伯樂電穿孔儀 165-2661 是伯樂公司(Bio-Rad)推出的一款高性能生物電轉(zhuǎn)化儀器,專為分子生物學(xué)、細(xì)胞工程、基因編輯、蛋白質(zhì)遞送以及藥物研究等應(yīng)用領(lǐng)域設(shè)計(jì)。
該設(shè)備以其精準(zhǔn)的電壓控制、高度的安全保護(hù)系統(tǒng)和智能數(shù)據(jù)管理功能,成為目前生物實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)用最廣、穩(wěn)定性最強(qiáng)的電穿孔設(shè)備之一。
與傳統(tǒng)電擊轉(zhuǎn)化儀相比,165-2661 不僅在硬件結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)了高集成度與模塊化設(shè)計(jì),還在軟件控制與能量管理上引入了多重自動(dòng)化與智能反饋機(jī)制。
這使得儀器能夠在極短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定而可控的高壓脈沖,保證細(xì)胞穿孔過程高效且可重復(fù)。
165-2661 的設(shè)計(jì)遵循以下三大理念:
精準(zhǔn)能量控制 —— 精確調(diào)節(jié)電壓、電容與時(shí)間常數(shù),實(shí)現(xiàn)對電穿孔能量的量化管理;
智能安全防護(hù) —— 通過硬件與軟件雙重保護(hù)機(jī)制,保障操作安全與系統(tǒng)穩(wěn)定;
數(shù)據(jù)可追溯與標(biāo)準(zhǔn)化 —— 自動(dòng)記錄實(shí)驗(yàn)參數(shù)與波形數(shù)據(jù),為重復(fù)性研究與質(zhì)量管理提供支持。
這種“能量—安全—數(shù)據(jù)”三位一體的系統(tǒng)化理念,使 165-2661 成為科研實(shí)驗(yàn)電轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的重要標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái)。
伯樂電穿孔儀 165-2661 由主機(jī)系統(tǒng)、ShockPod 電擊槽、可更換電擊杯、電源與控制面板、USB 數(shù)據(jù)接口及散熱系統(tǒng)組成。
整個(gè)系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),便于維護(hù)和功能擴(kuò)展。
主機(jī)為高壓能量核心,包含電容儲(chǔ)能組、高壓變壓器、整流電路、微處理控制板及信號(hào)監(jiān)測模塊。
通過精密電容陣列實(shí)現(xiàn)能量儲(chǔ)存與放電控制。
這是電能傳遞與樣品接觸的關(guān)鍵組件。
ShockPod 內(nèi)部設(shè)有高導(dǎo)電金屬觸點(diǎn)與蓋鎖裝置,確保在高壓釋放時(shí)維持良好接觸與安全隔離。
前面板配有高亮液晶顯示屏和操作旋鈕,用戶可直觀設(shè)定參數(shù)并實(shí)時(shí)監(jiān)控電壓、電容、時(shí)間常數(shù)及能量釋放情況。
可外接存儲(chǔ)設(shè)備導(dǎo)出實(shí)驗(yàn)記錄,支持 .csv 格式,方便實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)與報(bào)告生成。
采用雙風(fēng)道強(qiáng)制散熱結(jié)構(gòu)及過溫檢測系統(tǒng),保證儀器在長時(shí)間連續(xù)放電條件下仍維持穩(wěn)定性能。
165-2661 配備高靈敏度電壓調(diào)節(jié)模塊,輸出電壓范圍為 10–3500 V,調(diào)節(jié)精度可達(dá) ±1%。
系統(tǒng)可通過閉環(huán)反饋機(jī)制實(shí)時(shí)監(jiān)測輸出電壓,自動(dòng)修正偏差,確保電場強(qiáng)度穩(wěn)定一致。
在重復(fù)實(shí)驗(yàn)中,電壓誤差低于 ±2%,保證不同批次實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有良好可重復(fù)性。
電容調(diào)節(jié)范圍:25–3275 μF;
時(shí)間常數(shù)控制精度:±0.05 ms;
支持指數(shù)衰減波與方波兩種輸出模式。
通過智能電阻匹配(Auto-R)算法,儀器可根據(jù)樣品導(dǎo)電率自動(dòng)選擇最佳放電路徑,使電場持續(xù)時(shí)間與細(xì)胞膜響應(yīng)同步。
165-2661 同時(shí)支持兩種經(jīng)典放電波形:
| 波形類型 | 特點(diǎn) | 適用體系 |
|---|---|---|
| 指數(shù)衰減波 (Exponential Decay) | 能量集中、放電快 | 細(xì)菌、酵母、真菌 |
| 方波 (Square Wave) | 電場穩(wěn)定、孔徑均勻 | 動(dòng)物細(xì)胞、植物原生質(zhì)體 |
該功能使用戶能根據(jù)實(shí)驗(yàn)對象自由切換模式,提升電穿孔成功率與細(xì)胞存活率。
自動(dòng)記錄放電參數(shù)(電壓、電容、時(shí)間常數(shù)、能量釋放率);
存儲(chǔ)容量可保存數(shù)百組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);
支持 USB 數(shù)據(jù)導(dǎo)出,兼容 Excel、Origin 等軟件;
提供曲線回放功能,可查看電壓衰減波形。
該系統(tǒng)大幅提升了實(shí)驗(yàn)可追溯性與數(shù)據(jù)管理效率。
165-2661 采用全方位安全設(shè)計(jì),確保操作人員與設(shè)備安全:
蓋鎖檢測系統(tǒng):蓋未閉合時(shí)禁止放電;
自動(dòng)放電系統(tǒng):實(shí)驗(yàn)結(jié)束后在 10 秒內(nèi)釋放殘余電荷;
過壓與過流保護(hù):超出設(shè)定范圍自動(dòng)切斷輸出;
溫度監(jiān)控系統(tǒng):溫度超過 45 ℃ 自動(dòng)暫停運(yùn)行;
接地檢測功能:實(shí)時(shí)監(jiān)控接地電阻,防止漏電。
165-2661 的電子控制系統(tǒng)基于高頻采樣反饋技術(shù),采樣頻率達(dá) 100 kHz。
在放電瞬間,系統(tǒng)實(shí)時(shí)測量輸出電壓與電流,并自動(dòng)計(jì)算時(shí)間常數(shù),誤差小于 ±1%。
這種閉環(huán)精度控制使實(shí)驗(yàn)間的波動(dòng)大幅減少,保證了跨批次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的一致性。
旋鈕式調(diào)節(jié)與菜單式界面操作簡單直觀;
中文/英文界面自由切換;
一鍵保存實(shí)驗(yàn)方案,可快速調(diào)用常用參數(shù);
自動(dòng)檢測系統(tǒng)狀態(tài),無需人工校正。
可適用于不同尺寸電擊杯(0.1 cm、0.2 cm、0.4 cm)和多種生物樣品,包括:
原核細(xì)胞(如 E. coli、Bacillus subtilis);
真核單細(xì)胞(如酵母、藻類);
動(dòng)物細(xì)胞(如 CHO、HEK293);
植物原生質(zhì)體及微藻細(xì)胞。
得益于高品質(zhì)聚丙烯電容組和恒溫控制系統(tǒng),能量釋放的穩(wěn)定性達(dá)到 ±0.5%。
這保證了每次放電的能量密度一致,避免了電擊效果不均或過熱現(xiàn)象。
儀器外殼采用高強(qiáng)度聚碳酸酯材料,內(nèi)部導(dǎo)線使用耐壓 10 kV 硅膠護(hù)套。
所有電子元件均通過 IEC 61010 國際安全標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。
連續(xù)工作壽命超過 100,000 次放電周期。
內(nèi)部電源、控制、電容儲(chǔ)能及放電模塊均采用獨(dú)立可更換設(shè)計(jì),方便維護(hù)與升級(jí)。
用戶可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要增加附加 ShockPod 模塊,實(shí)現(xiàn)多樣品平行電擊。
儀器開機(jī)后自動(dòng)校驗(yàn)電壓與電容輸出精度,若偏差超過閾值將提示校準(zhǔn)。
這一功能有效消除了長期使用中因電容老化造成的誤差。
采用雙風(fēng)扇并聯(lián)結(jié)構(gòu),空氣流量更大、散熱更快。
風(fēng)道設(shè)計(jì)遵循氣流平衡原理,保證電容組溫度在 25–35 ℃ 區(qū)間內(nèi)。
屏幕實(shí)時(shí)顯示放電能量(Joule)及能量釋放比例 (%),用戶可直觀掌握實(shí)驗(yàn)?zāi)芰枯斎胨健?/span>
系統(tǒng)自檢功能可識(shí)別電極接觸、蓋鎖、溫度及電容狀態(tài),若檢測到異常將立即報(bào)警并顯示代碼。
采用直觀菜單布局,分區(qū)清晰,用戶可快速完成參數(shù)設(shè)置。
顯示內(nèi)容包括:
電壓、電容、波形、時(shí)間常數(shù);
電阻模式與能量釋放率;
實(shí)驗(yàn)編號(hào)與時(shí)間記錄。
可在菜單中自由切換中英文界面,適合不同用戶群體。
內(nèi)置多組經(jīng)典方案(如 E. coli、CHO、Yeast 模式),用戶亦可創(chuàng)建并保存自定義方案。
系統(tǒng)自動(dòng)生成日志文件,包含每次操作時(shí)間、參數(shù)及結(jié)果,便于追溯。
電源系統(tǒng) —— 內(nèi)置穩(wěn)壓模塊與抗干擾濾波電路,保證電源純凈穩(wěn)定;
電容組件 —— 選用高壓耐溫聚丙烯電容,壽命長,充放電特性優(yōu)良;
放電開關(guān) —— 采用高功率可控硅(SCR),響應(yīng)速度快、壽命高;
信號(hào)檢測電路 —— 采用高精度分壓與取樣設(shè)計(jì),確保數(shù)據(jù)采集真實(shí)可靠;
外殼結(jié)構(gòu) —— 阻燃、絕緣、防靜電設(shè)計(jì),適合長期實(shí)驗(yàn)室使用。
165-2661 的通用性使其適用于以下研究方向:
基因克隆與轉(zhuǎn)化 —— 高效導(dǎo)入質(zhì)粒 DNA 至細(xì)菌或酵母;
基因編輯研究 —— 支持 CRISPR/Cas9 體系的載體導(dǎo)入;
細(xì)胞轉(zhuǎn)染 —— 用于哺乳動(dòng)物細(xì)胞外源基因或 siRNA 的轉(zhuǎn)入;
疫苗與蛋白表達(dá)研究 —— 實(shí)現(xiàn)重組蛋白質(zhì)在細(xì)胞中的表達(dá);
植物分子育種 —— 用于植物原生質(zhì)體的基因遞送;
納米藥物載體研究 —— 研究電場對藥物遞送系統(tǒng)的影響。
| 指標(biāo) | 伯樂 165-2661 | 傳統(tǒng)電轉(zhuǎn)化儀 | 優(yōu)勢說明 |
|---|---|---|---|
| 電壓控制精度 | ±1% | ±5% | 穩(wěn)定性高,重復(fù)性好 |
| 時(shí)間常數(shù)調(diào)節(jié) | 自動(dòng)匹配 | 手動(dòng)調(diào)節(jié) | 操作簡便,智能控制 |
| 波形選擇 | 雙模式 | 單模式 | 適用范圍更廣 |
| 安全防護(hù) | 多重檢測系統(tǒng) | 單一機(jī)械鎖 | 更高安全性 |
| 數(shù)據(jù)記錄 | 自動(dòng)導(dǎo)出 | 無記錄功能 | 數(shù)據(jù)可追溯 |
| 散熱性能 | 雙風(fēng)道動(dòng)態(tài)控制 | 單風(fēng)扇 | 溫控穩(wěn)定 |
| 維護(hù)便利 | 模塊化設(shè)計(jì) | 一體結(jié)構(gòu) | 易于更換與維修 |
通過長時(shí)間測試顯示,165-2661 在連續(xù)工作 10 小時(shí)、放電 1000 次后:
電壓偏差 ≤ ±1.5%;
電容溫升 < 6 ℃;
時(shí)間常數(shù)波動(dòng) < ±0.1 ms;
電弧發(fā)生率低于 0.5%。
這些指標(biāo)表明儀器具有出色的耐用性與穩(wěn)定性能。
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