CN105593366A - 微流体涡流辅助式电穿孔系统及方法 - Google Patents

微流体涡流辅助式电穿孔系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明揭示一种系统及方法，其包含经由连接多个捕捉器的通道将关注细胞传递到所述捕捉器、维持所述捕捉器中的涡流以将所述关注细胞捕捉在所述捕捉器中、将第一关注分子提供到所述捕捉器、以及跨所述捕捉器提供电场以执行所述第一关注分子到所述捕捉器中的所述关注细胞的电穿孔。

Description

微流体涡流辅助式电穿孔系统及方法
相关申请案的交叉参考
本申请案主张2013年8月7日提交的第13/961,084号美国实用申请案的优先权益，所述申请案的内容以引用的方式全部并入本文中。
背景技术
将外来分子引入到活细胞及人体组织中的能力对生物学研究及医疗中的各种应用具有显著的启示。已研发出包含病毒介导、化学、物理及光学途径的数种方法以将外生分子传递到细胞中。当前，病毒介导途径是基因传递及表达的最有效方式；然而，除了只能够传递核酸之外，病毒传递系统还伴随着相当多的风险，包含毒性、染色体整合及免疫原性。病毒途径因此对于要求最小的移植后风险的许多临床及研究应用(例如细胞重新编程或血统转型的基因疗法及研究)来说并不理想，。
因此，非病毒分子传递技术作为必然的替代已开始获得更多关注。在此类技术当中，电穿孔由于其将无数类型的分子引入到体外及体内的靶细胞中且不需要潜在地对化学试剂或病毒进行细胞破坏的能力而被视为有效且强大的技术。电穿孔利用短的高电压脉冲来瞬间且可逆地在细胞隔膜上产生小孔，所关注的分子探针可穿过小孔而被传递到胞液中。然而，使用比色皿或微毛细血管的常规电穿孔技术依赖于大批随机分子传递程序，从而使所述系统不适用于需要精确且个别控制的转移分子剂量的应用。此外，具有大的细胞直径异质性的样本难以获得实际效率及生存能力，因为瞬间破坏细胞隔膜所需要的电场强度与细胞大小有很大关系。
微流体的最近进展促进了微观电穿孔技术的发展，允许通过增强细胞生存能力进行转移分子的单细胞级电穿孔及剂量控制。尽管在增强生存能力的情况下其在产量及分子传递效率方面的改进是显著的，但单向溢流法方案(大部分当前的微流体电穿孔系统在所述方案下操作)使当前微流体电穿孔器呈现为不提供多个不同分子且还缺乏良好的剂量控制。
发明内容
一种系统及方法包含经由连接多个捕捉器的通道将关注细胞传递到所述捕捉器、维持捕捉器中的涡流以将关注细胞捕捉在捕捉器中、将第一关注分子提供到捕捉器、以及跨捕捉器提供电场以执行第一关注分子到捕捉器中的关注细胞的电穿孔。
在一个装置中，第一通道具有惯性集中区域以朝所述通道的侧移动行进通过第一通道的溶液中的细胞。多个捕捉器沿第一通道的长度安置在惯性集中区域下游。每一捕捉器的大小适用于在溶液流过第一通道时促进捕捉器内的涡流以将细胞捕捉在捕捉器中。通道的出口设置在所述多个捕捉器下游。电极耦合到相对的捕捉器的端部以跨捕捉器施加适用于分子到细胞中的电穿孔的电场。
附图说明
图1是根据实例实施例的电穿孔系统的方框图俯视图。
图2是根据实例实施例的用于跨捕捉器产生大致上均匀电场的电极的透视图。
图3是说明根据实例实施例的捕捉细胞及执行电穿孔的方法的流程图。
图4是根据实例实施例的具有替代电极结构的电穿孔系统的方框透视图。
图5是根据实例实施例的具有图案化电极结构的电穿孔系统的方框透视图。
图6是根据实例实施例的一侧上具有捕捉器的通道的方框图。
图7是根据实例实施例的替代侧上具有捕捉器的通道的方框图。
图8是一或多个实例实施例中的用于实施控制功能的计算机系统的方框示意图。
具体实施方式
在以下详细描述中，参考形成详细描述的一部分的附图，且在附图中通过说明的方式展示可实践的特定实施例。此类实施例经足够详细描述以使得所属领域技术人员能够实践本发明，且应了解可利用其它实施例，且在不脱离本发明的范围的情况下可作出结构、逻辑及电改变。实例实施例的以下描述因此不应被视为限制意义，且本发明的范围由随附权利要求书界定。
在一个实施例中，本文中描述的功能或算法可在软件或软件与人类实施程序的组合中实施。软件可由存储在例如存储器或其它类型的存储装置的计算机可读媒体上的计算机可执行指令组成。此外，此类功能对应于模块，所述模块是软件、硬件、固件或其任何组合。多个功能可按照需要在一或多个模块中执行，且所描述实施例仅仅是实例。软件可在数字信号处理器、ASIC、微处理器或在计算机系统(例如个人计算机、服务器或其它计算机系统)上操作的其它类型的处理器上执行。
在各个实施例中，系统及方法提供涡流辅助式微流体电穿孔，其利用循序多分子传递以预选择具有精确且独立的分子量及参数可控性的靶细胞。
图1说明一个实施例中总体为100的电穿孔系统。在一个实施例中的系统100包含经耦合以从多个溶液源110接收溶液的多个入口105。在各个实施例中，源110适用于保存包含关注细胞的溶液及含有不同关注分子的各种溶液。在一些实施例中，溶液还可包含各种溶液的流动之间或之后用于培养及洗涤或冲洗的溶液(例如DPBS)。控制器115控制源110以按照所需方式循序供应溶液到输入端口。在一个实施例中，控制器包括气动流量控制系统，其及时且独立地给个别溶液腔室110加压以驱动流动通过微流体电穿孔器100。控制器还控制阀门(例如，阀门歧管)以按照受控循序方式提供各种溶液。
入口105可包含粗过滤器且各自耦合到至少第一通道120且任选地第二通道125以提供溶液到通道。在一个实施例中，第一及第二通道大致上彼此平行地伸展，且接收相同溶液。其它实施例中可包含其它通道。每一通道还可包含分别图示为130、131的惯性集中区域。惯性集中区域用来允许响应于溶液中的细胞的流体动态力而朝通道的壁迁移。
称为例如捕捉器135、136及137、138的多个腔室分别耦合到惯性集中区域130、131下游的通道120及125。在一个实施例中，每一通道具有围绕每一对捕捉器中的捕捉器入口140及捕捉器出口141安置的若干对相对捕捉器。入口140及出口141有效地平分所述对捕捉器135、136，这形成矩形结构。溶液经由每一对的相应入口及出口继续流过所述对捕捉器，且最后退出其中可收集废弃物及细胞的表示为出口143的一或多个通道出口。在其它实施例中，捕捉器不一定是相对的，且可以重叠或非重叠方式彼此沿通道交错或甚至只从通道的一侧延伸。
在所示的实施例中，对应于五对相对捕捉器，每个通道存在十个捕捉器。给定两个通道，总共有20个捕捉器。在其它实施例中，可形成多达80对或更多对捕捉器，相当于有160个或更多涡流来用于捕捉细胞。捕捉器及通道可由一个实施例中来自使用常见的光刻程序形成的硅铸模具的聚二甲基硅氧烷(PDMS)板形成。PDMS板可例如由氧等离子体清洁剂活化(或功能化)且覆盖有玻璃板以封闭捕捉器及通道。在其它实施例中，可使用不同材料，例如硅或塑料，从而允许(i)刚性有壁通道在压力下不会发生通道横截面变形，及(ii)在较高压力下进行流体注入而不使通道及因此额外多对捕捉器分层。
在一个实施例中选择捕捉器的大小使得流过通道及捕捉器的溶液在每一捕捉器中形成涡流，如例如捕捉器135中的145及捕捉器136中的146所说明。当雷诺数大于近似100时，在溶液流动的同时将细胞捕捉在涡流145、146中。溶液保持流过由通道的区段152、153分离的剩余相对捕捉器对中的每一者。随着溶液朝出口143流动，每一捕捉器对具有所产生的涡流连同所捕捉的细胞。在一个实施例中，捕捉器中的每一者可含有几乎相同的细胞群。
在一些实施例中，作用于细胞上的力可使细胞取决于其生物物理性质(例如，大小及可变形性)被惯性集中到靠近通道壁的相异横向平衡位置，例如惯性集中区域130、131中。此粒子/细胞排序现象可起因于作用于流动细胞上的两个抵消的惯性升力(即，壁效应提升及剪切力梯度提升)之间的平衡。由于惯性集中的流动细胞进入突然膨胀的捕捉器(又称为电穿孔腔室区域)，剪切力梯度提升单独地引发流动细胞朝微观涡流的核心横向迁移，因为将细胞夹带在垂直集中通道中的相异横向位置处的壁效应提升的振幅归因于通道壁从流动细胞附近消失而下降。因为剪切力梯度升力以细胞直径的三次幂来衡量，所以较大细胞倾向于比较小细胞更迅速地朝涡流核心迁移。一旦较大细胞迁移到足够靠近涡流，其保持被捕捉在涡流中，而较小细胞从装置中冲洗出来。此缓慢且稳定的细胞捕捉机制允许原位级联额外的生物学测定法。样本注入时间在通道雷诺数Re>100时可从20分钟到几分钟变化，以调查电穿孔腔室中的所捕捉细胞的随时间变化的大小及数量。其它实施例中可发生参数的其它变化。
一旦捕捉器中由涡流捕捉所需数目的细胞，可以冲洗细胞溶液。可使用任选冲洗溶液来冲洗含有溶液的细胞，之后冲洗含有关注分子的新溶液。可维持溶液的流动以维持涡流并保持细胞被捕捉在捕捉器中。含有溶液的细胞通过新溶液有效地从捕捉器及通道移除。一旦在捕捉器中的细胞周围获得所需浓度的关注分子，就使用电极160、161、162以跨捕捉器产生电场，且使关注分子将分子转移到细胞中。可跨具有精确控制的量的整个胞液均匀地转移固有隔膜非通透分子。
在一个实施例中，电极可耦合到电设备180以在电穿孔腔室中产生高电压短脉冲。在一个实施例中，设备180包含脉冲发生器及可由铂或其它导电材料制成的两个电极182、183。电极182、183可分别耦合到电极160、162及161，电极160、162及161可经由捕捉器中的端口与电穿孔捕捉器中的溶液直接接触。在一个实施例中，具有振幅V的方波脉冲可从10V到200V变化以提供跨电穿孔捕捉器或腔室施加的从0.1kV/cm到2kV/cm范围中的电场强度E＝V/Le。可同时改变所施加脉冲的振幅及持续时间以确定用于循序多分子传递的最优电条件。DC及AC信号均能有效用于以各种所施加电压及频率进行电穿孔。在一个DC实例中，可使用每隔2秒钟的100V、30ms方波。AC实例可包含每隔2秒钟持续30ms的100Vrms的10kHz信号。此类DC及AC信号的参数可显著改变且针对每一不同组的细胞及关注分子而优化。
在其它实施例中，可经由电极起始的电穿孔将具有不同分子的其它溶液循序地传递且任选地转移到细胞中。在一个实例中，电极以有效方式安置在捕捉器的端周围，其中来自彼此相邻的不同通道的捕捉器共享选定极性(例如负极性)的共同电极(如示为161)。电极160及162被示为相反极性，在此情况中为正极性。
图中的通道及捕捉器不一定按比例展示。一些实例尺寸包含具有一定宽度的惯性集中区域130及131的通道，所述宽度使得行进通过通道的细胞近似为通道宽度的30％或更大。例如，乳腺癌细胞的直径可为16μm到20μm，导致40μm到50μm大小的通道。在一个实施例中，癌细胞可被缓冲在具有从1×105个细胞/ml到1×106个细胞/ml范围的浓度的磷酸盐缓冲液(例如，美国Mediatech的的无Ca2+及Mg2+的DBPS、1X)中。在其它实施例中，细胞浓度可显著地变化。例如，血液或例如尿液或胸膜液的其它体液可含有远低于1×105个细胞/ml的浓度的关注癌细胞。在一些实施例中，惯性集中区域可为近似0.7cm或更长以保证细胞朝壁迁移，所述壁促进细胞进入到涡流中。在一个实施例中，捕捉器可具有介于近似1mm到500μm之间的侧，且近似为正方形或矩形横截面。在其它实施例中，与通道一起伸展的捕捉器的侧可长于捕捉器远离通道延伸的距离或深度。
在一个实例实施例中，惯性集中通道可具有(L＝4.5cm、W＝40μm且H＝60μm)的尺寸。电穿孔腔室或捕捉器具有其中每一边沿Wc＝400μm的近似正方形形状。在其它实施例中，尺寸可改变，其中沿通道的长度的捕捉器的长度长于宽度但同时仍然维持经由溶液将涡流维持在捕捉器中的能力。一个实例腔室或捕捉器长度及宽度近似为720μm×225μm。如先前指示，长度及宽度可显著改变以利用纵横比并同时维持腔室内的涡流来优化细胞捕捉。捕捉器的高度可大致上与通道的高度相同以维持制造的便利。在其它实施例中，高度可在例如60μm到80μm之间改变。
在一个实施例中，所描述的结构能够将乳腺癌细胞捕捉在捕捉器中，且含有碘化丙啶的另一溶液可被传递到所捕捉细胞。在其它实施例中，具有广泛范围的分子量的其它分子(例如右旋糖酐(3,000Da到70,000Da的中性或阳离子分子))可被传递到所捕捉细胞。可循序地传递细胞及不同分子，使得对于每一分子，可定制电场用于每一细胞及分子组合的电穿孔。此外，可使用生物学应用中通常使用的广泛范围的分子。在一些实施例中，广泛范围的分子无关于其电荷(例如，阳离子或中性)均可使用相同的电参数被引入到细胞中。
在一个实施例中，系统100可为晶片上微观电穿孔系统，其使得具有精确及单独剂量可控性的多个分子能够循序地传递到预选定的近似相同的靶细胞群中。系统100提供捕捉具有促成增强分子传递效率及细胞生存能力的均匀大小分布的细胞的能力。此外，系统100可提供整个传递程序的实时监测能力，允许及时且独立地修改细胞及分子特有的电穿孔参数。可通过改变电场强度及分子注入持续时间将精确控制的量的固有隔膜非通透分子转移到细胞(例如人类癌细胞)中。
在一个实施例中，流体力趋向于从流动方向向外推动较大粒子(例如细胞及较大分子)且使较大粒子比较小粒子更有可能被捕捉在涡流中。即使较小粒子进入涡流，其也不太可能被捕捉，从而使得一旦执行捕捉及电穿孔便能有效地冲洗用于携带较大粒子的溶液。
图2是用于跨捕捉器产生大致上均匀的DC或AC电场的电极200的透视图。在一个实施例中，电极200经形成具有呈销状(通常圆形圆柱体)或其它形状的多个突部210。在一个实施例中，电极可由铝形成，且可由呈阵列(例如安装在丙烯酸中具有预钻孔的3×5阵列)形成的十五个左右突部组成。可使用其它安装材料及方法在电极与捕捉器之间产生密封，且可形成更小电极。更小电极可用于减小沿通道的介于捕捉器之间的间隔，形成更高密度且更大数量的捕捉器。在其它实施例中，电极可由其它导电材料形成，且形成为在对应于捕捉器区域的区域周围具有更均匀分隔开的突部以提供更均匀电场，以保证被捕捉在捕捉器中的每一细胞具有大体上相同的电穿孔结果。电极可经定位以与捕捉器中的溶液连通且不会以可能不利于涡流的形成及维持的方式突出到捕捉器中。
在一种实例方法中，每一溶液可在大致上40psi(相当于400μL/min的流速)的操作压力下使用流量控制件115被注入到或以其它方式被提供到装置中。在细胞溶液注入之前，可注入洗涤溶液达>1min以刺激稳定的微观涡流产生所需要的流速。接着，使用微涡流捕捉机构简单地通过将活性溶液端口从洗涤溶液切换到细胞溶液而将靶细胞分离到电穿孔腔室中。
一旦实现在电穿孔腔室中捕捉所需大小及数目分布的细胞，就迅速地将溶液更换为洗涤溶液以从整个装置移除未捕捉的污染细胞而不干扰所捕捉细胞产生的轨道。在装置被冲洗20s之后，可循序地注入含有要转移的第一及第二分子的溶液(例如，核酸荧光染料或荧光蛋白质粒)。
在已起始每一分子溶液的注入之后可立即施加高电场的单个或多个短脉冲。方波脉冲的振幅、持续时间及数目以及培养时间可取决于细胞及分子类型而个别地改变以具有更好的实验成果。当使用电穿孔完成分子传递时，经处理细胞可重新悬浮在洗涤溶液中且通过简单地将操作压力降低到5psi以下接着通过在40psi下持续10s的最后装置冲洗步骤而从装置释放以供下游分析。
电穿孔腔室中的所捕捉细胞的平均大小及大小均匀度随着细胞溶液注入时间增加而增加。虽然所捕捉细胞的平均直径Dave可为约20μm且在已起始细胞溶液注入之后不久(t＝10s)具有40％的变化系数(CV)，但是在t＝30s时Dave可增加到32μm且CV下降25％。对于正方形电穿孔腔室几何形状(每一侧＝400μm)，当已实现最大大小及均匀度时，每次运行中处理的细胞的平均数目可为约20个，且在整个电穿孔程序的过程期间细胞的数目保持相同。
捕捉具有均匀大小分布的细胞的能力积极地促成了具有更好的分子传递效率及细胞生存能力，因为细胞大小分布对隔膜通透化具有显著的启示。当细胞被暴露于细胞外电场E时，在细胞中引发跨膜电势ΔVm＝fEDcosθ。在这里f是加权因子，其是细胞促成所施加电场分布的程度的量度，且D及θ分别是相对外场测量的细胞直径及极角。为了瞬间将细胞通透化而无细胞溶解，ΔVm应超过跨膜电势ΔVs，但是保持低于不可逆电穿孔阈值ΔVc。对于哺乳动物细胞，报告显示ΔVs的范围取决于脉冲持续时间而在200mV与1V之间，但预期ΔVc大于1V。报告显示以具有大尺寸变化的细胞系执行的先前电穿孔测试具有低电穿孔效率及生存能力，因为预期具有较高大小异质性的样本具有引发落在最优范围之外的ΔVm的更多数目的细胞以进行成功的瞬间通透化。因此，当前系统预隔离具有较高大小异质性的细胞的能力可将与大细胞大小变化相关联的非所需后果降至最小。
在一个实施例中，当细胞被暴露于相同的分子量(例如，注入到装置中持续40s(6.4μg)的溶液且受处理细胞被无分子的DPBS洗涤持续10s时，所转移分子的量随着电场强度成比例增加。在一个实施例中，Ei＝0.4kV/cm足以起始分子到细胞的转移，且E超过2.0kV/cm可导致细胞溶解。类似地，分子转移剂量可通过在设置电场强度Eo＝0.8kV/cm下增加溶液注入时间而单调地增加。Eo是最优条件中的一者，其中经处理细胞展现出高的生存能力(83％)及电穿孔效率(70％)。经电穿孔的细胞的分子量吸附可在细胞暴露于近似800ng的分子之后(相当于溶液注入时间t＝5s)起始。对于不同细胞，在稍微较高的Ei＝0.6kV/cm及Eo＝1.0kV/cm下可观察到类似趋势。不同的有效电场值可取决于隔膜性质或平均细胞直径的差。系统的迅速溶液交换方案结合实时监测能力使得能够简单地通过改变培养持续时间及/或电场强度实现每一传送分子剂量的精确且单独控制及优化。
有趣的是，由使用所提议的涡流辅助式系统电穿孔的细胞占据的分子可跨整个胞液均匀地分布，而相同装置中在静态条件下电穿孔的细胞可部分由所传递分子占据。可能的是，当前系统唯一地提供的电穿孔程序期间捕捉在涡流中的细胞的缓慢且连续搅动可促进均匀通透化，这被视为改进电穿孔效率的关键因素。实际上，使用当前系统电穿孔的细胞可展现出比利用固定细胞样本的先前研究高三倍的电穿孔效率。
在MDA-MB-231细胞的多基因转染的情况中，结果可与在相同电穿孔条件(E＝0.7kV/cm且脉冲宽度为30ms，且质粒浓度为15μg/ml)下获自常规比色皿系统的结果相当。转染效率并未显著地不同于常规比色皿系统(p>0.1)可意指转染效率的下降可能是由与裸质粒传递程序相关联的困难所引起及/或潜在地反映出电穿孔中使用的受测试质粒的上限。极低操作电流导致小于1℃的温度上升，而当施加相同的操作电场(V＝160V、Le＝2mm且I＝5A)时，常规比色皿测试的即时温度上升根据焦耳加热计算为ΔT＝38℃。如期地，使用系统100电穿孔的细胞展示出的生存能力比从使用常规比色皿系统处理的细胞观察到的生存能力高7倍。
图3是说明根据实例实施例的捕捉细胞及执行电穿孔的方法300的流程图。方法300包含如310处指示般经由连接捕捉器的通道将关注细胞传递到多个捕捉器。在315处，维持捕捉器中的涡流以将关注细胞捕捉在捕捉器中。在320处，将第一关注分子提供到捕捉器。一旦细胞被捕捉在涡流中，跨捕捉器提供电场以执行第一关注分子到捕捉器中的关注细胞的电穿孔325。在一个实施例中，跨捕捉器的电场大致上均匀。
在一个实施例中，在310处，通过经由通道以使得流体具有大于100的雷诺数以在捕捉器中产生涡流的速度输送含有关注细胞的第一流体溶液来执行传递关注细胞。在320处将第一关注分子提供到捕捉器可包含使用含有关注分子的第二流体溶液并同时维持捕捉器中的涡流及移除第一溶液。
在另一实施例中，在330处提供含有其它关注分子的第三溶液，并同时维持捕捉器中的涡流。其它关注分子是继第一关注分子的电穿孔之后而提供。继提供其它关注分子之后，在335处跨捕捉器提供任选电场以执行第二关注分子到捕捉器中的关注细胞中的电穿孔。在一个实施例中，可施加一次电场以传递两种不同的关注分子。在其它实施例中，尤其是当分子具有相当不同的分子大小或电性质时，可调整或定制电场以优化每一不同分子的传递。用第三溶液取代第二溶液，并同时维持捕捉器中的涡流。可在整个方法期间维持涡流以保持细胞被捕捉在捕捉器中。如340处指示，继在325处第一关注分子的电穿孔之后或继在335处第二关注分子的电穿孔之后，可按照需要从捕捉器释放细胞。
在另一实施例中，在310处经由连接多个捕捉器的通道将溶液中的关注细胞传递到所述捕捉器包含经由惯性集中区域将第一溶液提供到通道以使关注细胞经由流体力移动靠近通道的侧。在又另一实施例中，通道分裂为多个通道，每一通道具有沿通道的长度安置的多对相对捕捉器。
图4是具有替代电极结构的电穿孔系统400的方框透视图。系统400类似于图1的系统100，只不过其更多地展示耦合到多个电穿孔腔室且利用不同电极结构的通道410及415的三维表示。电极结构被示为含有各自沿从通道中延伸出来的腔室长度安置的三个电极420、425及430。在一个实施例中，电极420及430被示为与外部腔室相邻的正电极，而电极425被示为负电极。三个电极用以在腔室内产生电场。在一个实施例中，电极可包括填充有与腔室流体接触的流体的腔以促进产生执行电穿孔的电场。在一个实施例中，多个系统可彼此上下堆叠以产生三维电穿孔系统。
图5是说明图案化电极的另一电穿孔系统500的俯视横截面图。系统500包含沿通道515及520安置的多个腔室510。三个导体525、530、535被示为在衬底540上形成图案，衬底540还支撑通道及腔室。如在先前实施例中，外部导体525及535可为正，而在通道之间延伸的中间导体530可为负。导体中的每一者含有延伸到相应腔室中的电极。导体525被示为具有延伸到通道515的两个外部腔室中的每一者中的电极545。中间导体530具有延伸到内部腔室通道515及520中的每一者中的电极550。外部导体530具有延伸到通道520的两个外部腔室中的每一者中的电极555。注意，可存在具有如由连续行表示的对应电极的更多腔室。电极还可被称为电极尖端，其经配置以提供电场，所述电场在一些实施例中可为大致上均匀电场以提供分子到细胞中的大致上相等的电穿孔。
在一个实施例中，电极545、550及555经由从导体分支出来的引导导体耦合到其相应导体，所述引导导体可称为主干导体。导体、引导导体及电极中的每一者可在衬底540上由金或其它导电材料经由标准的图案化技术而形成。通道及腔室也可形成于衬底540上且由衬底540支撑使得电极被暴露于腔室内的流体以产生均匀电场。在一个实施例中，电极被示为位于腔室内相距通道的远壁处的矩形。在其它实施例中可利用其它形状及位置的电极，前提是其可用以在电极被充分驱动时产生大致上均匀电场。在一个实施例中，多个系统可彼此上下堆叠以产生三维电穿孔系统。
图6是替代通道600的方框图表示，所述通道的一侧上具有腔室610。可在腔室610的两侧上提供电极以产生均匀电场。
图7是替代通道700的方框图表示，所述通道的两侧上具有交替腔室710。在此实施例中，腔室交替且不重叠。在其它实施例中，腔室可通过改变从无重叠到完全重叠的量而重叠，这符合图1中所示的相对腔室。
图8是一或多个实例实施例中的用于实施控制件115的计算机系统800的方框示意图。可使用面向对象的、面向服务的或其它架构实施用于执行控制方法的功能。呈计算机800的形式的一个实例计算装置可包含处理单元802、存储器803、可装卸式存储装置810及不可装卸式存储装置812。存储器803可包含易失性存储器814及非易失性存储器808。计算机800可包含计算环境或能访问计算环境，所述计算环境包含各种计算机可读媒体，例如易失性存储器814及非易失性存储器808、可装卸式存储装置810及不可装卸式存储装置812。计算机存储装置包含随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)及电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪存储器或其它存储器技术、光盘只读存储器(DCROM)、数字通用光盘(DVD)或其它光盘存储装置、磁带盒、磁带、磁盘存储装置或其它磁性存储装置，或能够存储计算机可读指令的任何其它媒体。计算机800可包含或能访问计算环境，所述计算环境包含输入806、输出804及通信连接816。计算机可在联网环境中操作，使用通信连接而连接到一或多个远程计算机，例如数据库服务器。远程计算机可包含个人计算机(PC)、服务器、路由器、网络PC、对等装置或其它常见的网络节点等。通信连接可包含局域网(LAN)、广域网(WAN)或其它网络。
存储在计算机可读媒体上的计算机可读指令可由计算机800的处理单元802来执行。硬盘驱动器、CD-ROM及RAM是包含非暂时性计算机可读媒体的物品的一些实例。例如，能够提供通用技术以执行存取控制核对以进行数据存取及/或对基于组件对象模型(COM)的系统中的服务器中的一者进行操作的计算机程序818可包含在CD-ROM上且从CD-ROM加载到硬盘驱动器。计算机可读指令允许计算机800提供具有多个用户及服务器的基于COM的计算机网络系统中的通用存取控制。
虽然上文已详细描述了几个实施例，但是其它修改是可行的。例如，图中描绘的逻辑流不需要所示的特定次序或循序次序来实现所需结果。可提供其它步骤或可从所描述流程删除一些步骤，且可将其它组件添加到所描述系统或可从所描述系统移除其它组件。其它实施例可在所附权利要求书的范围内。

Claims (27)

1.一种方法，其包括：
经由连接多个腔室的通道将关注细胞传递到所述腔室；
维持所述腔室中的涡流以将所述关注细胞捕捉在所述腔室中；
将第一关注分子提供到所述腔室；及
跨所述腔室提供电场以执行所述第一关注分子到所述腔室中的所述关注细胞的电穿孔。
2.根据权利要求1所述的方法，其中通过经由所述通道以使得含有关注细胞的第一流体溶液具有大于100的雷诺数以在所述腔室中产生所述涡流的速度输送所述流体来执行传递所述关注细胞。
3.根据权利要求2所述的方法，其中将第一关注分子提供到所述腔室包括使用含有所述关注分子的第二流体溶液并同时维持所述腔室中的所述涡流及移除所述第一溶液。
4.根据权利要求3所述的方法，其中跨所述腔室的所述电场大致上均匀。
5.根据权利要求3所述的方法，且进一步包括使用含有其它关注分子的第三流体溶液并同时维持所述腔室中的所述涡流，所述其它关注分子是继所述第一关注分子的电穿孔之后而提供。
6.根据权利要求5所述的方法，且进一步包括跨所述腔室提供电场以执行所述第二关注分子到所述腔室中的所述关注细胞的电穿孔，其中所述电场适用于增强所述第二关注分子到所述细胞的传递。
7.根据权利要求6所述的方法，且进一步包括用含有额外关注分子的额外流体取代所述第二流体并同时维持所述腔室中的所述涡流。
8.根据权利要求6所述的方法，其中在整个所述方法期间维持所述涡流。
9.根据权利要求2所述的方法，其中经由连接多个腔室的所述通道将溶液中的关注细胞传递到所述腔室包含经由惯性集中区域将所述第一溶液提供到所述通道以使所述关注细胞经由流体力移动靠近所述通道的侧。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述通道分裂为多个通道，每一通道具有沿所述通道的长度安置的多对相对腔室。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述关注细胞包括从癌症患者体液提取的肿瘤细胞。
12.一种系统，其包括：
第一通道，其具有惯性集中区域以朝所述通道的侧移动行进通过所述第一通道的溶液中的细胞；
沿所述第一通道的长度安置在所述惯性集中区域下游的多个捕捉器，每一捕捉器的大小适用于在所述溶液流过所述第一通道时促进所述捕捉器内的涡流以将所述细胞捕捉在所述捕捉器中；
所述通道的出口，其安置在所述多个捕捉器下游；及
电极，其耦合到所述捕捉器的端部以跨所述捕捉器施加适用于分子到所述细胞中的电穿孔的电场。
13.根据权利要求12所述的系统，其中所述通道具有一定宽度，使得行进通过所述通道的所述细胞的大小近似为所述通道的所述宽度的30％或更大。
14.根据权利要求12所述的系统，其中所述通道的所述惯性集中区域为近似0.7cm或更长。
15.根据权利要求12所述的系统，其中被配置成与所述第一通道相同的第二通道与所述第一通道平行。
16.根据权利要求15所述的系统，且进一步包括形成多对通道的堆叠的经类似配置的第一及第二通道的多个层。
17.根据权利要求15所述的系统，且进一步包括到所述第一及第二通道惯性集中区域的多个入口，所述入口适用于从多个源接收包含细胞溶液及分子溶液的溶液。
18.根据权利要求17所述的系统，其中所述入口适用于接收其它溶液以供培养及冲洗。
19.根据权利要求15所述的系统，其中所述第一及第二通道各自包含连续安置在每一通道的所述惯性集中区域下游的五对相对捕捉器。
20.根据权利要求15所述的系统，其中每一捕捉器是矩形形状且形成多对相对捕捉器，所述捕捉器形成各自具有平分所述对相对捕捉器的通道入口及出口的矩形。
21.根据权利要求20所述的系统，其中所述捕捉器具有介于近似1mm到500μm之间的侧。
22.根据权利要求15所述的系统，其中所述电极包括适用于产生大致上均匀电场的多个电极尖端，且其中与来自所述第二通道的捕捉器相邻的来自所述第一通道的捕捉器共享一个极性的电极。
23.根据权利要求12所述的系统，且进一步包括显微镜，所述显微镜经定位以提供分子到捕捉器中的细胞中的电穿孔的视图。
24.一种系统，其包括：
第一通道，其具有惯性集中区域以朝所述通道的侧移动行进通过所述第一通道的溶液中的细胞；
第二通道，其具有惯性集中区域以朝所述通道的侧移动行进通过所述第二通道的溶液中的细胞；
沿所述第一通道的长度安置在所述惯性集中区域下游的第一多个捕捉器，每一捕捉器的大小适用于在所述溶液流过所述第一通道时促进所述捕捉器内的涡流以将所述细胞捕捉在所述捕捉器中；
沿所述第二通道的长度安置在所述惯性集中区域下游的第二多个捕捉器，每一捕捉器的大小适用于在所述溶液流过所述第二通道时促进所述捕捉器内的涡流以将所述细胞捕捉在所述捕捉器中，其中所述第二多个捕捉器邻近所述第一多个捕捉器运行，其中所述第一及第二多个捕捉器沿所述第一及第二通道形成两行内部捕捉器及两行外部捕捉器；
所述通道的出口，其安置在所述多个捕捉器下游；
一对相同极性导体，其具有耦合到所述两行外部捕捉器中的所述捕捉器的端部的电极；及
相反极性导体，其具有耦合到所述内部行中的所述捕捉器的端部的电极以跨所述捕捉器施加适用于分子到所述细胞中的电穿孔的电场。
25.根据权利要求24所述的系统，其中所述导体及电极被图案化在支撑所述通道及捕捉器的衬底上。
26.根据权利要求24所述的系统，其中所述电极位于所述捕捉器内部以当溶液在所述捕捉器中循环时接触溶液。
27.根据权利要求24所述的系统，且进一步包括彼此上下堆叠以产生三维电穿孔系统的多个系统。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109001113A (zh) * 2017-06-06 2018-12-14 阿拉伯联合酋长国大学 功能化光学透镜和制造方法
US10987670B2 (en) 2015-04-14 2021-04-27 President And Fellows Of Harvard College Electrode array for vortex-assisted electroporation

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017066624A1 (en) * 2015-10-15 2017-04-20 President And Fellows Of Harvard College Cell immortalization via vortex electroporation gene delivery
HRP20220615T1 (hr) 2017-06-30 2022-06-24 Inscripta, Inc. Postupci, moduli, instrumenti i sustavi za automatiziranu obradu stanica
US10738327B2 (en) 2017-08-28 2020-08-11 Inscripta, Inc. Electroporation cuvettes for automation
CA3074927A1 (en) 2017-09-30 2019-04-04 Inscripta, Inc. Flow through electroporation instrumentation
CN111315892B (zh) * 2017-11-02 2024-03-12 因迪私人有限公司 细胞内递送及其方法
US20210032589A1 (en) * 2018-02-12 2021-02-04 Flagship Pioneering Innovations V, Inc. Methods and devices for the isolation of subcellular components
CN112204131A (zh) 2018-03-29 2021-01-08 因思科瑞普特公司 用于诱导和转化的细胞生长速率的自动化控制
US10376889B1 (en) 2018-04-13 2019-08-13 Inscripta, Inc. Automated cell processing instruments comprising reagent cartridges
US10858761B2 (en) 2018-04-24 2020-12-08 Inscripta, Inc. Nucleic acid-guided editing of exogenous polynucleotides in heterologous cells
US10557216B2 (en) 2018-04-24 2020-02-11 Inscripta, Inc. Automated instrumentation for production of T-cell receptor peptide libraries
WO2019209926A1 (en) 2018-04-24 2019-10-31 Inscripta, Inc. Automated instrumentation for production of peptide libraries
US10532324B1 (en) 2018-08-14 2020-01-14 Inscripta, Inc. Instruments, modules, and methods for improved detection of edited sequences in live cells
IL292273B2 (en) 2018-08-14 2023-10-01 Inscripta Inc Devices, modules and methods for improved detection of edited sequences in living cells
US11142740B2 (en) 2018-08-14 2021-10-12 Inscripta, Inc. Detection of nuclease edited sequences in automated modules and instruments
US10752874B2 (en) 2018-08-14 2020-08-25 Inscripta, Inc. Instruments, modules, and methods for improved detection of edited sequences in live cells
EP3844263A4 (en) 2018-08-30 2022-05-25 Inscripta, Inc. ENHANCED DETECTION OF NUCLEASE-EDITED SEQUENCES IN AUTOMATED MODULES AND INSTRUMENTS
WO2020184992A1 (ko) * 2019-03-12 2020-09-17 고려대학교 산학협력단 세포 내 물질 전달을 위한 미세유체 시스템 및 방법
US10907125B2 (en) 2019-06-20 2021-02-02 Inscripta, Inc. Flow through electroporation modules and instrumentation
CN114008070A (zh) 2019-06-21 2022-02-01 因思科瑞普特公司 导致大肠杆菌赖氨酸产量增加的全基因组合理设计的突变
US10927385B2 (en) 2019-06-25 2021-02-23 Inscripta, Inc. Increased nucleic-acid guided cell editing in yeast
WO2021011895A1 (en) * 2019-07-18 2021-01-21 Celldom, Inc. Methods and devices for single cell barcoding
US10689669B1 (en) 2020-01-11 2020-06-23 Inscripta, Inc. Automated multi-module cell processing methods, instruments, and systems
AU2021213705A1 (en) 2020-01-27 2022-06-16 Inscripta, Inc. Electroporation modules and instrumentation
US20210332388A1 (en) 2020-04-24 2021-10-28 Inscripta, Inc. Compositions, methods, modules and instruments for automated nucleic acid-guided nuclease editing in mammalian cells
US11787841B2 (en) 2020-05-19 2023-10-17 Inscripta, Inc. Rationally-designed mutations to the thrA gene for enhanced lysine production in E. coli

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130171628A1 (en) * 2010-09-14 2013-07-04 The Regents Of The University Of California Method and device for isolating cells from heterogeneous solution using microfluidic trapping vortices

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6074605A (en) 1995-03-10 2000-06-13 Entremed, Inc. Flow electroporation chamber and method
US7473361B2 (en) 2001-11-30 2009-01-06 Cornell Research Foundation Diffusion-based molecular separation in structured microfluidic devices
US20110189650A1 (en) 2010-02-03 2011-08-04 Ayliffe Harold E Microfluidic cell sorter with electroporation
WO2011142813A1 (en) 2010-05-12 2011-11-17 Cellectis Sa Dynamic mixing and electroporation chamber and system
US8828736B2 (en) * 2010-07-02 2014-09-09 Sandia Corporation Microelectroporation device for genomic screening

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130171628A1 (en) * 2010-09-14 2013-07-04 The Regents Of The University Of California Method and device for isolating cells from heterogeneous solution using microfluidic trapping vortices

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YUN 等: "Sequential mufti-molecule delivery using vortex assisted electroporation.", 《LAB CHIP》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10987670B2 (en) 2015-04-14 2021-04-27 President And Fellows Of Harvard College Electrode array for vortex-assisted electroporation
CN109001113A (zh) * 2017-06-06 2018-12-14 阿拉伯联合酋长国大学 功能化光学透镜和制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015021270A2 (en) 2015-02-12
EP3030652A4 (en) 2017-06-14
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US20150232800A1 (en) 2015-08-20
JP2016526923A (ja) 2016-09-08
EP3030652A2 (en) 2016-06-15
US9029109B2 (en) 2015-05-12
US20150044750A1 (en) 2015-02-12

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