CN207699589U - 一种细胞分子诱变修饰装置 - Google Patents

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宋智青
陈浩
王景峰
栾欣昱
丁昌江
朱景程
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Abstract

本实用新型涉及生物实验装置技术领域，尤其是一种细胞分子诱变修饰装置。它包括超净工作台、吊装于超净工作台内的上极板、座设于超净工作台内并与上极板呈上下平行分布的下极板、与上极板电连接的负高压交流电源以及与负高压交流电源电连接的控制器，下极板为平板结构并接地，上极板的下表面上设置有一由若干个相互间呈阵列分布的针状电极组合而成的电极阵列。本实用新型通过负高压交流电源向上极板施加高压电压后，利用上极板、针状电极和下极板之间的结构布局关系可在上极板与下极板之间形成非均匀电场；当将植物或微生物细胞亦或是生物大分子等样品置于下极板上后，非均匀电场则会对样品的细胞膜或生物大分子产生作用，造成细胞的遗传基因出现损伤或突变。

Description

一种细胞分子诱变修饰装置
技术领域
本实用新型涉及生物实验装置技术领域，尤其是一种细胞分子诱变修饰装置。
背景技术
诱变育种是指利用物理、化学因素诱导动植物或微生物的遗传特性发生变异，再从变异群体中选择符合人们某种要求的单株或个体，进而培育成新的品种或种质的育种方法；其中，物理诱变装置是在进行诱变育种及品种筛选的过程中所必须使用的设备之一。目前，基于物理特性的诱变装置由于受结构过于复杂、购置及使用成本偏高等因素的限制，使得其无法被广泛地推广和普及，尤其是无法满足诸如教学实验室等场所内使用需求。
实用新型内容
针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种细胞分子诱变修饰装置。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种细胞分子诱变修饰装置，它包括一超净工作台、吊装于超净工作台内的上极板、座设于超净工作台内并与上极板呈上下平行分布的下极板、与上极板电连接的负高压交流电源以及与负高压交流电源电连接以调控负高压交流电源的输出电压的控制器，所述下极板为平板结构并接地，所述上极板的下表面上设置有一由若干个相互间呈阵列分布的针状电极组合而成的电极阵列。
优选地，所述超净工作台的顶面上设置有一耐高压绝缘卡套，所述负高压交流电源通过贯穿于耐高压绝缘卡套分布的连接线与上极板电连接。
优选地，所述下极板为一铝制平面板。
优选地，所述电极阵列为矩形阵列，且所述电极阵列中的针状电极的行间距为4cm、列间距为2cm；所述上极板的形状与下极板的形状相同，且所述下极板的面积≧上极板的面积。
优选地，所述下极板与针状电极的尖端之间的间距为0-15cm，且所述下极板通过一高度调节器座设于超净工作台内。
由于采用了上述方案，本实用新型通过负高压交流电源向上极板施加高压电压后，利用上极板、针状电极和下极板之间的结构布局关系可在上极板与下极板之间形成非均匀电场；当将植物或微生物细胞亦或是生物大分子等样品置于下极板上后，非均匀电场则会对样品的细胞膜或生物大分子产生作用，造成细胞的遗传基因出现损伤或突变；同时，利用针状电极可产生电晕放电效应，使空气因被电离而产生较多等离子体，并且在电场的作用下形成离子风，而由离子体所形成的离子风在可以改变细胞膜的通透性、改变蛋白质酶的活性、对遗传基因产生进一步损伤等变化，进而造成样品的突变；其结构简单、成本低廉、能够为品种筛选、育种以及实验教学等工作提供服务，具有很强的实用价值和市场推广价值。
附图说明
图1是本实用新型实施例的结构原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1所示，本实施例提供的一种细胞分子诱变修饰装置，它包括一主要用于为植物或微生物细胞或生物大分子提供一定的放置空间并保证空间环境在诱变处理工作过程中始终处于高洁净度且无菌的状态的超净工作台a、一吊装于超净工作台a内(可以理解为是吊装于超净工作台a的内部空间的上方)的上极板b、一座设于超净工作台a内并与上极板b呈上下平行分布(可以理解为是座设于超净工作台a的内部空间的下方)的下极板c、一与上极板b电连接以向上极板b施加电压的负高压交流电源d以及与负高压交流电源d电连接以调控负高压交流电源d的输出电压(如在0-70kv范围内连续可调)的控制器e；其中，下极板c为平板结构并接地，在上极板b的下表面上设置有一由若干个相互间呈阵列分布的针状电极f组合而成的电极阵列。
由此，通过负高压交流电源d向上极板b施加高压电压后，利用上极板b、针状电极f和下极板c之间的结构布局关系可在上极板b与下极板c之间形成非均匀电场；当将植物或微生物细胞亦或是生物大分子等样品置于下极板c上后，非均匀电场则会对样品的细胞膜产生作用，使得细胞膜的膜电位差增大，从而在细胞膜上产生瞬间放电，使细胞膜被分解，进而造成细胞的遗传基因出现损伤或突变；与此同时，由于针状电极f的尖端处的电力线最为集中，电场强度也最大，当施加高压后，由于超净工作台a内的洁净空气会游离在针状电极f附近，从而产生局部放电效应(即：电晕放电)，而电晕放电则可以使空气因被电离而产生较多等离子体(一般情况下，这些离子体由OH、H2O2、O、N+、N2+、O2等自由基、活性原子和正负离子组成)，并且在电场的作用下形成离子风，而由等离子体所形成的离子风在可以改变细胞膜的通透性、改变蛋白质酶的活性、对遗传基因产生进一步损伤等变化，进而造成样品的突变；基于此，利用整个装置可对细胞分子进行诱变或修饰，从而为品种筛选、育种等工作提供服务。
为保证整个装置的安全性，在超净工作台a的顶面上设置有一耐高压绝缘卡套g(其可根据具体情况采用诸如陶瓷等耐高压绝缘材料制作而成)，负高压交流电源d通过贯穿于耐高压绝缘卡套g分布的连接线h与上极板b电连接。由此，通过设置的耐高压绝缘卡套g可将输送高压的连接线h与超净工作台a的外壳作绝缘处理，保证装置在使用时的安全可靠性。
作为一个优选方案，本实施例的下极板c优选为一铝制平面板，以便与上极板b和针状电极f进行配合，从而形成非均匀电场。
为最大限度地优化整个装置的结构，增强装置的性能，本实施例的电极阵列为矩形阵列，且电极阵列中的针状电极f的行间距为4cm、列间距为2cm；上极板b的形状与下极板c的形状相同(如均采用30cm*30cm的矩形平板)，并且下极板c的面积≧上极板b的面积。从而依据对针状电极f的行列间距的设定以及极板之间的结构关系等等来形成合理的非均匀电场。
为便于根据实际使用需求对电场强度作进一步调整，本实施例的下极板c与针状电极f的尖端之间的间距(即：极距)最好控制在0-15cm范围内，并且下极板c通过一高度调节器(图中未示出)座设于超净工作台a内。由此可利用高度调节器以手动或自动调整的方式来实现对下极板c的高度位置的连续调整，从而实现对极距的调整。当然，本实施例的高度调节器可依据实际情况进行具体结构的设置，如利用步进电机、螺杆、螺套等部件组合而成，或者直接由不同数量的绝缘垫板等叠置而成。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种细胞分子诱变修饰装置，其特征在于：它包括一超净工作台、吊装于超净工作台内的上极板、座设于超净工作台内并与上极板呈上下平行分布的下极板、与上极板电连接的负高压交流电源以及与负高压交流电源电连接以调控负高压交流电源的输出电压的控制器，所述下极板为平板结构并接地，所述上极板的下表面上设置有一由若干个相互间呈阵列分布的针状电极组合而成的电极阵列。
2.如权利要求1所述的一种细胞分子诱变修饰装置，其特征在于：所述超净工作台的顶面上设置有一耐高压绝缘卡套，所述负高压交流电源通过贯穿于耐高压绝缘卡套分布的连接线与上极板电连接。
3.如权利要求1所述的一种细胞分子诱变修饰装置，其特征在于：所述下极板为一铝制平面板。
4.如权利要求1-3中任一项所述的一种细胞分子诱变修饰装置，其特征在于：所述电极阵列为矩形阵列，且所述电极阵列中的针状电极的行间距为4cm、列间距为2cm；所述上极板的形状与下极板的形状相同，且所述下极板的面积≧上极板的面积。
5.如权利要求4所述的一种细胞分子诱变修饰装置，其特征在于：所述下极板与针状电极的尖端之间的间距为0-15cm，且所述下极板通过一高度调节器座设于超净工作台内。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110108958A (zh) * 2019-05-08 2019-08-09 河北工业大学 一种强电场装置
CN111919746A (zh) * 2020-08-31 2020-11-13 宁波大学 一种利用等离子体进行龙须菜诱变育种的装置及其方法

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