CN101870949B - 一种电穿孔芯片及基于电穿孔芯片的多孔板装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电穿孔芯片及用于电穿孔的多孔板装置，所述多孔板装置包括：多个电穿孔芯片，所述电穿孔芯片包括承载电极的基板和电极，所述电极每两个为一对，包括相对设置的阳极和阴极，且阴极和阳极之间相互嵌套；多孔板，包括多个孔，所述多孔板置于电穿孔芯片的基板上，形成腔体，且每个孔的底部对应一个电穿孔芯片；电压源，用于设定并产生脉冲电压；及连接电压源与电穿孔芯片的电连接件。使用本发明的装置具有更高的电穿孔效率，可以实现大批量的高效样品处理。

Description

一种电穿孔芯片及基于电穿孔芯片的多孔板装置
技术领域
本发明涉及一种电穿孔的芯片，更具体而言，本发明涉及一种高效地利用电穿孔芯片进行电穿孔的多孔板装置。 
背景技术
细胞膜是包围在细胞外周的一层薄膜，是细胞与外界进行选择性物质交换的通透性屏障。细胞膜是细胞成为一个独立的生命单位，并拥有一个相对稳定的内环境。周围环境中的一些物质可以通过细胞膜，其它的物质则不行。细胞可以通过细胞膜从周围环境摄取养料，排出代谢产物，使物质的转运达到平衡状态。所以，细胞膜的基本功能就是维持细胞内微环境的相对稳定并有选择地与外界环境进行物质交换。 
研究发现，如果对细胞施加一定强度的电刺激并持续一段时间，就可以诱导细胞膜上产生一些微孔，使细胞的通透性增强，所谓细胞电穿孔(Electroporation)就是指细胞在外加脉冲电场的作用下，细胞膜脂双层上形成瞬时微孔的生物物理过程(Waver J.C.“Electroporation：A dramatic，nothermal electric field phenomenon”1992)。当细胞膜发生电穿孔时，其通透性和膜电导会瞬时增大，使亲水分子、DNA、蛋白质、病毒颗粒、药物颗粒等正常情况下不能通过细胞膜的分子得以进入细胞。在短时间内撤除电刺激后，细胞膜可以自我恢复，重新成为选择性通透屏障。与传统的化学穿孔和病毒穿孔相比，由于电穿孔具有无化学污染、不会对细胞造成永久性损伤、效率较高等优点，在生物物理学、分子生物学、临床医学等领域有着广阔的应用前景。 
虽然电穿孔作用的机理并不完全清楚，但在本文中细胞电穿孔是公知的，包括细胞膜脂双层的破裂，导致在膜上形成暂时性的微孔，允许外源性分子通过扩散进入细胞。 
现有技术中，主要有三类方法来完成细胞电穿孔的过程： 
1、将细胞放置于一对相距数毫米至数厘米的平行电极之间。使细胞在电极之间的电场中受到电刺激，以实现电穿孔的目的。(例如，美国专利U.S.Pat.5389069) 
2、使用针状电极扎入组织或细胞中对细胞进行电击，达到电穿孔的目的。(例如，美国专利U.S.Pat.5389069；中国专利申请，公开号CN 101020892A) 
3、将一个腔室放置在一对平行电极之间，使得细胞的悬浮溶液在腔室中流动的同时受到电击。(例如，美国专利U.S.Pat.6773669；中国专利申请，公开号：CN 1195997A) 
在现有技术中公开的系统中，电极之间的距离通常在10毫米左右，远远大于细胞的典型尺度(20微米)，所以难以精确控制实际施加在细胞上的电场。同时，在两个平板电极产生的电场中，电场E＝V/D(V为施加在两极板之间的电压，D为两极板之间的距离)，在极板之间的距离D较大(大于10毫米)的传统电穿孔系统中，需要的电压通常高达数千伏特。这给设计供电系统增加了难度，也不利于节能环保。 
而在现有技术中公开的电穿孔设备及方法均不适用于处理大量的样品，也不适用于连续处理样品。也就是说，现有技术中得到的电穿孔室均是“静态”工作的，即：在电穿孔室处理完一批样品以后，需要对电穿孔室进行清洗、重新培养细胞等处理，才能继续下一批样品处理。在公开的技术中，电穿孔常常是在一次性单室试管中进行的，其用于电穿孔的最大容量通常为1毫升。在需要处理大量样品的场合中，这种技术冗长乏味，劳动强度大。 
在公开的现有技术中，很少考虑到如何实时观察细胞在电穿孔时的形态变化。而这在细胞生理研究中，是需要关注的重点。 
在公开的现有技术中，细胞的培养和电穿孔是分开进行的，而这带来了额外的工作量并降低了工作效率。 
发明内容
本发明克服了上述现有技术中的不足，本发明的目的之一是提供了一种电穿孔芯片，其具有精确控制的电极；本发明的另一目的是提供一种用于电穿孔的多孔板装置，用于处理大量的样品。 
为了达到上述的目的，本发明所提供的电穿孔芯片的技术方案概述如下： 
一种电穿孔芯片，其特征在于，包括： 
承载电极的基板； 
电极，所述的电极每两个为一对，包括相对设置的阳极和阴极，且阴极和阳极之间相互嵌套。 
所述基板由绝缘材料制成。 
所述基板为覆盖了绝缘材料的金属。 
所述绝缘材料为玻璃或硅。 
所述电极宽度为1微米至1毫米。 
所述电极由金属或导电聚合物制成。 
所述电极形状为环形或方形。 
所述电极位于基板的表面或嵌入基板中。 
所述电极，每对电极分别连接以实现电场的分区控制。 
所述电极的所有阳极连接在一起，同时所有阴极连接在一起，以实现电场的同时控制。 
为了达到上述的另一目的，本发明所提供的用于电穿孔的多孔板装置技术方案概述如下： 
一种基于电穿孔芯片的多孔板装置，其特征在于，包括： 
多个电穿孔芯片，所述电穿孔芯片包括承载电极的基板和电极，所述电极每两个为一对，包括相对设置的阳极和阴极，且阴极和阳极之间相互嵌套； 
多孔板，包括多个孔，所述多孔板置于电穿孔芯片的基板上，形成腔体，且每个孔的底部对应一个电穿孔芯片； 
电压源，用于设定并产生脉冲电压； 
及连接电压源与电穿孔芯片的电连接件。 
所述多孔板，包括6、8、16、24、48、96、192、288、384、576、672、768、1536个孔。 
所述多孔板上的孔呈圆柱体或是立方体。 
所述多孔板上的孔容量为1微升至10毫升之间。 
所述多孔板上的孔用作电穿孔的腔体或者用作细胞培养的腔体。 
所述多孔板上一个孔中只培养一种细胞，或者在一个孔中培养多种细胞。 
所述多孔板上的孔布置成多个行和列。 
进一步，位于同一行或同一列的孔，其底部对应的电穿孔芯片同时连接电压源，实现同时电穿孔。 
进一步，位于同一行或同一列的孔，其底部对应的电穿孔芯片分别连接电压源，实现分区电穿孔。 
所述多孔板材料由玻璃、塑料、陶瓷和金属中的一种或多种组成。 
该多孔板装置用于对细胞进行电穿孔，所述的细胞包括动物细胞或者细菌。 
该多孔板装置用于对细胞进行电穿孔时，设定的脉冲电压为10-2000V，脉冲宽度0.05-20ms，脉冲次数1-100次，脉冲间隔0.1-60秒。 
与现有技术相比，本发明的有益效果是： 
电穿孔芯片通过在基板上制作微细的电极来给细胞施加电场，从而达到给细胞电穿孔 的目的。 
在采用半导体刻蚀等微细加工方法的条件下，相比于已公开的电穿孔设备及系统，可以将电极的尺寸缩小很多，同时，电极之间的距离也可以缩小到和细胞尺寸相配合的程度。这样，就可以用相对于已公开的技术来说要小得多的电压来实现细胞电穿孔的目的。从而降低设备成本并节能。 
缩小的电极间距还带来了一个显著的优势，就是更高的电穿孔效率。因为细胞悬浮液是不均匀的，电极间距越小，就意味着电极之间的不均匀溶液越少，也就越容易控制电穿孔条件的一致性，达到高电穿孔效率。 
在一些实施例中，采用玻璃或聚合物等透明材料来制作基板，此时，就可以通过显微镜来实时观察细胞在电穿孔过程中的变化。对于细胞生理学研究来说，这是显著的优势。在优选的实施例当中，采用玻璃等生物兼容性好的材料作为基板，可以使细胞贴附在基板上，之后再进行电穿孔。换言之，本发明所述的多孔板装置，既可以电穿孔贴壁状态下的细胞，也可以电穿孔悬浮状态下的细胞。这种弹性对于细胞生理学研究来说，也是显著的优势。 
在电穿孔芯片的基础上制作的用于电穿孔的多孔板装置。其中每个孔的底部都有电穿孔芯片。在一些实施例中，通过多个孔的同时工作，可以实现大批量的高效样品处理。在另一些实施例中，通过给不同的孔施加不同的刺激，可以快速的得到对于特定细胞的最适合电穿孔条件。 
在一些实施例中，用于电穿孔的多孔板装置上的孔也可以用作细胞培养的腔体，在优选的实施例中，还可以利用硅烷化基板表面等方法来实现不同细胞的分区培养，从而实现在同一个孔中电穿孔不同的细胞。 
附图说明
图1是多孔板装置的结构示意图； 
图2是沿图1中AA’的部分剖视图； 
图3是多孔板装置的分解视图； 
图4是单个电穿孔芯片的示意图； 
图5是单个电穿孔芯片的分解试图； 
图6是多孔板电穿孔系统的各部分连接示意图。 
其中，1-多孔板；2-多孔板的孔 4-基板；5-电穿孔芯片阵列；6-阳极；7-阴极；8-电压源；9-电连接件。 
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述： 
1基板： 
因为基板起到承托作用和在电极之间起绝缘隔离作用，所以基板需要由绝缘材料制成，或者由非绝缘材料覆盖绝缘层制成。根据本发明的基板可由任何适合以上条件的固体基板来制成，优选的基板是那些可以通过铸模或机器切割制成要求规格的基板。特别优选的是透明的玻璃或者聚合物，因为在这种情况下，可以通过显微镜实时观察细胞的状态。如图1所示，用于电穿孔的多孔板装置包括：多孔板1；多孔板的孔2和3；基板4；多孔板下方的电穿孔芯片阵列5(该图中不可见具体电穿孔芯片阵列布置)。 
在图2所示的优选实施例中，基板采用普通玻璃制成，该基板的尺寸可由具体需求决定，并通过切割等方法得到所需尺寸的基板。 
在其它实施例中，基板材料也可以采用硅，陶瓷或覆盖了绝缘层的金属。由于这些材料的加工技术在本领域中是公知的，因而本领域技术人员可以在本发明的实施中方便的采用这些材料。 
2电极 
电极可以由适当的导电材料或这些材料的复合物来制成。优选材料为生物兼容性好的材料，例如金、钛和掺有银离子的PDMS(聚二甲基硅氧烷，一种生物科学中常用的聚合物)。当采用多种材料时(例如一种导电材料(例如金)镀在另一种导电材料(例如铜)上)，最外层的优选材料为生物兼容性好的材料。 
在如图2所示的实施例中，电极材料为铬和金。首先在基板上溅射(这是一种半导体加工工艺中公知的沉积金属的方法)一层厚度为0.1微米的铬，再溅射一层厚度为0.5微米的金。然后对整个基板进行光刻(同样是半导体加工工艺中公知的制作图形的方法)得到需要的电极形状。接着腐蚀掉金层和铬层上不需要的部分。最终得到所需的电极。在另一些实施例当中，也可以在基板上开相应的槽，将电极镶嵌进槽中。当然，电镀等本领域公知的加工金属的方法也可以用来制造电极。 
本实施例采用铬和金来制作电极，是因为金没有生物毒性，而铬是为了增加金和玻璃之间 的黏附性。在不同的需求下，其它的导电材料，例如铝、铜或者导电聚合物都可以用来制造电极。 
如图2所示的实施例中，电极的高度为0.6微米，这是考虑到电极之上的多孔板需要和基板实现密封，在本实施例中，这种密封是通过键合(半导体加工工艺中公知的将两种物质紧密结合在一起的方法)实现的，所以，电极的高度不宜过大以妨碍密封。已经被实验确定的是：当采用键合密封时，电极高度从0.1微米到10微米都是合适的。当采用热压、粘合剂粘合等其它密封方式时，则不存在电极高度的限制，所以，电极高度可以由本领域技术人员根据不同的需求和加工方法来确定。 
如图4、5所示，图中可见电极阳极6和阴极7相互嵌套的布置。每两个电极为一对，每对电极包括相对设置的阳极和阴极，所有阳极连接在一起，同时所有阴极连接在一起，可以实现电场的同时控制。在其它应用场合，本领域技术人员很容易实现每对电极分别连接以实现电场的分区控制。 
如图2所示的实施例中，电极的宽度为100微米，电极之间的距离为500微米，这种尺寸的电极所产生的电场是人胚胎肾细胞电穿孔条件的最优选电场。当需要对其它细胞进行电穿孔时，可以由本领域技术人员自行选择合适的电极宽度和电极间距。 
3多孔板 
多孔板的作用是将不同的电穿孔芯片隔离开，形成不同的电穿孔腔室。使细胞在不同的腔室中受到电场的作用，从而完成细胞电穿孔的过程。多孔板可以由任何适合加工成形的绝缘材料制成，或在非绝缘材料的表面覆盖一层绝缘层。优选的，制作多孔板的材料应是生物兼容性好的材料。 
如图2所示的实施例中，采用PDMS(聚二甲基硅氧烷)来制作多孔板，这是一种公知的常用于生物器件领域的易于加工成型的生物兼容聚合物材料。所述PDMS多孔板是通过铸模的方法来得到，使用硅片充当模具。首先在普通不锈钢模具胚上利用机床加工出所需凹槽，然后将液态的PDMS溶液浇铸进模具上的凹槽，待其凝固后将其脱模取出，就得到了成型的多孔板。当然，多孔板也可以采用玻璃、塑料、其它聚合物等材料使用本领域所公知的一些加工方法进行加工，例如使用对塑料进行冲孔。 
如图3所示，图中可见多孔板电穿孔装置各组成部分的形状，多孔板通过键合的方法和基板连接在一起。这是考虑到PDMS和玻璃之间极易通过键合来形成牢固的密封，而PDMS和玻璃之间的键合过程也很简单，只需要将PDMS和玻璃的表面用高压激发的氧等离子处理10秒左右(这是为了激发PDMS和玻璃表面的悬挂键)，然后施加一定的压力将其压紧。 静置24小时后即形成可靠牢固的密封。对于其它不同的应用，本领域公知的连接方法也都适用，例如使用粘合剂或热压将多孔板和基板密封连接在一起。 
在图2所示的实施例中，多孔板上每个孔直径为7毫米，高度为12毫米，共有96个孔。和电极的尺寸设计一样，这组尺寸也是为人胚胎肾细胞电穿孔而设置的最优选条件。在其它应用中，本领域研究人员可以自行设置尺寸以满足不同的需求。 
在图2所示的实施例中，因为PDMS和玻璃都具有良好的生物兼容性，所以每个电穿孔装置的孔都可以用来作为细胞培养的腔体。通过这种方法，可以将细胞培养和电穿孔的过程结合在一起。 
4多孔板电穿孔装置及电穿孔方法 
如图6所示，图中包括多孔板电穿孔装置，电压源8和多孔板电穿孔装置相连的电缆连线9。所述电压源和电缆连线都是公开的和本领域技术人员容易获取的设备。在如图所示6的系统中，采用电压源输出为正负100伏特的电压源。这也是为人胚胎肾细胞电穿孔而设置的最优选条件。本领域技术人员可以自行选择相似设备。本电穿孔装置可以电穿孔动物细胞和细菌，在如图2所示的实施例中，优选的细胞系有：HEK293(人胚胎肾细胞)，Hela(人宫颈癌细胞)，HepG2(人肝癌细胞)，Neuro-2A(小鼠脑神经瘤细胞)，Jurkat(人淋巴瘤细胞)，HL60(人原髓细胞)和MDCK(狗肾上皮细胞)；优选的原代细胞有：HUVEC(人脐静脉内皮细胞)，DRG(大鼠背要神经节细胞)，T淋巴细胞和人胚胎干细胞；优选的细菌有大肠杆菌，巴氏杆菌。本领域技术人员可以根据需要选择不同的细胞。 
本电穿孔装置可以通过电穿孔的方法使多种不同的高分子化合物进入细胞，包括核酸类(质粒DNA，线性DNA，小干扰RNA，反义核酸)，蛋白类(肽段，抗体)。在图2所示的实施例中，优选的质粒是真核表达载体(pEGFP-C3)，本领域技术人员可以自行选择各种真核，原核表达载体使用。 
本电穿孔装置可以设计和制作成各种尺寸，这些尺寸与本领域公知并常用的各种尺寸的细胞培养器皿相匹配，从而可以进行高通量的电穿孔实验，并且对电穿孔后的细胞进行培养与后续试验分析。在如图2所示的实施例中，优选96孔板，本领域技术人员可以根据需要选择6、8、16、24、48、96、192、288、384、576、672、768、1536孔板。本装置既可以对贴壁细胞，也可以对悬浮细胞进行电穿孔。通过对贴壁细胞的电穿孔来实现对细胞的实时观察，从而研究细胞在受到电刺激后形态和生理功能的变化。在图2所示的实施例中，优选采用本领域常用的共聚焦显微镜进行观察，本领域技术人员可以选择其 它高速显微观察设备 
对悬浮细胞的电穿孔与本发明中的多孔板装置相结合，可以显著提高本领域现有电穿孔技术的样品处理速度，从而实现高通量电穿孔。 
系统中的电压源可以对不同细胞给出不同波形的电压，在图2所示的实施例中，优选采用方波脉冲。本领域技术人员可以根据不同的细胞选择合适的电压源输出。 
电穿孔实验中用到的缓冲液取自由KCl(氯化钾)，KH2PO4(磷酸二氢钾)，K2HPO4(磷酸氢二钾)，糖类和水组成的组。对于图2所示的实施例，优选的缓冲液配方为：1000ml(毫升)缓冲液中含KCl(15-50mM毫摩尔)，KH2PO4(0.1-2mM)，K2HPO4(0.1-2mM)，肌醇(20-60mM)。本领域技术人员可以根据电穿孔细胞的不同而调整各组分的浓度以取得最高的穿孔效率。 
5具体制造步骤 
由如下两套不同的制作工艺已经成功制造出了本发明所述装置及系统。给出具体制作方法是为了帮助本领域技术人员理解本发明的制造方法，而并不是对本发明所述器件的材料，尺寸和制造方法做出限定。 
制作方法A： 
采用半导体制造工艺常用的8英寸玻璃片。在玻璃片上溅射0.1微米厚的铬金属层，再在铬金属层上溅射0.5微米厚的金层。对玻璃片进行光刻，制造出所需电极的形状，然后再使用碘化钾溶液腐蚀金层，使用硝酸铈铵溶液腐蚀铬层。这样就得到了基板及其上的电极。然后将玻璃片按长130毫米，宽86毫米的形状用砂轮切割。采用普通不锈钢模胚，使用机床加工出相应的12毫米深的槽。将液态PDMS倒入槽中，待其凝固后脱模取出。将其按长120毫米，宽86毫米的形状用刀片切割，这样就得到了多孔板。将玻璃基板以及玻璃顶盖的表面和PDMS多孔板表面用氧等离子处理后，紧贴在一起并施加压力，静置24小时，即得到多孔板电穿孔装置，其中每个孔的底部都有电穿孔芯片。 
制作方法B： 
采用半导体制造工艺常用的8英寸N型硅片。在硅片上溅射0.1微米厚的铬金属层，再在铬金属层上电镀5微米厚的金层。对硅片进行光刻，制造出所需电极的形状，然后再使用碘化钾溶液腐蚀金层，使用硝酸铈铵腐蚀铬层。这样就得到了基板及其上的电极。然后将该硅片按长130毫米，宽86毫米的形状用砂轮切割从而得到适合的尺寸。采用普通塑料，厚度12毫米，使用冲压方法加工出多孔板的形状。将塑料片按长120毫米，宽86 毫米的形状用砂轮切割，这样就得到了多孔板。用紫外固化粘合剂将硅基板和塑料多孔板粘合在一起，即得到多孔板电穿孔装置，其中每个孔的底部都有电穿孔芯片。 
制作方法C： 
采用半导体制造工艺常用的12英寸覆铜板。使用公知的PCB电路板加工方法。在覆铜板上制作出所需电极的形状，再在铜金属层上电镀10微米厚的金层。这样就得到了基板及其上的电极。然后将得到的基板按长130毫米，宽86毫米的形状用砂轮切割。采用普通塑料，厚度12毫米，使用冲压方法加工出多孔板的形状。将塑料片按长120毫米，宽86毫米的形状用砂轮切割，这样就得到了多孔板。用紫外固化粘合剂将硅基板和塑料多孔板粘合在一起，即得到多孔板电穿孔装置，其中每个孔的底部都有电穿孔芯片。 
6具体电穿孔方法 
由如下三套不同的电穿孔方法已经对本发明所述装置和系统进行了成功的电穿孔实验。给出具体电穿孔方法是为了帮助本领域技术人员理解电穿孔装置的使用方法，而并不是对本发明所述装置的适用范围做出限定。 
电穿孔方法A：悬浮细胞的电穿孔 
收集处于对数生长期的MDCK(狗肾上皮细胞)，转速800g离心5分钟，弃上清，用电穿孔缓冲液(氯化钾15mM，磷酸二氢钾0.3mM，磷酸氢二钾0.85mM，肌醇56mM)重悬细胞，使得细胞的密度为2X103个/ul(微升)，加入需要电穿孔转入细胞的质粒pEGFP-C3，使质粒的浓度为20ug(微克)/ml(毫升)，轻柔混合均匀。将混好的细胞悬液20ul均匀滴加至多孔板电穿孔装置的每个孔内，采用如下条件进行电刺激：电压100V(伏特)，脉冲宽度0.2ms(毫秒)，脉冲次数3次，脉冲间隔2秒。 
电穿孔结束后，在每个芯片上滴加200ul含10％血清的DMEM培养基，转移至96孔板进行培养。或者直接加入0.2-1ml培养基，在相应的多孔板芯片上培养，培养条件：温度37℃，二氧化碳浓度5％。24小时后荧光显微镜下观察，可成功观察到90％以上的细胞有绿色荧光表达，表明电穿孔的转染效率达90％以上。 
电穿孔方法B：贴壁电穿孔 
收集处于对数生长期的细胞HEK293(人胚胎肾细胞)，转速800g离心5分钟，弃上清，用含10％血清的DMEM培养基重悬至1X105/ml，混合均匀。然后向多孔板电穿孔装置的每个孔内滴加500ul细胞悬液，放入培养箱培养，培养条件为：温度37℃，CO2浓度5％。24小时后，当细胞的密度达到80％以上时开始电穿孔。把待转入细胞的Anti-laminA/CSiRNA(针对核纤层蛋白的小干扰RNA)用电穿孔缓冲液(氯化钾15mM(毫摩尔)、磷酸二 氢钾0.3mM、磷酸氢二钾0.85mM、肌醇56mM)稀释至40ug/ml，向每孔中加入10ul混好小干扰RNA的缓冲液，采用如下条件进行电刺激：电压60V，脉冲宽度0.1ms，脉冲次数3次，脉冲间隔2秒。 
电穿孔结束后，再向每个芯片上滴加500ul含10％血清的DMEM培养基，放入培养箱培养，培养条件同上。24小时后收集细胞，进行Real-time PCR(实时荧光定量PCR)检测核纤层蛋白的表达水平，可以检测到表达水平降低了80％以上。 
电穿孔方法C：大肠杆菌的电穿孔转化 
向每20ul新制备的感受态细胞中加入10ng(纳克)待转质粒PGL3，置于冰上1分钟。将细菌和质粒的混合物20ul均匀滴加至多孔板电穿孔装置的每个孔内，采用如下条件进行电刺激：电压800V，脉冲宽度5ms，脉冲次数1次。 
电穿孔结束后，向每个芯片上滴加500ul LB培养基(1000ml去离子水中含：胰化蛋白胨10g，酵母提取物5g，氯化钠10g)并转移至无菌离心管中，37℃轻柔振荡培养1小时。取出100ul铺于含有氨苄抗性的LB琼脂板上，37℃培养14小时可成功看到转化后的克隆出现。 

Claims (21)

1.一种电穿孔芯片，其特征在于，包括：
承载电极的基板；
电极，所述的电极为环形，每两个为一对，包括相对设置的阳极和阴极，且阴极和阳极之间相互嵌套。
2.如权利要求1所述的电穿孔芯片，其特征在于，所述基板由绝缘材料制成。
3.如权利要求1所述的电穿孔芯片，其特征在于，所述基板为覆盖了绝缘材料的金属。
4.如权利要求2或3所述的电穿孔芯片，其特征在于，所述绝缘材料为玻璃或硅。
5.如权利要求1所述的电穿孔芯片，其特征在于，所述电极宽度为1微米至1毫米。
6.如权利要求1所述的电穿孔芯片，其特征在于，所述电极由金属或导电聚合物制成。
7.如权利要求1所述的电穿孔芯片，其特征在于，所述电极位于基板的表面或嵌入基板中。
8.如权利要求1所述的电穿孔芯片，其特征在于，所述电极，每对电极分别连接以实现电场的分区控制。
9.如权利要求1所述的电穿孔芯片，其特征在于，所述电极的所有阳极连接在一起，同时所有阴极连接在一起，以实现电场的同时控制。
10.一种基于电穿孔芯片的多孔板装置，其特征在于，包括：
多个电穿孔芯片，所述电穿孔芯片包括承载电极的基板和电极，所述电极为环形，每两个为一对，包括相对设置的阳极和阴极，且阴极和阳极之间相互嵌套；
多孔板，包括多个孔，所述多孔板置于电穿孔芯片的基板上，形成腔体，且每个孔的底部对应一个电穿孔芯片；
电压源，用于设定并产生脉冲电压；
及连接电压源与电穿孔芯片的电连接件。
11.如权利要求10所述的多孔板装置，其特征在于，所述多孔板，包括6、8、16、24、48、96、192、288、384、576、672、768、1536个孔。
12.如权利要求10所述的多孔板装置，其特征在于，所述多孔板上的孔呈圆柱体或是立方体。
13.如权利要求10所述的多孔板装置，其特征在于，所述多孔板上的孔容量为1微升至10毫升之间。
14.如权利要求10所述的多孔板装置，其特征在于，所述多孔板上的孔用作电穿孔的腔体或者用作细胞培养的腔体。
15.如权利要求10所述的多孔板装置，其特征在于，所述多孔板上一个孔中只培养一种细胞，或者在一个孔中培养多种细胞。
16.如权利要求10所述的多孔板装置，其特征在于，所述多孔板上的孔布置成多个行和列。
17.如权利要求16所述的多孔板装置，其特征在于，位于同一行或同一列的孔，其底部对应的电穿孔芯片同时连接电压源，实现同时电穿孔。
18.如权利要求16所述的多孔板装置，其特征在于，位于同一行或同一列的孔，其底部对应的电穿孔芯片分别连接电压源，实现分区电穿孔。
19.如权利要求10所述的多孔板装置，其特征在于，所述多孔板材料由玻璃、塑料、陶瓷和金属中的一种或多种组成。
20.如权利要求19所述的多孔板装置，其特征在于，该多孔板装置用于对细胞进行电穿孔，所述的细胞包括动物细胞或者细菌。
21.如权利要求20所述的多孔板装置，其特征在于，该多孔板装置用于对细胞进行电穿孔时，设定的脉冲电压为10～2000伏，脉冲宽度0.05～20毫秒，脉冲次数1～100次，脉冲间隔0.1～60秒。
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