0.4cm的標準穿孔槽，滿足從高電阻到低電阻細胞環境。
系統可儲存常用穿孔參數，自帶程序庫涵蓋不同細胞類型推薦值，大大降低初學者試錯成本。每次運行后自動顯示脈沖圖、時間常數、電壓、電流，有助于后續數據追蹤與優化。
設備具備電弧抑制機制與自動電容放電保護功能，避免因穿孔槽液體鹽分過高導致電擊短路。同時，內部風冷系統維持設備在長時間運行下的穩定性，適合高通量轉染需求。
將待轉染細胞洗滌并重懸于無血清電穿孔緩沖液中。依據細胞類型加入核酸、質粒或RNA分子，避免加入高離子強度組分。
根據實驗對象選擇指數衰減波或方波程序。輸入所需電壓、電容、電阻及脈沖時間等參數，或從設備中調用預設程序。
將細胞液轉入合適間隙的電穿孔槽，插入ShockPod電極夾中，合上蓋板并按Pulse鍵進行電擊操作。系統完成后自動顯示穿孔結果圖。
立即將電擊后的細胞轉入預溫的培養基中，避免離子濃度突變導致細胞滲透壓失衡。哺乳動物細胞建議恢復2小時后進行下游實驗。
適用于哺乳動物細胞短期表達系統、穩定轉染構建或基因敲除實驗，常配合CRISPR/Cas9體系導入gRNA與Cas9質粒。
在DNA疫苗開發中，電穿孔已被證實能顯著提升疫苗載體DNA在目標組織中表達水平，Gene Pulser Xcell為該類實驗提供高通量電轉支持。
高效轉化釀酒酵母、乳酸菌、放線菌等對常規方法不敏感的微生物，為代謝通路改造與合成生物學提供基礎支撐。
配合高電壓短脈沖，系統可用于植物細胞原生質體轉化，廣泛應用于植物功能基因驗證與作物轉基因材料構建。
相較于市場其他穿孔設備，Gene Pulser Xcell在電壓控制精度、模塊化程度與用戶界面上更具優勢。設備設計既滿足科研型項目需求，也適用于工業級應用場景。對比其他品牌設備，其最大的優勢在于“雙模式+全自動診斷+參數可存儲重現”，特別適合有高要求的科研團隊或教學單位。
每次穿孔后應立即清洗電穿孔槽，防止鹽沉積。
定期檢查ShockPod電極觸點，保持金屬導電面清潔。
避免使用高離子強度緩沖液進行電擊，以防擊穿和電弧。
設備電源接地可靠，避免靜電積累造成內部元件損壞。
在長期使用后可進行校準維護，確保電容、電壓讀數精度。
Gene Pulser Xcell是一套靈活、精準、安全的電穿孔系統，特別適合在細胞工程、轉基因構建、合成生物學等前沿研究領域廣泛應用。它結合了現代電穿孔技術中的核心優勢：高壓控制精度、脈沖類型多樣、參數設置靈活與高度模塊化設計，能夠為各類研究提供標準化、可重復的轉染平臺。
對于正在尋找一套高效能、易操作、穩定性強的穿孔系統的實驗室而言，Gene Pulser Xcell無疑是一款值得投資的設備。如果實驗中存在對穿孔強度控制、脈沖時間精細調節或細胞類型跨度大的需求，這款設備的表現足以勝任。
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