电穿孔仪使用方法：20份样品连续电转如何安排？

电穿孔仪使用方法并不复杂，但如果一次需要连续处理20份细胞或微生物样品，实验应该怎样安排？是先把20份样品全部混合好，再逐个放电，还是分批制备、逐个操作？为什么前几份样品正常，后面几份却出现转染效率下降或细胞活率变化？

当实验从单一样品增加到多样品时，操作顺序就成为需要认真考虑的因素。样品等待时间、恢复培养液是否提前准备、不同程序如何切换，以及实验人员是否能够及时完成转移，都可能影响最终结果。

本文围绕一次连续处理20份样品的实验场景，介绍如何安排电穿孔仪使用流程、怎样避免操作等待和样品混淆，以及在采购设备时如何判断操作方式能否满足实验室需求。

一、连续使用电穿孔仪，为什么不建议一次准备全部样品？

假设某实验室计划使用一台单杯电穿孔仪，连续完成20份独立电转实验。

如果每份样品从装杯、核对程序、放电到完成恢复转移平均需要4分钟，那么全部处理完毕可能需要约80分钟。

如果在第一份样品上机之前，就将20份细胞全部与递送材料混合，最后几份样品可能面临明显更长的等待。

但不同细胞、电转液和递送材料对等待时间的耐受不同，不能直接规定所有样品都只能等待某个固定分钟数。

更合理的原则是：根据已经验证的样品处理时间与恢复要求，安排分批准备和连续操作，而不是让全部样品长时间处于待电转状态。

一次处理20份样品，可以怎样分批？

例如，可以先把20份样品划分为4批，每批5份。这个分组只是操作安排示例，不是所有细胞体系的标准分批数量。

20份电转样品的分批操作示意

第一批

01—05号

配制 → 放电 → 恢复

第二批

06—10号

按计划接续处理

第三批

11—15号

保持对应的操作条件

第四批

16—20号

完成电转及恢复转移

图1：20份样品分成4批的示意图。实际每批数量应根据细胞、人员、设备及实验方案确定。

分批的目的不是规定每次只能处理5份，而是避免后续样品因为设备排队而发生不必要的等待。

二、正式开始前，先把恢复培养液准备好

连续进行电转时，一个容易被忽略的问题是：电脉冲完成以后，实验人员才开始寻找恢复液、培养管或培养板。

对于需要及时恢复的体系，这样可能影响实验结果。

1. 为什么细菌电转特别强调及时复苏？

New England Biolabs（NEB）在电转技术指南中指出，对于其所讨论的大肠杆菌电转体系，电脉冲后应立即加入恢复培养液。

其资料还提示，在相应实验条件下，恢复液加入延迟1分钟就可能造成约3倍的转化效率下降。

这说明，细菌电转化的结果不仅取决于电脉冲本身，放电后的处理速度同样重要。

但这一数据来自特定的大肠杆菌实验背景，不能推广为所有细胞延迟1分钟都一定损失相同比例。

2. 细菌恢复液应该什么时候准备？

以NEB公开的大肠杆菌电转协议为例，实验开始前就需要准备合适的SOC恢复培养基、培养管及选择性平板。

其指定NEB 10-beta电感受态细胞的方案采用1mm电转杯，并要求按照对应说明在放电后及时加入培养液。

具体恢复液体积、温度和后续培养条件应遵照菌株及感受态产品说明书。

3. 哺乳动物细胞恢复方式是否相同？

不一定。

HEK293、CHO、Jurkat及原代细胞在电转后的恢复条件可能不同，部分专用转染体系对培养液组成、温度及转移时间具有特定要求。

例如，NEB公开的Cas12a RNP经Neon系统递送至贴壁细胞的方案，要求在电转前准备好含培养液的培养板，并在完成电脉冲后立即转移细胞。

因此，对于哺乳动物细胞，正确的做法是按照已经验证的细胞电转方案预先准备恢复体系，而不是直接照搬细菌SOC复苏流程。

三、20份样品连续电转，怎样避免电转杯和恢复管对应错误？

连续操作时，如果电转杯、细胞管和培养孔的编号没有提前对应，很容易出现“知道做过这份样品，却无法确定对应哪一孔”的情况。

建议正式上机以前，就明确每份样品的唯一编号。

表中的P-A、P-B仅是实验室自行定义的程序代号示例，不代表设备内部已经设置了同名程序。

对于需要比较不同参数的实验，建议每份样品的编号同时对应预期程序。正式放电以前再次确认，而不是依靠操作人员记忆。

图2：实验室电转杯实物。来源：Richard Wheeler（Zephyris）/ Wikimedia Commons，CC BY-SA 3.0，原图未修改。查看原图。

如果实验包含不同细胞和不同电转杯规格，还应将样品编号与耗材规格对应，避免把1mm和2mm电转杯误认为使用同一种电脉冲条件。

四、多样品上机，建议采用“一杯一闭环”操作

这里的“一杯一闭环”是指，一份样品按照其既定实验方案，依次完成核对、装杯、放电、恢复转移及必要的记录，再进入下一份样品。

它不是要求所有电转实验都必须由一个人单独完成，而是确保每份样品不会因为下一份样品上机而遗漏关键恢复步骤。

上机前

• 确认样品与恢复容器编号一致；

• 确认使用的是本样品对应的电脉冲程序；

• 确认电转杯规格和工作体积符合要求；

• 按既定方案配制样品，避免明显气泡；

• 确保恢复体系已经准备就绪。

放电期间

• 按照设备说明正确安装电转杯；

• 在规定的安全状态下触发电脉冲；

• 不要接触带电电极及高压输出部件；

• 出现异常放电时立即按照设备安全规程处理。

放电完成后

• 依据当前细胞或菌株协议及时完成恢复转移；

• 确认样品进入正确编号的恢复容器；

• 记录必要的实际输出或异常信息；

• 完成规定的耗材处置，再处理下一份。

对于需要立即恢复的体系，不应为了先记录数据或准备下一份样品而延误当前样品的关键恢复步骤。

五、不同样品使用不同程序，怎样安排上机顺序？

如果20份样品使用相同波形及参数，操作顺序通常比较容易安排。

但如果其中10份使用方波，另外10份使用指数衰减波，或不同样品使用不同电压和脉冲时间，就需要提前设计程序切换顺序。

例如，某实验室可以将细菌转化和哺乳动物细胞转染安排在不同操作时段，避免实验人员频繁切换波形时误选程序。

但是，如果某种样品对等待时间十分敏感，就不能为了减少程序切换，而让该样品长时间等待。

因此，排序时应该依次考虑：

• 每类样品对等待时间和温度的要求；

• 各组样品使用的波形及参数；

• 每份样品完成恢复所需要的操作；

• 是否存在不同耗材及电极杯规格；

• 当前操作人员能否按计划完成处理。

设备程序切换方便，可以减少部分操作负担，但无法替代合理的实验排程。

六、只有一名实验人员，怎样降低连续操作的出错风险？

如果实验室只有一名人员负责电转、样品转移和记录，建议先确定自己能够稳定完成的单批数量。

例如，可以根据既有方案先安排少量样品完成完整操作，再开始下一批，而不是让20份混合好的细胞同时等待。

如果有两名经过培训的实验人员协作，可以按实际情况划分任务：一人负责核对设备和执行脉冲，另一人负责相应的恢复容器、样品转移及信息核对。

无论由几名人员操作，都应明确每份样品由谁负责完成关键步骤，不能因为有人协助就默认恢复和记录工作已经完成。

对于多课题组共用仪器的情况，还应提前明确本轮实验的操作权限和具体程序，避免其他人员在当前批次处理中途修改设置。

七、连续处理样品时，哪些情况应该暂停？

如果连续操作中出现以下情况，应先暂停后续上机，确认原因和安全状态。

特别需要注意：已经受到不完整或异常电脉冲作用的样品，不应直接当作完全没有处理过的样品再次放电。

对于反复出现的设备异常，应联系厂家技术支持，不要自行短接电极、拆开设备或尝试无负载高压放电。

八、连续电转实验应该选择什么样的电穿孔仪？

如果实验室经常处理多组细胞样品，除了关注设备能否提供目标电脉冲，还可以考虑操作方式是否符合连续实验的需要。

例如，方案是否容易保存与调用、是否方便查看实际输出、是否支持适当的脚控操作，以及电转座是否便于按照实验要求布置。

Gene Pulser 830：适合连续开展真核细胞方波实验的操作需求

威尼德Gene Pulser 830是一款方波电穿孔仪，主要面向哺乳动物细胞、悬浮细胞、原代细胞及其他真核细胞转染研究。

根据官网公开资料，该型号支持方波参数独立设置、脉冲次数与间隔组合，并提供以下功能：

• 保存最多600条实验方案；

• 查询最多100条历史记录；

• 显示实际电压、脉冲时间及波形曲线；

• 支持预脉冲电阻测量；

• 配备脚控开关和独立电转座。

对于不同研究人员使用同一套方波设备的情况，这些功能有助于减少手工重复输入参数，并在必要时核对本次实际输出。

图3：威尼德Gene Pulser 830方波电穿孔仪。查看产品原图。

需要说明：Gene Pulser 830支持程序保存、脚控操作和独立电转座，并不等于其能够同时处理20份样品，也不能代替人工完成电转后的细胞恢复。

如果客户要求真正的多样品并行处理能力，应在采购前向厂家确认设备是否具备相应的多工位或其他处理形式。

Gene Pulser X2：适合既做细菌又做细胞的共享实验室

如果实验室需要在细菌指数衰减波和哺乳动物细胞方波之间切换，可以评估Gene Pulser X2双波电穿孔仪。

Gene Pulser X2支持方波、指数衰减波及常规0.1cm、0.2cm、0.4cm电转杯，并提供24种细胞或菌株参考程序、实际波形显示与异常放电保护等功能。

对于多类型样品共用设备的实验室，可以根据不同项目的波形需求分别安排操作时段，并提前核对相应的程序及耗材。

图4：威尼德Gene Pulser X2双波电穿孔仪。查看产品原图。

双波功能主要解决不同实验所需的波形兼容问题，不能直接理解为处理样品的速度一定增加一倍。

九、一次要完成几十份电转，采购前先确认什么？

如果实验室正在采购电穿孔仪，建议向厂家提供实际的样品处理需求，而不是仅仅询问“这台仪器效率高不高”。

建议提前整理：

• 每次实验需要处理多少份独立样品；

• 每天或每周预计开展多少次电转；

• 样品是细菌、哺乳动物细胞还是其他类型；

• 所用递送材料和电转杯规格；

• 样品是否需要立即恢复；

• 是否频繁切换不同电脉冲程序；

• 是否需要脚控操作、独立电转座和程序保存；

• 需要单杯连续操作还是多样品并行处理；

• 是否需要设备演示、操作培训或报价。

例如，客户可以这样向技术人员描述：

“我们实验室每次需要连续完成20份CHO细胞质粒电转，采用方波程序，目前主要担心样品排队时间较长，以及放电后细胞不能及时恢复。希望确认Gene Pulser 830的操作方式、脚控开关和程序管理是否适合当前流程，并了解具体配置和报价。”

这样能够把客户的实际实验问题与设备功能对应起来，也方便厂家判断是否需要安排样机演示或操作培训。

十、电穿孔仪使用方法常见问题

1. 连续电转20份样品，可以全部先混好再逐个放电吗？

不能一概而论。应根据目标细胞、电转液和递送材料对等待时间的要求确定。如果预计等待时间较长，建议优先考虑经过验证的分批处理方式。

2. 一次最多适合连续处理多少份样品？

没有适用于全部单杯电穿孔仪的固定数字。需要结合单次操作时间、样品耐受性、人员安排和恢复要求判断。

3. 细菌电转后可以先放一边，等全部完成再复苏吗？

对于NEB相关大肠杆菌电感受态方案，不建议这样操作。官方资料明确强调放电后立即加入恢复液，延迟可能导致转化效率下降。

4. 哺乳动物细胞也必须使用预热SOC培养基吗？

不是。SOC主要用于特定微生物复苏。哺乳动物细胞应使用适合其电转与培养体系的恢复条件，不能照搬细菌方案。

5. 每份样品都需要重新设置电脉冲吗？

如果多份样品确实采用相同的成熟程序，可以按设备支持的方式调用相应设置，但仍应核对实际样品和预期程序，不能因为上一份使用该程序就省略检查。

6. 一台双波电穿孔仪能同时处理细菌和哺乳动物细胞吗？

双波设备可以支持不同实验所需的脉冲类型，但常规单杯电转方式不等于两类样品能够并行放电。具体处理能力需要查看设备配置。

7. 如何判断连续电转操作是否适合当前实验室？

可以在保证安全及符合实验方案的前提下，记录单次处理时间、样品等待、恢复转移和程序切换情况，再决定是否需要调整人员分工或设备配置。

十一、连续电转样品多，威尼德可以提供哪些技术咨询？

威尼德V-leader提供方波、指数衰减波及双波等不同类型的科研电穿孔仪。

如果实验室目前面临多样品连续处理、不同波形程序切换或操作培训需求，可以结合实际细胞类型和已有方案，进一步沟通合适的设备操作方式与配置。

如果已经确定需要采购设备，可以先通过在线留言留下联系方式，或者直接致电说明样品数量、当前电转流程及希望解决的问题。

留言咨询电穿孔仪使用与配置查看Gene Pulser 830

威尼德生物科技（北京）有限公司
电话咨询：15532415159

如果需要了解单次电转的完整基础步骤，可阅读《电穿孔仪怎么用？细胞转染与微生物电转操作流程》。

如果需要长期开展多人协作的基因编辑实验，可进一步阅读《基因编辑电转为什么要重视实验可追溯性？》。

参考资料及图片来源

1. New England Biolabs. Electroporation Tips. 大肠杆菌电转等待时间、样品处理及及时加入恢复液的官方说明。

2. New England Biolabs. Electroporation Protocol (C2989). 大肠杆菌电转前恢复液准备、脉冲与复苏流程参考。

3. New England Biolabs. Protocol for Electroporation of Cas12a Ribonucleoprotein into Adherent Cells Using the Neon Electroporation. 贴壁细胞电转后及时进入恢复培养体系的参考方案。

4. Generating Mammalian Stable Cell Lines by Electroporation. 细胞样品准备、多样品电转及后续培养的科研方法参考。

5. Richard Wheeler（Zephyris）. Electroporation Cuvettes. Wikimedia Commons，CC BY-SA 3.0。

6. 威尼德Gene Pulser 830方波电穿孔仪官方产品资料与图片。

7. 威尼德Gene Pulser X2双波电穿孔仪官方产品资料与图片。

技术说明：本文关于20份样品、4批分组及单次操作时间的数字均为实验排程示例，不代表固定操作标准或威尼德设备实测通量。不同细胞和微生物在电脉冲前后的处理时间、温度及恢复培养条件存在差异，应遵循对应的已验证实验方案。单杯设备的连续处理与多样品并行处理属于不同能力，具体设备功能以厂家技术资料为准。