[發明專利]一種具有清理電極表面結構的流式電穿孔裝置

在審

• 申請號: 202010540619.7
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN113817599A
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 戴曉兵;楊昌陳
• 申請（專利權）人: 蘇州壹達生物科技有限公司
• 主分類號: C12M1/42
• 分類號: C12M1/42;C12M1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種具有清理電極表面結構的流式電穿孔裝置，包括電穿孔室，至少一個開口，可沿電穿孔室內壁相對移動的栓塞。本發明所述的流式電穿孔裝置能夠將電穿孔室內壁上產生的影響細胞電擊效率的殘留物清除，從而提高了細胞電穿孔的整體工作效率，提高了流式電穿孔裝置的穩定性和重復利用率，降低了使用成本。

技術領域

本發明涉及一種清理電極表面的裝置，更具體而言，本發明涉及一種清理流式電穿孔裝置中電極表面的裝置。

背景技術

細胞膜是包圍在細胞外周的一層薄膜，是細胞與外界進行選擇性物質交換的通透性屏障。細胞膜使細胞成為一個獨立的生命單位，并擁有一個相對穩定的內環境。周圍環境中的一些物質可以通過細胞膜，其它的物質則不行。細胞可以通過細胞膜從周圍環境攝取養料，排出代謝產物，使物質的轉運達到平衡狀態。所以，細胞膜的基本功能就是維持細胞內微環境的相對穩定并有選擇地與外界環境進行物質交換。

研究發現，如果對細胞施加一定強度的電場并持續一段時間，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、核酸、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物質得以進入細胞。在短時間內撤除電場后，細胞膜可以自我恢復，重新成為選擇性通透屏障。這種利用細胞膜電穿孔的特性將外源物質導入細胞的過程稱為電轉染。

雖然電轉染作用的機理并不完全清楚，但在本文中細胞電轉染是公知的，包括細胞膜脂雙層的破裂，導致在膜上形成暫時性的微孔，允許外源性分子進入細胞。

根據已有的研究，為了能夠實現高容量的細胞電轉染過程，通常會將一個腔室放置于一對平行電極之間，使得細胞懸浮液在腔室中流動的同時受到電擊，通常該類裝置也稱為流式電轉染裝置。

但是在流式電轉染裝置的實際電轉染過程中，細胞懸浮液中產生的大量氣泡會附著在電極表面，影響電場均勻性，從而導致電轉染效果不穩定。發明人已經做出了一些努力，采用對細胞懸浮液進行加壓的方式，抑制電轉染過程中氣泡的產生，例如CN2018104939356，CN2018110783561分別公開了一種間歇式流式電轉染裝置。雖然上述專利已經取得了一定的技術效果，但是，上述專利并不對本發明產生影響。

發明人還研究了一種可加壓的流式電轉染裝置CN2019201990312，根據壓水井的原理，提供了一種通過可移動的活塞實現自動進液并加壓，抑制電轉染過程中細胞懸浮液中氣泡的產生，并有效清除積累附著在電極及管體上的死細胞等糊狀物的電轉染裝置。但是該裝置需要活塞往復運動，是一種間歇式的流式電轉染裝置。

發明人在實際使用流式電穿孔裝置的過程中發現，當細胞在電穿孔室內受到電擊時，電極表面會附著一些氣泡和死細胞/細胞碎片等糊狀物，一部分氣泡和死細胞/細胞碎片等糊狀物會隨著液體的流動被帶走，但仍有一部分氣泡和死細胞/細胞碎片等糊狀物會繼續附著在電極表面上。電極表面所附著的氣泡和死細胞/細胞碎片等糊狀物會導致有效電極工作表面減小，以致電穿孔室內的有效電穿孔體積減小。

若細胞懸浮液每次進入電穿孔室內的體積不變，由于有效電極工作面積減小，會使一部分細胞沒有受到電擊；另外氣泡的產生會導致電穿孔室內電場不均勻；電穿孔室內的有效體積會因受到所附著的氣泡和死細胞/細胞碎片等糊狀物的影響而減小，經過電穿孔室內的液體流速會加快，細胞所經受的有效電擊次數也會減少，最終會影響整體電穿孔的工作效率。

因此，本發明希望提供一種流式電穿孔裝置，在使用一段時間之后，可以對電極表面進行清理，以克服電極表面附著的氣泡和死細胞/細胞碎片等糊狀物影響電場均勻性等的問題，同時電極表面清理后，還可以繼續進行電穿孔，提高了電穿孔裝置的使用頻次，降低了使用成本。

發明內容

本發明克服了上述現有技術中的不足，本發明的目的是提供了一種通過可移動的栓塞有效除去殘留在電穿孔室內壁上的氣泡和死細胞/細胞碎片等糊狀物的電穿孔裝置。