[發(fā)明專利]用于細(xì)胞分析的方法和設(shè)備

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200780046159.5
• 申請(qǐng)日: 2007-12-10
• 公開（公告）號(hào): CN101558147A
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·T·約翰遜;J·M·倫森;D·B·范達(dá)姆;I·弗倫奇;T·J·德胡格;M·W·G·龐杰;S·I·E·武爾托;E·R·沃塞納爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號(hào): C12M3/00
• 分類號(hào): C12M3/00
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 周紅力;劉 紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于分析細(xì)胞、更具體地涉及分析在流體中懸浮的細(xì)胞的方法和設(shè)備。

背景技術(shù)

細(xì)胞分析可以以不同的方式進(jìn)行。用于細(xì)胞分析的已知技術(shù)包括包含細(xì)胞的樣品(例如，在兩個(gè)顯微鏡玻璃片之間放置一滴血)的光學(xué)觀察，細(xì)胞的機(jī)械變形，和基于激光的細(xì)胞計(jì)數(shù)(或者稱為流式細(xì)胞測(cè)量術(shù))。雖然這些方法常常非常精確，但在范圍和通用性上存在局限。

對(duì)于稱為電穿孔的細(xì)胞處理技術(shù)來(lái)說(shuō)，進(jìn)行細(xì)胞分析以研究細(xì)胞的參數(shù)是重要的。電穿孔是一種技術(shù)，其使用電場(chǎng)來(lái)在細(xì)胞膜中產(chǎn)生孔，以使分子(例如，藥物或基因)能傳送到細(xì)胞中。

電穿孔在基因療法中是重要的，因?yàn)樾枰刂艱NA到細(xì)胞中的傳輸。雖然已知病毒載體是把基因傳輸?shù)郊?xì)胞的非常有效方式，但是使用病毒載體是存在風(fēng)險(xiǎn)的(D.J.Well，Gene?therapy?11，1363頁(yè)，2004年)。非病毒的可替代方法(例如，電穿孔)由此具有特別的吸引力，因?yàn)樗麄兛梢员苊庑枰硗獾幕瘜W(xué)物質(zhì)或材料來(lái)打開細(xì)胞膜。電穿孔還具有其可以減小細(xì)胞污染可能性的優(yōu)點(diǎn)。

在通常用于電穿孔的裝置中，一次電穿孔懸浮流體中的多個(gè)細(xì)胞。這種裝置的例子是BTX分子傳輸系統(tǒng)的電穿孔發(fā)生器，或TritechResearch的Cloning?Gun^TM電穿孔系統(tǒng)。然而，這些裝置不理想，因?yàn)殡妶?chǎng)在裝置布置內(nèi)部變化。作為該缺點(diǎn)的結(jié)果，在電穿孔過(guò)程中通常90％的細(xì)胞不能存活。

目前，對(duì)電穿孔機(jī)構(gòu)不是非常了解。然而，已經(jīng)知道的是，選擇適當(dāng)?shù)碾姴ㄐ慰梢詢?yōu)化過(guò)程(Huang?en?Rubinski，Sensors?andActuators?A?89，242頁(yè)，2001年)。這樣優(yōu)化的電穿孔參數(shù)取決于細(xì)胞的類型。因此，對(duì)于每一個(gè)單細(xì)胞類型，不得不進(jìn)行電穿孔參數(shù)的最優(yōu)化。

使用包括上述那些方法的已知細(xì)胞分析技術(shù)，細(xì)胞特性的分析和最優(yōu)化是勞動(dòng)密集并且費(fèi)時(shí)的過(guò)程。因此希望的是，創(chuàng)立用于所控制的細(xì)胞觀察和/或分析的改進(jìn)的細(xì)胞分析技術(shù)，以使得可以研究細(xì)胞的電穿孔特性。還希望的是，使用單個(gè)裝置和/或程序使這樣的分析能夠進(jìn)行。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于研究懸浮在流體中的細(xì)胞的電穿孔特性的細(xì)胞分析裝置，該裝置包括：

彼此間隔的第一和第二襯底；

第一電極陣列，其在第一襯底的表面上形成；

至少一個(gè)電極，其在面向第一電極陣列的第二襯底表面上形成，由此至少一個(gè)電極和第一電極陣列限定了用于接收流體的分析容積的上和下邊界，分析容積包括容積部分的陣列；以及

電路，布置用于改變施加到至少第一電極陣列上的電壓的振幅和持續(xù)時(shí)間，以在裝置的一個(gè)或多個(gè)容積部分中產(chǎn)生和改變電場(chǎng)。

因而，提供一種用于分析細(xì)胞的電穿孔特性的設(shè)備，其中，所施加電場(chǎng)在單獨(dú)細(xì)胞的基礎(chǔ)上可以進(jìn)行控制。并且，通過(guò)使用單個(gè)測(cè)量程序，設(shè)備可以用來(lái)尋找多個(gè)細(xì)胞的最優(yōu)電穿孔參數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種運(yùn)行細(xì)胞分析裝置以研究懸浮在流體中的細(xì)胞的電穿孔特性的方法，裝置包括兩個(gè)彼此間隔的襯底，而其之間限定有分析容積，且分析容積包括容積部分陣列，并且方法包括以下步驟：在其中放置有流體的裝置的一個(gè)或多個(gè)容積部分中產(chǎn)生不同振幅或持續(xù)時(shí)間的電場(chǎng)。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種制造用于研究懸浮在流體中的細(xì)胞的電穿孔特性的細(xì)胞分析裝置的方法，該方法包括以下步驟：

在第一襯底的表面上形成第一電極陣列；

在面向第一電極陣列的第二襯底表面上形成至少一個(gè)電極，將第一和第二襯底在表面彼此面對(duì)的情況下彼此間隔，至少一個(gè)電極和第一電極陣列由此限定用于接收流體的分析容積的上和下邊界，分析容積包括容積部分陣列；以及

設(shè)置電路，以改變施加到至少第一電極陣列上的電壓的振幅和持續(xù)時(shí)間，以使可以在裝置的一個(gè)或多個(gè)容積部分中產(chǎn)生或改變電場(chǎng)。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種制造用于研究懸浮在流體中的細(xì)胞的電穿孔特性的細(xì)胞分析裝置的方法，該方法包括以下步驟：

拆除液晶顯示器；以及

去除液晶材料。

本發(fā)明由此為減少研究細(xì)胞的電穿孔參數(shù)所需要的時(shí)間和勞動(dòng)作準(zhǔn)備。并且，參數(shù)可以用來(lái)改進(jìn)電穿孔過(guò)程的效率。

分析裝置可以具有基于有源陣列的設(shè)計(jì)。裝置還可以使用已知的介電泳(DEP)、電泳、電滲或者電流體力學(xué)的物理現(xiàn)象來(lái)實(shí)現(xiàn)細(xì)胞電傳送和捕獲。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)在將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例，其中：