怎么选伯乐电穿孔系统需要使用电极杯？

伯乐Gene Pulser Xcell 是一款全功能、模块化的实验室电穿孔仪，适用于细菌、酵母、哺乳动物细胞及其他真核细胞的转化/转染。其核心特点是 指数衰减波 电击，通过精确控制电压、电容和电阻参数，在细胞膜为伯乐（Bio-Rad）电穿孔系统选择合适的电极杯（也称电击杯、电转杯）是实验成功的关键一步。选错杯子会直接导致参数失效、产生电弧或细胞死亡。

选择电极杯的核心决策流程基于以下四个要素：

1、电极杯间隙

2、电极杯材质与工艺

3、是否无菌

4、是否匹配您的Gene Pulser Xcell型号上形成可逆的瞬时孔隙，使外源DNA、RNA或其他分子高效进入细胞。

一、决定因素：电极杯间隙

间隙（电极之间的距离）是最最关键的参数，因为它直接决定电场强度。公式为：电场强度 (kV/cm) = 电压 (V) / 间隙 (cm)。

1、常见间隙：1 mm

典型应用场景：哺乳动物贴壁/悬浮细胞（如HEK293、CHO、神经元原代细胞）、细菌感受态细胞（进行高效转化）。

推荐起始条件 (以Gene Pulser Xcell为例)：低压长脉冲：电压：100-300 V，电容：高（如950 μF），电阻：∞。

选择理由与注意事项：常用于细胞转染。小间隙能在较低电压下产生高场强，减少产热和细胞损伤，提高存活率。样品体积最小（通常50-100 μL）。

2、常见间隙：2 mm

推荐起始条件 (以Gene Pulser Xcell为例)：细菌：高压短脉冲，如 2.5 kV， 25 μF， 200 Ω。

酵母：1.5 kV， 25 μF， 400 Ω。

选择理由与注意事项：平衡了场强和样品体积。样品体积适中（通常100-400 μL）。是实验室的选择，尤其适合没有特定优化方案的初次实验。

3、常见间隙：4 mm

推荐起始条件 (以Gene Pulser Xcell为例)：低压长脉冲：电压：200-500 V，电容：高（如500-1000 μF），电阻：∞。

选择理由与注意事项：间隙大，所需电压高才能达到相同场强。样品体积MAX（可达800 μL-1 mL）。适用于需要大量细胞或分子的实验。

二、 电极杯材质与工艺

直接影响实验的可重复性、是否产生电弧以及细胞毒性。

1、标准铝电极杯

特点：常用、经济。伯乐原厂杯质量稳定，内壁经特殊处理，导电性均一。

适用场景：大多数常规实验，如细菌转化、哺乳动物细胞转染。电击后需立即将细胞转移出杯子，因为铝离子对细胞有毒性。

2、镀金电极杯

特点：电极表面镀金，生物相容性更好，无金属离子浸出问题。导电性能优异，更不易产生电弧。

适用场景：对毒性极其敏感的细胞（如原代细胞、干细胞）、需要长时间在杯内孵育的复杂实验、或使用高盐浓度缓冲液时（减少电弧风险）。价格较高。

3、聚丙烯电极杯

特点：注塑成型，无菌、无热原、无DNA酶/RNA酶。电极已集成在内。

适用场景：对无菌要求高的临床级或治疗级应用，如CAR-T细胞、干细胞治疗、mRNA疫苗制备等。是高级、安全的选择。

三、无菌性要求

1、非无菌杯

包装：散装或简单包装。

处理方式：自行灭菌。可用75%乙醇浸泡（至少15分钟）后用无菌水冲洗，并在超净台内晾干。严禁高压灭菌或烘烤，会损坏塑料和电极。

适应场景：对无菌要求不高的细菌转化，或预算有限的实验室。

2、伽马射线灭菌杯

包装：密封包装，经伽马射线灭菌。

处理方式：开包即用。

适应场景：哺乳动物/真核细胞转染。是细胞实验的标准选择。

3、无菌、无热原、无酶杯

包装：高级别包装，通常为聚丙烯材质。

处理方式：开包即用，无需任何处理。

适应场景：基因治疗、细胞治疗、临床研究等对安全性要求高的领域。

四、总结与建议

1、新手入门/通用实验：购买 2mm间隙、伽马射线灭菌的标准铝电极杯。这是安全、通用的起点。

2、哺乳动物细胞转染：优先购买 1mm间隙、伽马射线灭菌的标准铝电极杯。如果细胞死活问题严重，可升级为 镀金电极杯。

3、细菌高效转化：购买 2mm间隙 的杯子即可，可选择非无菌装以节省成本（但需确保自行灭菌）。

4、高级关键实验：毫不犹豫地选择 聚丙烯材质、无菌无热原无酶 的电极杯。

最后的重要提示：

勿重复使用一次性电极杯，这会导致交叉污染、参数不稳定和电弧风险。

实验前，务必检查电极杯内壁是否有划痕、裂纹或残留物，损坏的杯子必须丢弃。

样品缓冲液需覆盖电极底部，且不得有气泡，加样后轻弹杯壁去除气泡。

根据您选择的电极杯间隙，重新计算或查阅文献中的电场强度，并在Gene Pulser Xcell上设置正确的电压参数。