CN210151127U - 一种利用气囊加压的电转染装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种利用气囊加压的电转染装置，包括杯体，杯盖，平面电极，气囊加压装置，气泵，所述气囊加压装置位于杯体的底部，或者所述气囊加压装置位于杯盖的内部；本实用新型提供的电转染装置能够抑制电转染过程中气泡的产生，提高电转染效率。

Description

一种利用气囊加压的电转染装置

技术领域

本实用新型涉及电转染领域，涉及一种加压的电转染装置，更具体而言，本实用新型涉及一种通过气囊膨胀进行加压的方式抑制电转染过程中液体内气泡产生的电转染装置。

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。细胞膜使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。电转染(Electrotransfection)是利用电穿孔技术将外源的生物大分子，如DNA、RNA或蛋白质导入细胞的技术。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通过微孔进入细胞。在短时间内撤除电刺激后，细胞膜上微孔消失，细胞膜重新成为选择性通透屏障。

与传统的化学转染和病毒转染相比，由于电转染具有无化学污染、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。

虽然电转染作用的机理并不完全清楚，但在本文中细胞电转染是公知的，包括细胞膜脂双层的移动，导致在膜上形成暂时性的微孔，允许外源性分子通过微孔进入细胞。

现有技术中，主要有三类方法来完成细胞电转染的过程：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，以实现电转染的目的。例如，美国专利 US5389069。

使用微型针状电极扎入组织或细胞液中对细胞进行电击，达到电转染的目的。例如，美国专利 US5389069。

将一个腔室放置在一对平行电极之间，使得细胞悬液在腔室中流动的同时受到电击。例如，美国专利US6773669。

中国专利CN201010242144公开了一种流式电转染装置及系统，该系统包括：流式电转染装置，其中包括：基板，以及制作在基板上的电极，所述的电极，是平行并成对放置的，每对电极包括相对设置的阳极和阴极；置于电极之上的限制流体流动的通道；所述通道起始端具有多个入口分支通道，并汇聚成一条主通道，结束端具有多个出口分支通道，所述通道上方设置具有多个流体入口及出口的顶盖；注射泵，由管道连接到所述流式电转染装置中顶盖的入口及出口控制流体的流速；电压源，由电连接件连接电极设定并产生脉冲电压。流式电转染系统利用流体通道以及相连接的注射泵来实现各种细胞悬液在流体通道中的连续流动，从而使细胞被电转染的过程能够持续进行，实现快速处理大量样品。

中国专利CN201610806987公开了用于细胞的电转染的一次性用品，其包括：在所述一次性用品的内部的流体隔室；第一流体端口，其用于向所述流体隔室提供细胞悬液；以及第二流体端口，其用于将包括待被电转染到所述细胞中的至少一种化合物的流体递送至所述流体隔室；设置在所述流体隔室中的第一电极和第二电极；至少一个出口端口，其递送来自所述流体隔室的所述流体，其中所述第一流体端口和所述第二流体端口与混合通道流体连通，所述混合通道与所述流体隔室流体连通。

但是上述公开的电转染装置在实际电转染过程中均会产生大量气泡，产生的气泡附着在电极板上影响电场均匀性，从而导致电转染效果不稳定。本申请发明人已经做出了一些努力，利用对电转染的细胞悬液进行加压，以减少电转染时气泡的产生，例如中国专利CN2018104939356公开了一种间歇式流式电转染装置；CN2018110783561公开了一种间歇式流式电转染装置；CN2018109939121公开了一种流式电转染装置；虽然上述专利已经取得了一定的技术效果，但是，上述专利并不对本实用新型产生影响。

发明内容

本实用新型是针对上述现有技术存在的技术问题，提供了一种通过气囊膨胀加压的方式，抑制电转染过程中气泡产生的电转染装置。具体提供了一种电转染装置，包括杯体，杯盖，平面电极，气囊加压装置，所述平面电极位于杯体的侧壁，所述气囊加压装置位于杯体的底部，或者所述气囊加压装置位于杯盖的内部。所述气囊加压装置包括气囊和导管。所述电转染装置还包括气泵，所述气囊加压装置与气泵通过导管连接。所述导管设置于杯体的底部或杯盖的顶部，所述导管与杯体的底部或杯盖的顶部密封连接。所述电转染装置还包括限位板，所述限位板与杯体内部的横截面的尺寸相同。所述限位板为透气板或不透气板。所述限位板能够沿电极杯内壁移动。所述限位板固定在杯体内部某一位置。所述限位板与所述气囊加压装置固定连接。所述杯盖与杯体通过卡扣连接。

本实用新型的另一目的是提高电转染装置的稳定性，提高电转染效率。

附图说明

图1本实用新型气囊加压装置在杯体底部结构示例图；

图2本实用新型气囊加压装置在液体完全进入杯体后进行加压电转染的示意图；

图3本实用新型气囊加压装置在杯体底部结构示例图；

图4本实用新型气囊加压装置在液体完全进入杯体后进行加压电转染的示意图；

图5本实用新型气囊加压装置在杯盖内部结构示例图；

图6本实用新型气囊加压装置在液体完全进入杯体后进行加压电转染的示意图；

附图注释：1—杯盖，2—杯体，3—第一电极，4—限位板，5—导管，6—细胞悬液，7—第二电极， 8—气囊，9—气泵。

具体实施方式

本实用新型提供的电极杯，包括杯盖(1)，杯体(2)，第一电极(3)，第二电极(7)，气囊(8)，气泵(9)，所述第一电极(3)和第二电极(7)位于杯体(2)的侧壁，如图1-4所示，所述气囊(8)位于杯体(2)的底部；或者如图5-6所示，所述气囊(8)位于杯盖(1)的内部；所述气囊(8)与气泵(9) 通过导管(5)连接，所述导管(5)与杯体(2)的底部或杯盖(1)的顶部密封连接。

所述杯体(2)和杯盖(1)通过卡扣连接，使电极杯内部形成密封的腔体。杯盖(1)与杯体(2) 还可以通过内嵌式结构(图1-2、图5-6所示)或外套式结构(图3-4所示)连接，内嵌式结构或外套式结构，指在杯体(2)和杯盖(1)连接时杯盖(1)相对于杯体(2)的位置关系；内嵌式结构为杯盖(1) 底部部分外径与杯体(2)内径大小一致，杯盖(1)外侧和杯体(2)分别具有凸起或凹槽结构，当杯盖 (1)底部部分插入杯体内部时，杯盖(1)上的凸起结构与杯体(2)上的凹槽吻合，形成封闭式腔体；外套式结构为杯盖(1)底部部分内径与杯体(2)外径大小一致，杯盖(1)外侧和杯体(2)分别具有凸起或凹槽结构，当杯盖(1)底部部分扣在杯体时，杯体(2)上的凸起结构与杯盖(1)上的凹槽吻合，形成封闭式腔体。

所述杯体(2)和杯盖(1)都可以由绝缘材料制成，可以选择塑料，橡胶或陶瓷等。

本实用新型提供的电极杯还可以包括限位板(4)，所述限位板(4)与杯体(2)内部的横截面的尺寸相同。限位板(4)的主要作用是：使气囊(8)在膨胀的状态下，与细胞悬液(6)接触面能够保持平面，从而确保电场均匀。

在此作用前提下，限位板有两种情况：一是限位板(4)与气囊(8)连接，可随气囊(8)的收缩膨胀进行移动，类似于活塞；此时的限位板(4)可以是不透气的，也可以是透气的。二是限位板(4)固定在杯体(2)的某一位置，此时限位板(4)是透气的。

当以某些塑形较好的材质制作气囊(8)，使得气囊(8)在膨胀的状态下，与细胞混悬液(6)接触面能够自动保持平面，这种情况下将不再需要限位板(4)。

气囊(8)在初始状态下为收缩状，仅占少量杯体(2)内部空间。

限位板(4)的初始状态则需根据以上三种情况而定，分为：一是当限位板(4)与杯体(2)底面平行，初始状态在杯体(2)底部，工作状态为由下往上垂直移动；二是当限位板(4)与杯体(2)底面平行，直接固定在杯体(2)上，设置在气囊膨胀时与细胞悬液(6)接触时的位置；三是不需要限位板的存在。

所述气囊(8)在工作状态时，气囊(8)膨胀，充满杯体(2)底部；当限位板(4)与气囊(8) 连接，则通过推动限位板(4)将细胞悬液(6)整体往上移动；当限位板(4)固定在杯体(2)上或不需要限位板时，则气囊(8)直接推动细胞悬液(6)整体往上移动。

所述限位板(4)在工作状态时，一种情况是与气囊(8)连接，起到类似活塞的作用；另一种情况是固定在杯体(2)上，工作状态的限位板(4)没有任何变化，只是随着气囊(8)的膨胀，限位板(4) 与气囊(8)相邻一侧的细胞悬液(6)全部被推挤到限位板(4)上侧。

所述限位板(4)能够沿杯体(2)内壁移动，或者限位板(4)能够固定在杯体(2)内部某一位置。

所述限位板(4)与所述气囊(8)通过物理方式固定连接。

虽然已详细描述本实用新型，但是在本实用新型的精神和范围内的修改对于本领域技术人员将是显而易见的。应当理解以上叙述的和/或在所附的权利要求书中的本实用新型的方面和各种实施方案的部分以及各种特征可进行组合或全部或部分进行互换。如本领域技术人员将意识到的，在前述各种实施方案的描述中，指代另一实施方案的那些实施方案可适当地与其它实施方案组合。此外，本领域普通技术人员将意识到前述描述是仅作为举例，且不意欲限制本实用新型。

Claims (10)

1.一种电转染装置，包括杯体，杯盖，平面电极，气囊加压装置，所述平面电极位于杯体的侧壁，其特征在于，所述气囊加压装置位于杯体的底部，或者所述气囊加压装置位于杯盖的内部。

2.根据权利要求1所述的电转染装置，其特征在于，所述气囊加压装置包括气囊和导管。

3.根据权利要求2所述的电转染装置，其特征在于，所述电转染装置还包括气泵，所述气囊加压装置与气泵通过导管连接。

4.根据权利要求3所述的电转染装置，其特征在于，所述导管设置于杯体的底部或杯盖的顶部，所述导管与杯体的底部或杯盖的顶部密封连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电转染装置，其特征在于，还包括限位板，所述限位板与杯体内部的横截面的尺寸相同。

6.根据权利要求5所述的电转染装置，其特征在于，所述限位板为透气板或不透气板。

7.根据权利要求6所述的电转染装置，其特征在于，所述限位板能够沿电极杯内壁移动。

8.根据权利要求5所述的电转染装置，其特征在于，所述限位板固定在杯体内部某一位置。

9.根据权利要求6-8任一项所述的电转染装置，其特征在于，所述限位板与所述气囊加压装置固定连接。

10.根据权利要求9所述的电转染装置，其特征在于，所述杯盖与杯体通过卡扣连接。

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