[實用新型]一種基于新型微電極芯片的電穿孔系統

有效

• 申請號: 201320524305.3
• 申請日: 2013-08-27
• 公開（公告）號: CN203451533U
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 閆浩
• 申請（專利權）人: 蘇州文曲生物微系統有限公司
• 主分類號: C12M1/42
• 分類號: C12M1/42
• 代理公司: 蘇州廣正知識產權代理有限公司 32234
• 代理人: 劉述生

技術領域

本實用新型涉及細胞膜的電穿孔領域，特別是涉及一種基于新型微電極芯片的電穿孔系統。

背景技術

研究發現，如果對細胞施加一定強度的電刺激并持續一段時間，就可以誘導細胞膜上產生一些微孔，使細胞的通透性增強，所謂細胞電穿孔（Electroporation）就是指細胞在外加脈沖電場的作用下，細胞膜脂雙層上形成瞬時微孔的生物物理過程。當細胞膜發生電穿孔時，其通透性和膜電導會瞬時增大，使親水分子、DNA、蛋白質、病毒顆粒、藥物顆粒等正常情況下不能通過細胞膜的分子得以進入細胞。在短時間內撤除電刺激后，細胞膜可以自我恢復，重新成為選擇性通透屏障。與傳統的化學穿孔和病毒穿孔相比，由于電穿孔具有無化學污染、不會對細胞造成永久性損傷、效率較高等優點，在生物物理學、分子生物學、臨床醫學等領域有著廣闊的應用前景。

在現有技術中公開的系統中，電極之間的距離通常在10毫米左右，遠遠大于細胞的典型尺度（20微米），所以難以精確控制實際施加在細胞上的電場。同時，在兩個平板電極產生的電場中，電場E=V/D(V為施加在兩極板之間的電壓，D為兩極板之間的距離)，在極板之間的距離D較大（大于10毫米）的傳統電穿孔系統中，需要的電壓通常高達數千伏特。這給設計供電系統增加了難度。

由于新型微電極芯片的出現，使電極的間距做到很小，從而能讓電穿孔所需電壓大大的降低。然而，市場上的電穿孔儀器都沒有能夠為微電極芯片提供定制式的需求，比如相應的接口和能夠靈活變換的波形。

實用新型內容

本實用新型主要解決的技術問題是提供一種為微電極提供定制式需求、通用性強、電穿孔效果好、無化學污染、不會對細胞造成損傷、效率高、脈沖發生器模塊產生的波形靈活的基于新型微電極芯片的電穿孔系統。

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種基于新型微電極芯片的電穿孔系統，包括：脈沖發生器模塊、繼電器控制模塊和電穿孔載具，所述脈沖發生器模塊包括電源電路單元和與其電性連接的控制模塊電路單元，所述脈沖發生器模塊還包括與所述控制模塊電路單元電性連接的觸控輸入電路單元、過流保護電路單元、LCD顯示電路單元、存儲模塊電路單元、電壓放大電路單元、蜂鳴器電路單元、阻抗檢測電路單元和通信模塊單元，所述觸控輸入電路單元和過流保護電路單元輸入信號給所述控制模塊電路單元，所述控制模塊電路單元輸出信號給LCD顯示電路單元、存儲模塊電路單元、電壓放大電路單元、蜂鳴器電路單元、阻抗檢測電路單元和通信模塊單元，所述脈沖發生器模塊與所述繼電器控制模塊電性連接，所述繼電器控制模塊與所述電穿孔載具電性連接。

在本實用新型一個較佳實施例中，所述電穿孔載具為單孔板電穿孔載具，所述單孔板電穿孔載具設置成方形盒子狀，所述單孔板電穿孔載具包括盒子上蓋、底板和轉軸，所述盒子上蓋包括壓液柱、測試針安裝孔和第一卡扣，所述底板上包括芯片安裝槽和第二卡扣，所述第一卡扣和第二卡扣相配合，所述轉軸連接所述盒子上蓋和底板，所述芯片安裝槽與所述壓液柱相配合。

在本實用新型一個較佳實施例中，所述測試針安裝孔為兩個或四個，所述測試針安裝孔位置與所述芯片安裝槽位置相配合。

在本實用新型一個較佳實施例中，所述壓液柱的底面面積與所述單孔板芯片尺寸相匹配。

在本實用新型一個較佳實施例中，所述電穿孔載具為多孔板電穿孔芯片盒，所述多孔板電穿孔芯片盒與所述繼電器控制模塊電性連接。

在本實用新型一個較佳實施例中，所述脈沖發生器模塊的一組波形由高脈沖和低脈沖組成，

所述高脈沖包括5級，每一級由脈沖寬度和脈沖高度兩個參數表征，

a.高脈沖寬度L=1-9999us，

b.高脈沖幅度P=0-400V，最小調節精度為1V，

所述低脈沖有脈沖高度、脈沖寬度、脈沖間隔和脈沖個數組成，

a.低脈沖寬度l=1-9999us，

b.低脈沖幅度p=0-100V，最小調節精度為1V，

所述脈沖發生器模塊的脈沖組數為1-9999，每組脈沖之間的間隔時間為1-9999ms,所述脈沖通過LCD顯示電路單元模擬顯示。

本實用新型的有益效果是：本實用新型基于新型微電極芯片的電穿孔系統為微電極提供定制式需求、通用性強、電穿孔效果好、無化學污染、不會對細胞造成損傷、效率高、脈沖發生器模塊產生的波形靈活。

附圖說明