[發明專利]用于誘導自調節細胞電穿孔的方法、裝置和設備

無效

• 申請號: 201080057221.2
• 申請日: 2010-10-19
• 公開（公告）號: CN102656260A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: 黃勇;郗旭峰
• 申請（專利權）人: 瑞生生物技術有限公司
• 主分類號: C12M1/42
• 分類號: C12M1/42;C12N13/00
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 蘇蕾;李冬梅

交叉參考

本申請要求于2009年10月19日提交的美國臨時申請號61/253,050的權益，該申請在此出于全部目的而全文引入作為參考。

關于聯邦政府資助研究的聲明

本發明在國家研究資源中心(National?Center?for?Research?Resources)/NIH授予的RR022955號政府支持下完成。政府在本發明中享有一定的權益。

發明背景

電穿孔是一種與細胞膜在電場中的瞬時透化有關的過程。已顯示其能夠遞送各種大分子(例如，基因、siRNA、抗體和蛋白質)進入基本上任何種類的細胞(例如，細胞系和原代細胞)。傳統上，電穿孔對懸液中的細胞進行，其對兩個電極之間的細胞施加數百伏特的短脈沖。細胞能否被電穿孔取決于跨過細胞的電位降，該電位降取決于細胞大小和其它因素。一般一個細胞群的個體細胞大小變化很大。

結果，使用傳統方法，小的細胞經常不具有足夠的跨膜電位，因而不能被電穿孔。而另一方面，大的細胞能經歷高跨膜電位，其導致不可逆的電穿孔或膜破壞，引起細胞死亡。從而，由于影響膜電通透的細胞大小和狀態方面的不均一性，傳統電穿孔方法無可避免地會導致電穿孔效率的顯著變化并導致很大比例的細胞死亡。

因而，需要能夠適應細胞大小和狀態較大變化的改進的細胞電穿孔方法和系統。

發明概述

本發明的一個方面涉及一種細胞轉染設備。該細胞轉染設備可包括(a)具有多個室的板，各室設置為接收和限制宿主細胞群，(b)多個電極，其各自被設置為與所述板的對應的室電連通，(c)適合接收用戶輸入的一個或多個轉染參數的輸入單元，和(d)用于處理所述輸入并基于來自所述用戶的所述一個或多個轉染參數的輸入在給定的時間段中對所述多個電極的至少一個施加電流的控制器。

本發明的另一個方面涉及一種用于轉染宿主細胞群的方法。該方法可以包括以下步驟：(a)提供一種如本文所述的細胞轉染設備，(b)接收來自用戶的一個或多個轉染參數的輸入，和(c)處理所述輸入并基于來自所述用戶的所述一個或多個轉染參數的輸入在給定的時間段中對所述宿主細胞群施加電流。

可以按照本發明的另一個實施方式提供用于轉染宿主細胞群的方法。該方法可包括以下步驟：提供一種細胞轉染設備，包括在本文其他部分所述的那些設備，其中該設備包括觸摸屏，該觸摸屏具有包含多個室的板的視覺再現；通過觸摸屏接收用戶輸入，其中該輸入定義了關于所述板的至少一個室的轉染參數；和處理所述輸入并基于來自所述用戶的所述轉染參數的輸入在給定的時間段中對所述室施加電流。

按照本發明的另一個方面，可以提供選擇轉染條件的方法。選擇條件的方法可包括(a)提供具有多個室的板，其中所述多個室的至少一個室包含宿主細胞群；(b)提供多個電極，其各自被設置為與所述板的對應的室電連通；(c)檢測所述至少一個室的內容物的電阻并確定期望的轉染條件以進行所述轉染。

按照本發明的一個方面可以提供一種細胞轉染設備。該細胞轉染設備可包括電極組件和設置為支撐轉染板的板支架，其中板支架被設置為平移板至與電極組件對齊，其中板支架和/或電極組件能夠在上下方向移動從而使電極組件和轉染板或其內容物彼此接觸。

按照本發明的一個方面可以提供一種細胞轉染裝置。該細胞轉染裝置可包括電連接組件和設置為支撐轉染組件的板支架，該轉染組件包括轉染板和電極板，其中板支架被設置為平移轉染組件至與電連接組件對齊，其中板支架和/或電連接組件能夠在上下方向移動從而電連接組件和轉染組件或其內容物彼此接觸。

可以提供顯示圖形用戶界面的顯示裝置，包括具有多個室的細胞轉染板的視覺再現，其中所述視覺再現包括對應于所述多個室的圖像。顯示裝置還可以包括用戶交互式控制，其允許用戶通過視覺再現定義關于至少一個室的屬性。

可以按照本發明的另一個方面提供一種用于將外源物質轉染至宿主細胞群的方法。該方法可以包括以下步驟：(i)提供一種細胞轉染設備，包括：(a)包括多個室的板，所述多個室的每一個被設置為接收和限制宿主細胞群；和(b)多個電極，其各自被設置為與所述板的對應的室電連通。該方法還可以包括下述步驟：(ii)至少對所述對應的室施加預設的電流以進行所述宿主細胞的轉染。