CN217459442U - 一种插套管式电转染装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种插套管式电转染装置，包括管体、管帽、控制电路、针状正电极、底部负电极和插套结构；所述管帽与插套结构连接；所述插套结构位于管体和管帽之间，通过按压的方式连接管体和管帽形成密封的结构，所述插套结构是夹角为90度的连接结构；所述针状正电极与管帽相连，所述针状正电极放置于管帽内侧中央位置，底部负电极放置于管体底部，使得针状正电极与底部负电极保持一小段距离；所述控制电路设置于管帽的上方处，所述控制电路与针状正电极、底部负电极电相连，所述控制电路通过电线连接至脉冲电源。本实用新型采用夹角为90度的插套结构连接管体和管帽，使管帽压入管体后，管体内部压力增加，会使得液体内气泡的产生减少。

Description

一种插套管式电转染装置

技术领域

本实用新型涉及电转染技术领域，具体涉及一种插套管式电转染装置。

背景技术

细胞转染是通过将外源性的DNA、RNA、蛋白质、多肽等导入细胞的一门技术，可应用于真核细胞和细菌，随着分子生物学和细胞生物学的研究发展，细胞转染技术已经成为一种研究细胞和控制细胞基因的重要手段，在研亢基因功能、调控表达、突变分析和蛋白质变化等细胞实验中，其应用越来越广泛。

研究表明，细胞在缓冲液中可以在电流的作用下，导入外源性的DNA、RNA、和蛋白质等分子。进一步研究表明，如果对细胞进行一段时间内持续性的电刺激，就可以诱导细胞表面出现微孔，使得细胞膜的通透性增加。因此，电穿孔技术就是基于细胞在外加电场的作用下，细胞表面的细胞膜出现短暂的微孔的生物过程而产生的。

当细胞膜出现电穿孔现象时，其通透性会短暂性增加，使得一些亲水分子、DNA、RNA、蛋白质、病毒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内部，而在一段时间内撤去电场刺激后，细胞膜上的微孔逐渐消失，并且细胞膜重新恢复成选择性透过。

目前对于电转染的研究主要用于细胞转染实验，通过细胞膜上的磷脂双分子层的移动，短时间内造成细胞膜上出现微孔，使得外源性的分子通过微孔进入细胞中。

由于传统的化学转染实验条件控制严、难度大，病毒转染的实验操作复杂，电转染具有选择效率高，没有化学污染的特点，因此电转染广泛应用于生物物理学、分子生物学和临床医学。

现有技术主要分为三类方法来完成细胞转染实验：将细胞放置于相距数毫米或数厘米的平行电极之间，使得细胞在平行电极之间受到刺激，从而达到电转染的目的。美国专利US5389069。

使用针状电极扎入细胞悬浮液中，对细胞进行电刺激处理，达到电转染的目的。例如美国专利US5389069。

在一个空腔内放置一对平行电极，使得细胞悬液在不断流动过程中持续受到电刺激。例如美国专利US6773669。

中国专利CN21051124公开了一种可加压的流式电转染装置，该装置包括基板、平行电极、注射泵和电源。其中平行电极固定于基板上，电极平行且成对放置，每对电极包括相对设置的正极和负极，电极之间为细胞悬液流动的主通道，通道上上方为设置具有多个流体入口及出口的顶盖口，顶盖口由管道连接至注射泵，电源通过电导线连接至电极的两端。该流式电转染装置主要利用流体通道和注射泵实现细胞悬浮液的流动，从而使得细胞转染实验能够持续的进行，达到快速处理大量样品的目的。

但上述公开的电转染装置在实际运行过程中会产生大量的气泡，而产生的气泡会附着在电极上，导致电场出现强度减弱和区域强度不均一的问题，从而导致电转染实验效果的不稳定。因此本申请人发明人设计中做出来一些改进，利用插套结构对电转染过程中进行加压处理，从而减少了转染过程中气泡的产生。

实用新型内容

有鉴于此，为了解决现有技术中的上述问题，本实用新型提出一种插套管式电转染装置，通过插套结构的方式，减少了电转染过程中气泡的产生。

本实用新型通过以下技术手段解决上述问题：

一种插套管式电转染装置，包括管体、管帽、控制电路、针状正电极、底部负电极和插套结构；

所述管帽与插套结构连接；所述插套结构位于管体和管帽之间，通过按压的方式连接管体和管帽形成密封的结构，所述插套结构是夹角为90度的连接结构；

所述针状正电极与管帽相连，所述针状正电极放置于管帽内侧中央位置，底部负电极放置于管体底部，使得针状正电极与底部负电极保持一小段距离；

所述控制电路设置于管帽的上方处，所述控制电路与针状正电极、底部负电极电相连，所述控制电路通过电线连接至脉冲电源。

进一步地，所述针状正电极由针电极阵列组成，每边四根针状电极形成一个长方体结构，提供均匀稳定的电场。

进一步地，所述管体内部设置电极工作位置，即管帽压入管体的电极工作位置，针状正电极的下部与管体内部的底部刚好未接触。

进一步地，所述针状正电极和底部负电极的距离小于管体长度，所述针状正电极的一端与所述管体密封端口齐平。

进一步地，所述管帽的外部半径大于管体的外部半径。

进一步地，所述管体为圆柱状或圆锥状。

进一步地，所述底部负电极位于管体底部中间位置。

进一步地，所述底部负电极由电容胶固定至管体底部。

进一步地，所述管体与管帽采用硬质绝缘材料制成。

进一步地，所述管体与管帽采用陶瓷或塑料制成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果至少包括：

本实用新型的电转染的装置不仅简化细胞转染的操作，同时能够有效的减少因气泡附着于电极所导致的电场强度的下降和不均一，有效的提高了转染的稳定性，从而使得电转染的效率提高。

本实用新型通过使用插套结构的管体对转染液体进行加压，在提高转染效率的同时，减少由于针状电极对液体作用而产生的气泡。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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获得其他的附图。

图1本实用新型插套管式电转染装置整体结构示例图；

图2本实用新型插套管式电转染装置细胞悬液进入后进行电转染的示例图；

图3本实用新型插套管式电转染装置俯视的示例图；

附图注释：1-控制电路，2-插套结构，3-针状正电极，4-底部负电极，5-管帽，6-管体。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合附图和具体的实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。需要指出的是，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-3所示，本实用新型提供一种插套管式电转染装置，包括管体6、管帽5、控制电路1、针状正电极3、底部负电极4和插套结构2。

所述管帽5与插套结构2连接；所述插套结构2位于管体6和管帽5之间，通过按压的方式连接管体6和管帽5形成密封的结构，所述插套结构2是夹角为90度的连接结构；采用夹角为90度的插套结构2连接管体6和管帽5，使管帽5压入管体6后，管体6内部压力增加，会使得液体内气泡的产生减少。

所述针状正电极3与管帽5相连，所述针状正电极3放置于管帽5内侧中央位置，底部负电极4放置于管体6底部，使得针状正电极3与底部负电极4保持一小段距离；

所述控制电路1设置于管帽5的上方处，所述控制电路1与针状正电极3、底部负电极4电相连，所述控制电路1通过电线连接至脉冲电源。

所述针状正电极3由针电极阵列组成，每边四根针状电极形成一个长方体结构，提供均匀稳定的电场。

所述管体6内部设置电极工作位置，即管帽5压入管体6的电极工作位置，针状正电极3的下部与管体6内部的底部刚好未接触。

所述针状正电极3和底部负电极4的距离小于管体6长度，所述针状正电极3的一端与所述管体6密封端口齐平。

所述管帽5的外部半径大于管体6的外部半径。

所述管体6为圆柱状或圆锥状。

所述底部负电极4位于管体6底部中间位置。

所述底部负电极4由电容胶固定至管体6底部。

所述管体6与管帽5采用硬质绝缘材料制成，优选陶瓷或塑料。

下面具体介绍采用本实用新型插套管式电转染装置进行的生物测定实验。

收集处于对数生长期293T细胞(人肾上皮细胞)，转速1000转/分，离心5分钟，弃去上清液，加入电转染缓冲液，使得细胞呈现悬浮状，调整细胞密度为1×10⁷个/mL。加入电转质粒pCDNA3.1-GFP，使得质粒为20-50ug/mL，轻柔混合均匀。

使用本发明的实施例一制备得到的电转染装置进行电转染实验，在适宜条件下，配合电转染仪使用，使用条件如下：电压180-220v，脉冲宽度620ms，脉冲次数为2次，脉冲间隔为1次。

电转染实验完成后，将电转染后的细胞悬液放置于离心管中，转速为1000转/分钟，离心5分钟，弃去上清液，加入CD-OptiCHO选择培养基，使得细胞处于悬浮状态。接种于锥形瓶中，放置在摇床上培养，摇床转速为200转/分，其中培养条件控制在37℃，二氧化碳浓度为5-8％，培养24小时，24小时后在荧光显微镜下观察，并用流式细胞仪检测电转染效率和细胞存活率。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种插套管式电转染装置，其特征在于，包括管体、管帽、控制电路、针状正电极、底部负电极和插套结构；

所述管帽与插套结构连接；所述插套结构位于管体和管帽之间，通过按压的方式连接管体和管帽形成密封的结构，所述插套结构是夹角为90度的连接结构；

所述针状正电极与管帽相连，所述针状正电极放置于管帽内侧中央位置，底部负电极放置于管体底部，使得针状正电极与底部负电极保持一小段距离；

所述控制电路设置于管帽的上方处，所述控制电路与针状正电极、底部负电极电相连，所述控制电路通过电线连接至脉冲电源。

2.根据权利要求1所述的插套管式电转染装置，其特征在于，所述针状正电极由针电极阵列组成，每边四根针状电极形成一个长方体结构，提供均匀稳定的电场。

3.根据权利要求1所述的插套管式电转染装置，其特征在于，所述管体内部设置电极工作位置，即管帽压入管体的电极工作位置，针状正电极的下部与管体内部的底部刚好未接触。

4.根据权利要求1所述的插套管式电转染装置，其特征在于，所述针状正电极和底部负电极的距离小于管体长度，所述针状正电极的一端与所述管体密封端口齐平。

5.根据权利要求1所述的插套管式电转染装置，其特征在于，所述管帽的外部半径大于管体的外部半径。

6.根据权利要求1所述的插套管式电转染装置，其特征在于，所述管体为圆柱状或圆锥状。

7.根据权利要求1所述的插套管式电转染装置，其特征在于，所述底部负电极位于管体底部中间位置。

8.根据权利要求1所述的插套管式电转染装置，其特征在于，所述底部负电极由电容胶固定至管体底部。

9.根据权利要求1所述的插套管式电转染装置，其特征在于，所述管体与管帽采用硬质绝缘材料制成。

10.根据权利要求1所述的插套管式电转染装置，其特征在于，所述管体与管帽采用陶瓷或塑料制成。

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