CN108642089A - 超声微泡介导转染用装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超声微泡介导转染用装置，包括储液容器、浮板、超声换能器及培养皿，储液容器用以盛装超声造影剂，其中，浮板位于所述储液容器内且浮在所述超声造影剂中；超声换能器安装于所述浮板上，且在所述浮板的浮力作用下悬浮在所述超声造影剂中；培养皿悬置在所述储液容器中且位于所述超声换能器的上方。根据本发明实施例提供的超声微泡介导转染用装置，超声换能器通过浮板悬浮在超声造影剂中，如此，没有与其他固定件接触或固定，在超声作用于储液容器内的超声造影剂时，超声的能量直接传到超声造影剂中，基本上没有能量损失，使得超声造影剂产生微泡的量更大，进而可以提高转染效果。

Description

超声微泡介导转染用装置

技术领域

本发明涉及医用设备，尤其涉及一种超声微泡介导转染用装置。

背景技术

随着对人类基因更多的认识，许多疾病的发生都与基因有关，而基因治疗可从根本上解决问题，成为治疗肿瘤及其他遗传性疾病的希望。基因治疗的关键是提高基因转染率。

目前转载基因的工具主要分两类：一类为病毒性载体，另一类为非病毒性载体，如脂质体、质粒。前者能将基因转染至多种组织细胞，且转染率高，但病毒本身具有免疫原性，能引起人体产生特异性免疫反应，故安全性差；后者虽安全性好，但转染率低，因而在临床应用中受到限制。有研究表明，用超声微泡作为基因载体，则是一种既安全、转染率又高的途径。

超声造影剂微泡的外膜主要为门蛋白或脂质，内核主要为低溶解度的含氟惰性气体，直径小于10um，且性能稳定，可通过肺循环到达全身各组织器官，微泡在入射声波作用下谐振，发生压缩、膨胀、破碎等形态变化，并在破碎过程中产生微束、冲出波和喷射流，使邻近细胞膜或血管内膜表面产生大量微小空隙(即空化效应)，增大细胞膜或血管内膜的通透性，以便提高基因转染率。

相关技术中公开了一种超声微泡介导基因转染辅助装置，该装置应用于实验室，进行超声微泡介导基因转染实验，其包括敞口大瓶，在敞口大瓶的上部开有上下排列的多个刻度槽，一对调节铁丝、一对承载铁丝和放在承载铁丝上的培养皿，承载铁丝固定在大瓶内，调节铁丝位于承载铁丝下并搭放在刻度槽上，其产生的超声微泡数量相对较少，导致转染效果差。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种超声微泡介导转染用装置。

为实现上述目的，根据本发明实施例的超声微泡介导转染用装置，包括：

储液容器，所述储液容器用以盛装超声造影剂；

浮板，所述浮板位于所述储液容器内且浮在所述超声造影剂中；

超声换能器，所述超声换能器安装于所述浮板上，且在所述浮板的浮力作用下悬浮在所述超声造影剂中；

培养皿，所述培养皿悬置在所述储液容器中且位于所述超声换能器的上方。

根据本发明实施例提供的超声微泡介导转染用装置，超声换能器通过浮板悬浮在超声造影剂中，如此，没有与其他固定件接触或固定，在超声作用于储液容器内的超声造影剂时，超声的能量直接传到超声造影剂中，基本上没有能量损失，使得超声造影剂产生微泡的量更大，进而可以提高转染效果。

另外，根据本发明上述实施例的超声微泡介导转染用装置还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，还包括：

支架，所述储液容器可拆卸安装于所述支架上，所述培养皿通过升降机构可上下滑动地设置于所述支架上。

根据本发明的一个实施例，所述支架包括底座、第一支杆、第二支杆及载台，所述第一支杆和第二支杆相对固定于所述底座上且沿上下方向延伸，所述载台固设于所述第一支杆和第二支杆之间，所述储液容器设置于所述载台上。

根据本发明的一个实施例，所述升降机构包括：

第一丝杆和第二丝杆，所述第一支杆上设有沿上下方向延伸的第一滑槽，第二支杆上设有沿上下方向延伸的第二滑槽，所述第一丝杆设置于所述第一滑槽内且可沿其自身轴线枢转，所述第二丝杆设置于所述第二滑槽内且可沿其自身轴线枢转；

第一滑块和第二滑块，所述第一滑块可滑动地装设于所述第一滑槽内且与所述第一丝杆螺纹套配，所述第二滑块可滑动地装设于所述第二滑槽内且与所述第二丝杆螺纹套配；

托盘，所述托盘的两侧分别具有一连接臂，两个所述连接臂之一与所述第一滑块固定连接，两个所述连接臂中的另一个于所述第二滑块固定连接；所述培养皿设置于所述托盘上。

根据本发明的一个实施例，所述升降机构还包括第一把手及第二把手，所述第一把手设在所述第一丝杆的上端，用以供使用者操作驱动所述第一丝杆旋转，所述第二把手设在所述第二丝杆的上端，用以供使用者操作驱动所述第二丝杆旋转。

根据本发明的一个实施例，所述储液容器的底部设有一连接至超声发生器的防水接口，所述超声换能器具有一自上向下延伸的连接线，所述连接线的自由端具有插接头，所述插接头与所述防水接口相插接。

根据本发明的一个实施例，还包括齿轮泵，所述齿轮泵的入口连接至所述储液容器及气源设备，所述齿轮泵的出口连接至所述储液容器，用以将所述储液容器内的超声造影剂抽出后与惰性气体均匀混合发泡后再通入至所述储液容器中。

根据本发明的一个实施例，所述齿轮泵包括泵体、第一齿轮、第二齿轮及驱动轴，所述泵体内形成有泵室，所述第一齿轮与所述第二齿轮相啮合并设在所述泵室内，所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合处的两侧分别形成进液腔和排液腔；

所述泵体上具有与所述进液腔相连通的进液通道以及与所述排液腔相连通的排液通道，所述进液通道与所述储液容器及气源设备相连；

所述驱动轴与所述第一齿轮套接，以驱动所述第一齿轮旋转，使得所述进液通道流入的超声造影剂和惰性气体从所述进液腔流向所述排液腔，并从所述排液腔流向所述排液通道。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本发明实施例超声微泡介导转染用装置的结构示意图；

图2是本发明实施例超声微泡介导转染用装置的剖视图；

图3是本发明实施例超声微泡介导转染用装置的分解图；

图4是本发明实施例超声微泡介导转染用装置实验状态时的示意图；

图5是本发明另一实施例超声微泡介导转染用装置的结构示意图；

图6是本发明另一实施例超声微泡介导转染用装置中齿轮泵的结构示意图。

附图标记：

储液容器10；

防水接口101；

浮板20；

超声换能器21；

连接线211；

插接头212；

培养皿30；

升降机构31；

第一丝杆311；

第二丝杆312；

第一滑块313；

第二滑块314；

托盘315；

连接臂3151；

第一把手316；

第二把手317；

支架40；

底座401；

第一支杆402；

第二支杆403；

载台404；

齿轮泵50；

泵体501；

第一齿轮502；

第二齿轮503；

驱动轴504；

泵室P50；

进液腔P501；

排液腔P502；

进液通道H501；

排液通道H502；

气源设备60。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”“轴向”、“周向”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参照附图详细描述本发明实施例的超声微泡介导转染用装置。

参照图1至图4所示，根据本发明实施例提供的超声微泡介导转染用装置，可以用于超声微泡介导转染实验，其包括储液容器10、浮板20、超声换能器21及培养皿30。

具体的，储液容器10用以盛装超声造影剂。浮板20位于所述储液容器10内且浮在所述超声造影剂中。超声换能器21安装于所述浮板20上，且在所述浮板20的浮力作用下悬浮在所述超声造影剂中。培养皿30悬置在所述储液容器10中且位于所述超声换能器21的上方。

也就是说，浮板20位于储液容器10内并受到超声造影剂向上的浮力，该浮板20可以采用密度小于超声造影剂的材质，例如塑料、发泡材料等，而超声换能器21安装在浮板20上，例如穿套在浮板20上，如此，利用浮板20的浮力可以使得超声换能器21悬浮在超声造影剂中。培养皿30悬置在储液容器10中，并且位于超声换能器21的上方。

在具体使用时，在储液容器10中加入超声造影剂，并使得超声造影剂的液面略高于或齐平于培养皿30的底面，在培养皿30中具有目标细胞，此外，向储液容器10中通入惰性气体，例如氟、氮气等。当超声换能器21工作时，超声换能器21产生振动，将能量直接传导至超声造影剂，不断地挤压超声造影剂，使得超声造影剂产生压力的变化，这种压力的变化会使溶入的惰性气体产生的大气泡不断的受到扰动，最终破裂成微气泡溶入到超声造影剂中。

根据本发明实施例提供的超声微泡介导转染用装置，超声换能器21通过浮板20悬浮在超声造影剂中，如此，没有与其他固定件接触或固定，在超声作用于储液容器10内的超声造影剂时，超声的能量直接传到超声造影剂中，基本上没有能量损失，使得超声造影剂产生微泡的量更大，进而可以提高转染效果。

参照图1至图4所示，在本发明的一个实施例中，还包括支架40，储液容器10可拆卸安装于所述支架40上，所述培养皿30通过升降机构31可上下滑动地设置于所述支架40上。

也就是说，培养皿30可以通过升降机构31上下调节高度，进而调节培养皿30与超声换能器21之间距离，如此，可以根据实验要求调节培养皿30与超声换能器21之间的距离，进而观察分析转染效果，满足实验使用需求。

在本发明的一个具体实施例中，支架40包括底座401、第一支杆402、第二支杆403及载台404，所述第一支杆402和第二支杆403相对固定于所述底座401上且沿上下方向延伸，所述载台404固设于所述第一支杆402和第二支杆403之间，所述储液容器10设置于所述载台404上。

也就是说，第一支杆402和第二支杆403相对设置且沿上下方向延伸，载台404安装在第一支架40和第二支架40之间，用以承载储液容器10，如此，方便于储液容器10固定，并且，方便于储液容器10处于一个相对较高的高度位置，便于实验操作及观察。

参照图2至图3所示，在本发明的一个实施例中，升降机构31包括第一丝杆311、第二丝杆312、第一滑块313、第二滑块314及托盘315，其中，第一支杆402上设有沿上下方向延伸的第一滑槽，第二支杆403上设有沿上下方向延伸的第二滑槽，所述第一丝杆311设置于所述第一滑槽内且可沿其自身轴线枢转，所述第二丝杆312设置于所述第二滑槽内且可沿其自身轴线枢转。

第一滑块313可滑动地装设于所述第一滑槽内且与所述第一丝杆311螺纹套配，所述第二滑块314可滑动地装设于所述第二滑槽内且与所述第二丝杆312螺纹套配。

托盘315的两侧分别具有一连接臂3151，两个所述连接臂3151之一与所述第一滑块313固定连接，两个所述连接臂3151中的另一个于所述第二滑块314固定连接；所述培养皿30设置于所述托盘315上。

也就是说，第一丝杆311及第二丝杆312分别可枢转地设在第一滑槽和第二滑槽内，第一滑块313和第二滑块314均设有贯穿的螺纹孔，第一滑块313和第二滑块314分别可滑动设在第一滑槽和第二滑槽内，并且第一滑块313的螺纹孔螺纹套配在第一丝杆311上，第二滑块314的螺纹孔螺纹套配在第二丝杆312上。而托盘315的两个连接臂3151分别连接在第一滑块313和第二滑块314上。

当第一丝杆311及第二丝杆312旋转时，第一丝杆311驱动第一滑块313在第一滑槽内上下滑动，第二丝杆312驱动第二滑块314在第二滑槽内上下滑动，由于托盘315的两连接臂3151分别连接在第一滑块313和第二滑块314上，所以，当第一滑块313和第二滑块314上下滑动时，即可带动托盘315上下运动进而调节高度位置，其结构简单，装配方便，并且，能够稳定可靠地驱动托盘315上下运动，进而达到精确可靠地调节托盘315高度。

示例性的，第一滑槽和第二滑槽可以构造成燕尾槽，即第一滑槽和第二滑槽的截面形成为梯形，对应的，第一滑块313和第二滑块314可以构造成与燕尾槽相适配的燕尾状，如此，方便于第一滑块313和第二滑块314分别与第一滑槽和第二滑槽装配，同时，也可以确保第一滑块313和第二滑块314上下滑动更加可靠。

有利的，在本发明的一个示例中，升降机构31还包括第一把手316及第二把手317，所述第一把手316设在所述第一丝杆311的上端，用以供使用者操作驱动所述第一丝杆311旋转，所述第二把手317设在所述第二丝杆312的上端，用以供使用者操作驱动所述第二丝杆312旋转。

在使用时，可以通过握持该第一把手316和第二把手317转动，进而驱动第一丝杆311和第二丝杆312旋转，如此，可以方便实验过程中，通过第一把手316和第二把手317旋转操作而调节培养皿30的高度位置，其使用调节更加方便。

参照图2及图4所示，在本发明的一个实施例中，储液容器10的底部设有一连接至超声发生器的防水接口101，所述超声换能器21具有一自上向下延伸的连接线211，所述连接线211的自由端具有插接头212，所述插接头212与所述防水接口101相插接。

也就是说，超声换能器21的连接线211上的插接头212可以插接至储液容器10底部的防水接口101，如此，在使用时，先将连接线211上的插接头212插接至防水接口101，再在储液容器10中加入超声造影剂，如此，即可将超声换能器21连接至超声发生器，并且，可以避免从外部引线至储液容器10内连接超声换能器21，而造成对超声换能器21能量传递的影响。

参照图5所示，在本发明的一些实施例中，还包括齿轮泵50，所述齿轮泵50的入口连接至所述储液容器10及气源设备60，所述齿轮泵50的出口连接至所述储液容器10，用以将所述储液容器10内的超声造影剂抽出后与惰性气体均匀混合发泡后再通入至所述储液容器10中。

也就是说，储液容器10具有出液口和进液口，出液口与齿轮泵50的入口相连，进液口与齿轮泵50的出口相连，同时，齿轮泵50的入口还与外部的气源设备60相连，如此，齿轮泵50工作时，将储液容器10内的超声造影剂吸入，并且，通过外部的气源设备60将惰性气体通入至齿轮泵50，齿轮泵50将惰性气体和超声造影剂均匀混合后重新通入至储液容器10，由于齿轮泵50的作用，可以将惰性气体均匀的混合至超声造影剂中，使得超声造影剂中具有相对较均匀的气泡，如此，具有均匀气泡的超声造影剂再在超声的作用下，破裂形成更多的微气泡并溶入在超声造影剂中，使得超声造影剂中的微气泡数量更多更均匀。

参照图6所示，在本发明的一个实施例中，齿轮泵50包括泵体501、第一齿轮502、第二齿轮503及驱动轴504，所述泵体501内形成有泵室P50，所述第一齿轮502与所述第二齿轮503相啮合并设在所述泵室P50内，所述第一齿轮502和所述第二齿轮503啮合处的两侧分别形成进液腔P501和排液腔P502。

泵体501上具有与所述进液腔P501相连通的进液通道H501以及与所述排液腔P502相连通的排液通道H502，所述进液通道H501与所述储液容器10及气源设备60相连。

驱动轴504与所述第一齿轮502套接，以驱动所述第一齿轮502旋转，使得所述进液通道H501流入的超声造影剂和惰性气体从所述进液腔P501流向所述排液腔P502，并从所述排液腔P502流向所述排液通道H502。

在具体使用时，将驱动轴504连接至电机，通过电机驱动该驱动轴504旋转，驱动轴504带动第一齿轮502旋转，第一齿轮502再带动第二齿轮503旋转，如此，第一齿轮502和第二齿轮503一侧的进液腔P501内形成负压，使得惰性气体和超声造影剂进入至该进液腔P501，并且伴随着第一齿轮502和第二齿轮503的旋转，第一齿轮502和第二齿轮503啮合的齿间容积不断增大缩小，使得惰性气体和超声造影剂被排至排液腔P502，排液腔P502内形成正压，最后即可从排液腔P502流向所述排液通道H502，并通过排液通道H502回流至储液容器10。

需要说明的是，由于第一齿轮502和第二齿轮503的齿间容积极小，通过该齿间容积的压缩，使得惰性气体和超声造影剂被充分均匀的混合，进而形成大量的气泡，如此，可以提高气泡的数量及均匀性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种超声微泡介导转染用装置，其特征在于，包括：

储液容器，所述储液容器用以盛装超声造影剂；

浮板，所述浮板位于所述储液容器内且浮在所述超声造影剂中；

超声换能器，所述超声换能器安装于所述浮板上，且在所述浮板的浮力作用下悬浮在所述超声造影剂中；

培养皿，所述培养皿悬置在所述储液容器中且位于所述超声换能器的上方。

2.根据权利要求1所述的超声微泡介导转染用装置，其特征在于，其特征在于，还包括：

支架，所述储液容器可拆卸安装于所述支架上，所述培养皿通过升降机构可上下滑动地设置于所述支架上。

3.根据权利要求2所述的超声微泡介导转染用装置，其特征在于，所述支架包括底座、第一支杆、第二支杆及载台，所述第一支杆和第二支杆相对固定于所述底座上且沿上下方向延伸，所述载台固设于所述第一支杆和第二支杆之间，所述储液容器设置于所述载台上。

4.根据权利要求3所述的超声微泡介导转染用装置，其特征在于，所述升降机构包括：

第一丝杆和第二丝杆，所述第一支杆上设有沿上下方向延伸的第一滑槽，第二支杆上设有沿上下方向延伸的第二滑槽，所述第一丝杆设置于所述第一滑槽内且可沿其自身轴线枢转，所述第二丝杆设置于所述第二滑槽内且可沿其自身轴线枢转；

第一滑块和第二滑块，所述第一滑块可滑动地装设于所述第一滑槽内且与所述第一丝杆螺纹套配，所述第二滑块可滑动地装设于所述第二滑槽内且与所述第二丝杆螺纹套配；

托盘，所述托盘的两侧分别具有一连接臂，两个所述连接臂之一与所述第一滑块固定连接，两个所述连接臂中的另一个于所述第二滑块固定连接；所述培养皿设置于所述托盘上。

5.根据权利要求1所述的超声微泡介导转染用装置，其特征在于，所述升降机构还包括第一把手及第二把手，所述第一把手设在所述第一丝杆的上端，用以供使用者操作驱动所述第一丝杆旋转，所述第二把手设在所述第二丝杆的上端，用以供使用者操作驱动所述第二丝杆旋转。

6.根据权利要求1所述的超声微泡介导转染用装置，其特征在于，所述储液容器的底部设有一连接至超声发生器的防水接口，所述超声换能器具有一自上向下延伸的连接线，所述连接线的自由端具有插接头，所述插接头与所述防水接口相插接。

7.根据权利要求1所述的超声微泡介导转染用装置，其特征在于，还包括齿轮泵，所述齿轮泵的入口连接至所述储液容器及气源设备，所述齿轮泵的出口连接至所述储液容器，用以将所述储液容器内的超声造影剂抽出后与惰性气体均匀混合发泡后再通入至所述储液容器中。

8.根据权利要求7所述的超声微泡介导转染用装置，其特征在于，所述齿轮泵包括泵体、第一齿轮、第二齿轮及驱动轴，所述泵体内形成有泵室，所述第一齿轮与所述第二齿轮相啮合并设在所述泵室内，所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合处的两侧分别形成进液腔和排液腔；

所述泵体上具有与所述进液腔相连通的进液通道以及与所述排液腔相连通的排液通道，所述进液通道与所述储液容器及气源设备相连；

所述驱动轴与所述第一齿轮套接，以驱动所述第一齿轮旋转，使得所述进液通道流入的超声造影剂和惰性气体从所述进液腔流向所述排液腔，并从所述排液腔流向所述排液通道。