CN218115456U - 一种圆片式电转染装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电转染技术领域，具体涉及一种圆片式电转染装置。本实用新型包括：管体、管帽、导线、控制电路板和外部电源。控制电路板和所外部电源通过导线连接，可将普通交流电转化为脉冲电流，控制电路板设置在外部，分别连接正负电极，通过正负电极产生恒定电场。管帽内封固有圆片式正电极，整体采用T型保护套，通过插接的方式可拆卸地放置在部分空心管体上方并密封，部分空心管体下方则内嵌负电极。本实用新型减少了转染过程会出现的气泡量，能够提供强度均匀的电场，提升了电转染的稳定性，同时提高了电转染的效率。

Description

一种圆片式电转染装置

技术领域

本实用新型属于电转染技术领域，具体涉及一种圆片式电转染装置。

背景技术

细胞转染是通过将外源性的大分子RNA、DNA、蛋白质、多肽等化合物导入细胞的一种技术，在研究基因功能、调控基因表达、突变分析和蛋白质生产中，应用广泛。而与传统的转染方式相比，电转染具有无化学污染、不会对细胞造成永久性损伤、效率高等优点，通过对细胞施加一定强度的电场刺激，一段时间后细胞膜表面就会诱导产生一些微孔，使得细胞通透性增强，并且在缓冲溶液中的DNA能够在电流的作用下进入细胞。

然而电转染是通过外加电场作用在细胞膜表面形成短暂性的微孔，使得核酸在电场作用下进入细胞。现有技术中，国内常用的是Bio-Rad公司的提供了一种电转仪，其输出的波形为指数波和方形波，其细胞的转染电压为200-400v，并需要配合使用电穿孔的缓冲液，达到电转染的目的。

但电离细胞悬液，即电离液体，由于装置气密性不足，过程中会产生气泡，而气泡过多势必会影响电场的强度，导致电场强度不均匀，从而使电转染的效果不稳定。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供了一种圆片式电转染装置，用来减少电转染中电离细胞悬液产生的气泡，并提供高强度和高频率的电场，用来进一步提升电转染稳定性，提高电转染的效率。

本实用新型提供的基础方案为：

一种圆片式电转染装置，包括管体、管帽、第一导线、第二导线、第三导线、控制电路板和外部电源，控制电路板和外部电源通过第三导线进行连接，所述管帽包括管顶和保护套，该管顶中心设置有通孔，管顶的底部还粘接有圆片式正电极，该圆片式正电极位于通孔的下方，所述第一导线的一端穿过通孔与圆片式正电极固定相连，所述第一导线的另一端与所述控制电路板连接，所述保护套包覆在所述管顶和所述圆片式正电极的外周；所述管体的内周形成顶部敞口底部封闭的第一空腔，所述保护套的底部插接在该第一空腔的顶部，所述管体的底部埋设有负电极，该负电极与圆片式正电极相对设置，该负电极通过第二导线与控制电路板连接，且该第二导线埋设在所述管体的管壁内。

本实用新型的技术原理和有益效果为：在控制电路板一端通过第三导线连接外部电源，另一端通过第一导线和第二导线连接正负电极，通电后在正负电极中间形成恒定和一定强度的电场，同时电源可通过控制电路板转变后会形成高频率和高强度的电场。由于圆片式正电极也需要固定，所以设置了具有一定壁厚的管体，用于紧密连接保护套，进而间接固定圆片式正电极。管帽和管体均为绝缘材料，管帽利用外层保护套将管顶和圆片式正电极插接在管体上，方便在使用时打开管帽，往管体内加入细胞悬液，再通过管帽密封该管体，达到装置的一个密封性，在这个密封环境下接通电源进行电转染，气压会增大，进而抑制和减少电离细胞悬液产生的气泡，从而使正负极间的电场强度趋于稳定，从而提高转染效率。

相比于现有的电转仪，虽然实现细胞电转染的目的，但是电解细胞悬液过程中由于气密性不足，会产生气泡，导致其产生电场的强度不均匀，进而大大降低电转染的稳定性和效果。本实用新型结构简单，操作便捷，在管体中加入细胞悬液后，使圆片式正电极和负电极间的空间密封，通电后会引发电流的热效应和电化学反应，导致液体中分子的运动加剧，最终密闭空间会加压，通过加压能够有效减少气泡产生，从而让正负电极间产生强度趋于稳定的电场。本装置还能持续提供高强度和高频率的电场，进一步提升了转染过程的稳定性，提高转染的效率。

进一步，所述第一导线通过注胶封固在所述管顶处，所述圆片式正电极通过注胶封固在所述通孔下方。所述管帽的外径大于管体的外径，所述保护套呈T形，包括上下设置的上层和下层，所述下层的外径与所述第一空腔的内径相适配。

通过注胶将第一导线和圆片式正电极封固，使其能够固定，圆片式正电极需要封固在管顶的通孔处，然后可将通孔用注胶封固。这样圆片式正电极位于整个管体的中心处，好跟下方的负电极配合，产生持续且稳定的电场。管帽的外径大于管体外径，这样能够完全盖住管体，实现基础的密封，再利用保护套插接在管体的第一空腔上方处，达到更严密的密封效果。另外，将保护套设置成T型，保护套的上下层跟管帽和圆片式正电极的外形和尺寸相匹配，并且保护套的下层的外径跟第一空腔的的内径相适配，在保护其中的管顶和圆片式正电极形状不被破坏的同时，也能实现更好的插接效果，达到严密的密封性。

进一步，所述圆片式正电极由电极片堆叠而成，圆片式正电极为圆柱形。

圆片式正电极由多个圆片式或圆柱式的电极片堆叠而成，材料可以是氧化铜，多层电极形成的电场更强，并且更加稳定。圆片式正电极为圆柱形，也是为了形成更强的电场所设计。

进一步，负电极采用铁柱制成。

负电极采用铁柱制成，或者可以薄的铁片加焊一起，有利于通电后形成强电场。

进一步，所述圆片式正电极与所述负电极同轴设置。

圆片式正电极需要和负电极同轴设置，目的在于保证正负电极正对，这样通电后两者能够形成稳定持续的电场，便于后续转染过程的顺利进行。

进一步，所述外部电源经过所述控制电路板后输出脉冲电流。

外部电源一般为交流电，通过控制电路板后可以输出脉冲电流，使用时电场的频率更高，强度也更高。经控制电路板输出后，电流的短脉宽时间为50-500μs，长脉宽时间为1-50ms，高压为600-800V，低压为50-100V。

进一步，所述管体的管壁内设置有第二空腔，该第二导线设置于第二空腔内，所述第二空腔通过注胶填充封满。

将第二导线分别与负电极和控制电路板连接后，就可以用注胶将其封固在第二空腔内壁上，加强装置密封性的同时，也能使整个装置一体化，方便下次使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型一实施例提供的圆片式电转染装置的主视图；

图2为本实用新型一实施例提供的圆片式电转染装置的俯视图；

图3为图1所示的圆片式电转染装置加入细胞悬液的结构示意图；

图4为图1所示的圆片式电转染装置中管帽的结构示意图。

附图标记：

1-第一导线；2-圆片式正电极；3-负电极；31-第二导线；4-管帽；5-管体；

51-第一空腔；52-第二空腔；6-细胞悬液；7-管顶；8-通孔；9-保护套。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，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，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例基本如附图1、附图2和附图3所示：一种圆片式电转染装置，包括：管体5、管帽4、第一导线1、第二导线31、第三导线、控制电路板和外部电源，控制电路板和上述外部电源通过第三导线进行连接，管帽4和管体5均为绝缘材料，在管体5中心处设置了第一空腔51，第一空腔51为圆柱空腔，该圆柱空腔的顶部敞口，底部封闭，上述管帽4的外径大于管体5的外径，管帽4包括管顶7和保护套9，管顶7中心设置了通孔8，该管顶7的底部还粘接了圆片式正电极2，该圆片式正电极2位于通孔8的下方，第一导线1的一端穿过通孔8与圆片式正电极2固定相连，第一导线1的另一端与控制电路板连接。上述管体5还包括设置于管壁的第二空腔52，该第二空腔52可以为环形空腔，也可以为处于第一空腔51左侧的部分空腔。位于上述管体5底部埋设有负电极3，该负电极3连接第二导线31的一端，第二导线31的另一端穿过第二空腔52与控制电路板连接，在该第二导线31贴近第二空腔52内壁后，用注胶填充封满该第二空腔52，达到密封和固定的效果。

保护套9呈T型，包括上下设置的上层和下层，该下层的外径与第一空腔51的内径相适配，以此实现保护套9插接在第一空腔51上后，能够紧密贴合，达到严密的密封效果。如附图4所示，第一导线1通过注胶封固在所述管顶7处，之后可封固所述通孔8，然后圆片式正电极2通过注胶封固在所述通孔8下方。用保护套9包覆在所述管顶和所述圆片式正电极的外周，使管顶和圆片式正电极一体化，方便拆卸。然后将保护套9插接在第一空腔51处，使之紧密贴合。

圆片式正电极2由电极片堆叠而成，形状为圆柱体，材料可以选择氧化铜，负电极3采用铁柱制成。圆片式正电极2与所述负电极3同轴设置。

另外，上述外部电源经过控制电路板后可输出脉冲电流。

使用步骤如下：

1、打开管帽4，倒入之前处理好的细胞悬液6。该细胞悬液6的细胞终密度为1×10⁷个/ml，质粒终浓度为0.1mg/ml。之后重新插入管帽4，其中保护套7的下层与第一空腔51内壁紧密连接，起到密封作用。

2、开启电源开关，进行细胞转染。

3、转染完成后，将电刺激后的细胞悬液6加入预热的培养基中，吹打均匀后，放回37℃的CO₂培养箱中正常培养，电转后立即进行细胞存活率检测；并在转染24h后，进行表达检测。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种圆片式电转染装置，其特征在于，包括：管体、管帽、第一导线、第二导线、第三导线、控制电路板和外部电源，所述控制电路板和所述外部电源通过第三导线进行连接，所述管帽包括管顶和保护套，所述管顶中心设置有通孔，所述管顶的底部还粘接有圆片式正电极，该圆片式正电极位于所述通孔的下方，所述第一导线的一端穿过所述通孔与所述圆片式正电极固定相连，所述第一导线的另一端与所述控制电路板连接，所述保护套包覆在所述管顶和所述圆片式正电极的外周；

所述管体的内周形成顶部敞口底部封闭的第一空腔，所述保护套的底部插接在该第一空腔的顶部，所述管体的底部埋设有负电极，该负电极与所述圆片式正电极相对设置，该负电极通过所述第二导线与所述控制电路板连接，且所述第二导线埋设在所述管体的管壁内。

2.根据权利要求1所述的圆片式电转染装置，其特征在于：所述第一导线通过注胶封固在所述管顶处，所述圆片式正电极通过注胶封固在所述通孔下方。

3.根据权利要求2所述的圆片式电转染装置，其特征在于：所述管顶的外径大于所述管体的外径。

4.根据权利要求3所述的圆片式电转染装置，其特征在于：所述保护套呈T形，包括上下设置的上层和下层，所述下层的外径与所述第一空腔的内径相适配。

5.根据权利要求1所述的圆片式电转染装置，其特征在于：所述圆片式正电极由电极片堆叠而成。

6.根据权利要求5所述的圆片式电转染装置，其特征在于：所述圆片式正电极为圆柱形。

7.根据权利要求1所述的圆片式电转染装置，其特征在于：所述负电极采用铁柱制成。

8.根据权利要求1所述的圆片式电转染装置，其特征在于：所述圆片式正电极与所述负电极同轴设置。

9.根据权利要求1所述的圆片式电转染装置，其特征在于：所述外部电源经过所述控制电路板后输出脉冲电流。

10.根据权利要求1所述的圆片式电转染装置，其特征在于：所述管体的管壁内设置有第二空腔，所述第二导线设置于第二空腔内，该第二空腔通过注胶填充封满。

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