JP2017085974A

JP2017085974A - Circuit for electroporation

Info

Publication number: JP2017085974A
Application number: JP2015220629A
Authority: JP
Inventors: 俊幸森泉; Toshiyuki Moriizumi
Original assignee: BEX CO Ltd
Current assignee: BEX CO Ltd
Priority date: 2015-11-10
Filing date: 2015-11-10
Publication date: 2017-05-25

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a circuit for electroporation that realizes higher viability in sending DNA into a cell to perform transformation.SOLUTION: A circuit 2 for electroporation applies DC pulse to a buffer containing a cell via a pair of load terminals 12, 14 to perform introduction. In electroporation, the circuit 2 includes a signal generator 4 and switching elements Q1, Q2 which perform short circuit the pair of load terminals 12, 14 on turning to an ON-state. The signal generator 4 gives a signal for turning the switching elements Q1, Q2 to an ON-state to the switching elements Q1,Q2 in all or a part of a period when DC pulse is not applied.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、細胞を含むバッファに直流パルスを印加して導入を行うエレクトロポレーションのための回路に関する。 The present invention relates to a circuit for electroporation in which a DC pulse is applied to a buffer containing cells for introduction.

エレクトロポレーションとは、細胞懸濁液に電気パルスをかけることで細胞膜に微小な穴を空け、ＤＮＡを細胞内部に送り込むことで、形質転換することである。エレクトロポレーションは、目的の遺伝子を、細胞または組織に発現させるのに有用な手段であり、多くの生物種で幅広く用いられてきた。 Electroporation is transformation by making a microhole in a cell membrane by applying an electric pulse to a cell suspension and sending DNA into the cell. Electroporation is a useful means for expressing a gene of interest in cells or tissues, and has been widely used in many biological species.

今日では、導入効率、即ちバイアビリティの高いエレクトロポレーションの技術の開発が、求められている。 Today, there is a demand for the development of electroporation technology with high introduction efficiency, that is, high viability.

国際公開第２０１５／０４９８９７号公報International Publication No. 2015/049897

本発明は、より高いバイアビリティを実現する、エレクトロポレーションのための回路を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a circuit for electroporation that realizes higher viability.

本発明は、上記の目的を達成するためになされたものである。本発明に係る回路は、一対の負荷端子を介して、細胞を含むバッファに直流パルスを印加して導入を行うエレクトロポレーションのための回路であって、直流パルスを印加しないときの全て又は一部にて、一対の負荷端子を短絡する回路である。 The present invention has been made to achieve the above object. A circuit according to the present invention is a circuit for electroporation in which a DC pulse is applied to a buffer including cells via a pair of load terminals, and is introduced when all or one of the DC pulses is not applied. It is a circuit which short-circuits a pair of load terminals in a section.

本発明に係るエレクトロポレーションのための回路は、高いバイアビリティを実現することができる。 The circuit for electroporation according to the present invention can realize high viability.

第１の実施形態に係るエレクトロポレーションのための回路の回路図、及び、当該回路で用いられる信号波形の図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a circuit for electroporation according to the first embodiment and signal waveforms used in the circuit. 図２（ａ）は、第２の実施形態に係るエレクトロポレーションのための回路の回路図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す回路で用いられる信号波形の図である。FIG. 2A is a circuit diagram of a circuit for electroporation according to the second embodiment. FIG. 2B is a diagram of signal waveforms used in the circuit shown in FIG. エレクトロポレーション装置を示す図である。It is a figure which shows an electroporation apparatus. エレクトロポレーション装置が発生する直流パルスの波形の図である。It is a figure of the waveform of the direct current | flow pulse which an electroporation apparatus generate | occur | produces.

本発明で使用するエレクトロポレータは、電気パルスの発生装置を意味する。エレクトロポレータは、例えば、BioRad社、BTX社、BEX社、Intracel社、Eppendorf社などから購入できる。また、本発明において、「エレクトロポレーション用電極」は、従来のエレクトロポレーション法において使用されるあらゆる電極を含む。例えば、白金、金、アルミニウムなどの金属からなる電極が挙げられる。通常、２本の電極が約０.２５ｍｍないし約１０ｍｍ、例えば約０.５ｍｍないし約４ｍｍまたは約１ｍｍないし約２ｍｍのギャップをあけて配置され、そのギャップに細胞を含む溶液を置くことができる。エレクトロポレーション用電極は、例えば、BioRad社、BTX社、BEX社、Intracel社、Eppendorf社などから購入できる。エレクトロポレーションに使用できる溶液は、エレクトロポレーションを実施する間に細胞が生存できるバッファであればよい。 The electroporator used in the present invention means an electric pulse generator. The electroporator can be purchased from, for example, BioRad, BTX, BEX, Intracel, and Eppendorf. In the present invention, the “electroporation electrode” includes any electrode used in the conventional electroporation method. For example, the electrode which consists of metals, such as platinum, gold | metal | money, aluminum, is mentioned. Usually, the two electrodes are arranged with a gap of about 0.25 mm to about 10 mm, for example about 0.5 mm to about 4 mm or about 1 mm to about 2 mm, and a solution containing cells can be placed in the gap. Electroporation electrodes can be purchased from, for example, BioRad, BTX, BEX, Intracel, and Eppendorf. The solution that can be used for electroporation may be any buffer that allows cells to survive during electroporation.

１．実施形態に到る経緯
図３ａは、従来のエレクトロポレーション装置の全体を示す図（写真）である。図３ａに示すエレクトロポレーション装置では、ギャップ距離１ｍｍ、長さ１０ｍｍ、幅３ｍｍ、高さ０.５ｍｍであり、電極間に５μｌの溶液を保持できる白金ブロック電極（図３ｃ）が実体顕微鏡（図３ａ左）にセットされ、エレクトロポレータ（CUY21EDIT II）（図３ａ右）に連結されている。なお、白金ブロック電極の大きさはこれに限定されるものでは無く、電極も白金に限定されない。図３ｂは、図３ａ内の四角で囲んだ部分の拡大図である。図３ｃは、白金ブロック電極の模式図である。細胞は、電極間のギャップ中の溶液（バッファ）中に置かれている。図３ｄは、電極間のギャップに置かれた受精卵の顕微鏡像である。 1. Background to the Embodiment FIG. 3A is a diagram (photograph) showing the entire conventional electroporation apparatus. In the electroporation apparatus shown in FIG. 3a, a platinum block electrode (FIG. 3c) having a gap distance of 1 mm, a length of 10 mm, a width of 3 mm, and a height of 0.5 mm and capable of holding 5 μl of solution between the electrodes is a stereomicroscope (FIG. 3). 3a left) and connected to an electroporator (CUY21EDIT II) (right of FIG. 3a). The size of the platinum block electrode is not limited to this, and the electrode is not limited to platinum. FIG. 3b is an enlarged view of a portion surrounded by a square in FIG. 3a. FIG. 3c is a schematic diagram of a platinum block electrode. The cells are placed in a solution (buffer) in the gap between the electrodes. FIG. 3d is a microscopic image of a fertilized egg placed in the gap between the electrodes.

図３ｅは、エレクトロポレーションにおいて、細胞を含むバッファに印加される直流パルスの例である。ここでは、１０Ｖないし５０Ｖ、３ｍｓｅｃのスクエアパルスを、９７ｍｓｅｃの間隔で、３回ないし１１回反復することを示している。 FIG. 3e is an example of a direct current pulse applied to a buffer containing cells in electroporation. Here, it is shown that a square pulse of 10 V to 50 V and 3 msec is repeated 3 to 11 times at an interval of 97 msec.

更に、図４（ａ）は、エレクトロポレータの出力波形の例である。３０Ｖ、３ｍｓｅｃのスクエアパルスを、９７ｍｓｅｃの間隔で、＋方向に５回、−方向に５回反復することを示している。なお、上方に電圧変化、下方に電流変化を示している。 FIG. 4A shows an example of the output waveform of the electroporator. It shows that a square pulse of 30 V and 3 msec is repeated 5 times in the + direction and 5 times in the − direction at an interval of 97 msec. The voltage change is shown above, and the current change is shown below.

図４（ａ）に示す出力波形からは、次のような問題点が読み取れる。パルスの印加直後に、バッファ内における化学反応による電荷の残留（又は逆反応）を原因とする、長周期の電圧変化が発生している。例えば、＋方向のパルスとパルスの間では、エレクトロポレータからは何ら印加等の動作を行っていないにもかかわらず、僅かながら電圧が生じている。図４（ｂ）は、図４（ａ）の時間軸を拡大した図である。＋方向のパルス発生後、パルス電位が降り切ることなく、負荷端子間に僅かな電圧が生じていることがわかる。 The following problems can be read from the output waveform shown in FIG. Immediately after the application of the pulse, a long-period voltage change occurs due to residual charge (or reverse reaction) due to a chemical reaction in the buffer. For example, a slight voltage is generated between pulses in the + direction, although no operation such as application is performed from the electroporator. FIG. 4B is an enlarged view of the time axis of FIG. It can be seen that a slight voltage is generated between the load terminals without the pulse potential falling after the + direction pulse is generated.

このような、長周期の電圧変化の存在は、エレクトロポレーションにおける、導入効率、即ち、バイアビリティを下げる要因となっている。 The presence of such a long-period voltage change is a factor that lowers the introduction efficiency, that is, viability in electroporation.

また、電極の材質やバッファの種類により、エレクトロポレータにて、パルスを印加する前でもごく僅かな起電力が発生し得ることも実験により確認されている。 Further, it has been confirmed by experiments that an electromotive force can generate a very small electromotive force before applying a pulse depending on the electrode material and the buffer type.

本発明の実施形態に係るエレクトロポレーションのための回路は、新たに設ける短絡回路により、パルス発生時及びパルス発生前後にエレクトロポレータの負荷端子に生じる長周期の電圧変化を無くし、これによってバイアビリティを向上させるものである。 The circuit for electroporation according to the embodiment of the present invention eliminates a long-period voltage change that occurs at the load terminal of the electroporator at the time of pulse generation and before and after the pulse generation by a newly provided short circuit, thereby Ability is improved.

２．実施形態
以下、図面を参照して、本発明に係る好適な実施形態を説明する。 2. Embodiments Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

２．１．第１の実施形態
図１は、第１の実施形態に係るエレクトロポレーションのための回路についての概略の回路図、及び、当該回路で用いられる信号波形の図である。 2.1. First Embodiment FIG. 1 is a schematic circuit diagram of a circuit for electroporation according to a first embodiment and a diagram of signal waveforms used in the circuit.

２．１．１．第１の実施形態の構成
図１に示す本実施形態に係るエレクトロポレーションのための回路２は、負荷１６に対して＋電圧を印加する＋用電源６、負荷１６に対して−電圧を印加する−用電源８、負荷１６に対する一対の出力（負荷）端子１２、１４、＋用電源６と出力（負荷）端子１２の間に設けられる＋用電源６のための＋出力用スイッチ回路Ａ、及び、−用電源８と出力（負荷）端子１４の間に設けられる−用電源８のための−出力用スイッチ回路Ｂを、含む。なお、ここでの「負荷」とは、例えば、細胞を含むバッファである。 2.1.1. Configuration of First Embodiment A circuit 2 for electroporation according to this embodiment shown in FIG. 1 applies a + voltage to a load 16 and a + power source 6 to apply a + voltage to the load 16. A positive output switch circuit A for the positive power source 6 provided between the positive power source 6 and the output (load) terminal 12, a pair of output (load) terminals 12 and 14 for the negative power source 8 and the load 16. And an output switch circuit B for the power source 8 provided between the power source 8 and the output (load) terminal 14. The “load” here is, for example, a buffer containing cells.

図１に示すエレクトロポレーションのための回路２は、更に、二つの出力（負荷）端子１２、１４の間に逆直列に接続配置される第１の短絡用素子Ｑ１と第２の短絡用素子Ｑ２、並びに、短絡用素子駆動用電源１０及び短絡用素子スイッチ回路Ｃを含む。ここで「逆直列」は、いずれもＮ型ＭＯＳＦＥＴである、第１の短絡用素子Ｑ１と第２の短絡用素子Ｑ２との、ソース同士及びゲート同士を接続することを意味する。 The circuit 2 for electroporation shown in FIG. 1 further includes a first short-circuit element Q1 and a second short-circuit element that are connected in reverse series between two output (load) terminals 12 and 14. Q2 and the short-circuit element driving power source 10 and the short-circuit element switch circuit C are included. Here, “reverse series” means that the sources and the gates of the first short-circuit element Q1 and the second short-circuit element Q2 are both N-type MOSFETs.

更に、図１に示すエレクトロポレーションのための回路２は、シグナルジェネレータ４を含む。シグナルジェネレータ４は、＋出力用スイッチ回路Ａ、−出力用スイッチ回路Ｂ、及び、短絡用素子スイッチ回路Ｃにおける、夫々のスイッチングのタイミングを制御する信号（シグナル）を生成する。 Furthermore, the circuit 2 for electroporation shown in FIG. 1 includes a signal generator 4. The signal generator 4 generates a signal (signal) for controlling the switching timing of each of the + output switch circuit A, the − output switch circuit B, and the short circuit element switch circuit C.

＋用電源６は、負荷１６に対して＋の直流パルスを印加するための電源である。＋出力用スイッチ回路Ａのスイッチング作用により、負荷１６に印加される複数のスクエアパルスが生成される。＋出力用スイッチ回路Ａのスイッチング作用は、シグナルジェネレータ４から＋出力用スイッチ回路Ａへの信号により制御（決定）される。 The + power supply 6 is a power supply for applying a + DC pulse to the load 16. Due to the switching action of the + output switch circuit A, a plurality of square pulses applied to the load 16 are generated. The switching action of the + output switch circuit A is controlled (determined) by a signal from the signal generator 4 to the + output switch circuit A.

同様に、−用電源８は、負荷１６に対して−の直流パルスを印加するための電源である。−出力用スイッチ回路Ｂのスイッチング作用により、負荷１６に印加される複数のスクエアパルスが生成される。−出力用スイッチ回路Ｂのスイッチング作用は、シグナルジェネレータ４から−出力用スイッチ回路Ｂへの信号により制御（決定）される。 Similarly, the negative power source 8 is a power source for applying a negative DC pulse to the load 16. A plurality of square pulses applied to the load 16 are generated by the switching action of the output switch circuit B. The switching action of the output switch circuit B is controlled (determined) by a signal from the signal generator 4 to the output switch circuit B.

短絡用素子駆動用電源１０及び短絡用素子スイッチ回路Ｃは、逆直列に接続された第１の短絡用素子Ｑ１と第２の短絡用素子Ｑ２との夫々にて同時にゲート・ソース間に所定の電圧を印加する。短絡用素子駆動用電源１０は他の電源から絶縁されたものである。同時にゲート・ソース間に所定の電圧が印加されることにより、第１の短絡用素子Ｑ１及び第２の短絡用素子Ｑ２の夫々の、ドレイン・ソース間が同時に低インピーダンス状態となり、即ちオン状態となり、二つの出力（負荷）端子間が短絡される。 The short-circuit element driving power supply 10 and the short-circuit element switch circuit C are connected to each other between a gate and a source at the same time in each of the first short-circuit element Q1 and the second short-circuit element Q2 connected in reverse series. Apply voltage. The short-circuit element driving power source 10 is insulated from other power sources. At the same time, when a predetermined voltage is applied between the gate and the source, the drain and the source of each of the first short-circuit element Q1 and the second short-circuit element Q2 are simultaneously in a low impedance state, that is, turned on. The two output (load) terminals are short-circuited.

二つの出力（負荷）端子間が短絡されるタイミング、即ち、第１の短絡用素子Ｑ１と第２の短絡用素子Ｑ２との夫々にて同時にゲート・ソース間に所定の電圧が印加されるタイミングは、シグナルジェネレータ４から短絡用素子スイッチ回路Ｃへの信号により制御（決定）される。 Timing at which the two output (load) terminals are short-circuited, that is, timing at which a predetermined voltage is simultaneously applied between the gate and the source in each of the first short-circuit element Q1 and the second short-circuit element Q2. Is controlled (determined) by a signal from the signal generator 4 to the short-circuit element switch circuit C.

短絡用素子駆動用電源１０は他の電源から絶縁されており、出力（負荷）端子１２、１４の極性に関わらず、第１の短絡用素子Ｑ１と第２の短絡用素子Ｑ２とを同時にオン状態にするものである。つまり、出力（負荷）端子の＋端子１２が＋であり−端子１４が−である場合、第１の短絡用素子Ｑ１は、通常の方向のオン状態となる。第２の短絡用素子Ｑ２では、極性が逆方向（即ち、ドレイン電圧がソースから見て−である方向）であるが、この場合でもオン状態となる（即ち、低抵抗状態となる）。このとき、寄生ダイオードに電流が流れているわけではない。 The short-circuit element driving power source 10 is insulated from other power sources, and the first short-circuit element Q1 and the second short-circuit element Q2 are simultaneously turned on regardless of the polarity of the output (load) terminals 12 and 14. It is a state. That is, when the + terminal 12 of the output (load) terminal is + and the − terminal 14 is −, the first short-circuit element Q1 is turned on in the normal direction. In the second short-circuit element Q2, the polarity is in the reverse direction (that is, the direction in which the drain voltage is − when viewed from the source), but in this case, the polarity is turned on (that is, the resistance state is low). At this time, current does not flow through the parasitic diode.

また、出力（負荷）端子の−端子１４が＋であり＋端子１２が−である場合、第２の短絡用素子Ｑ２は、通常の方向のオン状態となる。第１の短絡用素子Ｑ１では、極性が逆方向（即ち、ドレイン電圧がソースから見て−である方向）であるが、この場合でもオン状態となる（即ち、低抵抗状態となる）。このとき、寄生ダイオードに電流が流れているわけではない。 When the negative terminal 14 of the output (load) terminal is + and the positive terminal 12 is negative, the second short-circuit element Q2 is turned on in the normal direction. In the first short-circuit element Q1, the polarity is in the reverse direction (that is, the direction in which the drain voltage is − when viewed from the source), but in this case, the polarity is turned on (that is, the resistance state is low). At this time, current does not flow through the parasitic diode.

２．１．２．第１の実施形態の動作
２．１．２．１．負荷に対して＋の直流パルスを続けて印加する動作
本実施形態に係るエレクトロポレーションのための回路における、信号手順を説明する。まず、負荷１６に対して＋の直流パルスを続けて印加する手順を示す。 2.1.2. Operation of the first embodiment 2.1.2.1. Operation of Continuously Applying a + DC Pulse to the Load A signal procedure in the circuit for electroporation according to this embodiment will be described. First, a procedure for continuously applying a positive DC pulse to the load 16 will be described.

表１は、「出力待機状態」「出力移行」「＋出力」「出力移行」の４つの手順を繰り返す、エレクトロポレーションのための回路２の動作を模式的に示す表である。
（１）出力待機状態
＋出力用スイッチ回路Ａ及び−出力用スイッチ回路Ｂは、オフである。
このとき、短絡用素子スイッチ回路Ｃがオンとなることにより、第１の短絡用素子Ｑ１と第２の短絡用素子Ｑ２との夫々にて同時にゲート・ソース間に所定の電圧が印加され、第１の短絡用素子Ｑ１及び第２の短絡用素子Ｑ２の夫々がオン状態となり、二つの出力（負荷）端子１２、１４間が短絡される。 Table 1 is a table schematically showing the operation of the circuit 2 for electroporation in which four procedures of “output standby state”, “output transition”, “+ output”, and “output transition” are repeated.
(1) Output standby state The + output switch circuit A and the −output switch circuit B are off.
At this time, when the short-circuit element switch circuit C is turned on, a predetermined voltage is simultaneously applied between the gate and the source in each of the first short-circuit element Q1 and the second short-circuit element Q2, Each of the first short-circuit element Q1 and the second short-circuit element Q2 is turned on, and the two output (load) terminals 12 and 14 are short-circuited.

（２）出力移行
＋出力用スイッチ回路Ａ、−出力用スイッチ回路Ｂ、及び短絡用素子スイッチ回路Ｃのいずれもが、オフとなる。この時間は極短時間（数μｓ）であり、各スイッチ回路（スイッチ素子）のオン／オフ切換時における短絡防止のための時間である。 (2) Output transition All of the + output switch circuit A, the -output switch circuit B, and the short-circuit element switch circuit C are turned off. This time is an extremely short time (several μs), and is a time for preventing a short circuit when each switch circuit (switch element) is switched on / off.

（３）＋出力
＋出力用スイッチ回路Ａがオンとなり、出力（負荷）端子１２、１４から負荷１６に対して＋の直流パルスが印加される。なお、出力（負荷）端子１２、１４から負荷１６に対して−の直流パルスを印加する場合は、−出力用スイッチ回路Ｂがオンとされる。＋出力用スイッチ回路Ａと−出力用スイッチ回路Ｂとにおける、同時のオン状態はあってはならない。 (3) + Output The + output switch circuit A is turned on, and a positive DC pulse is applied to the load 16 from the output (load) terminals 12 and 14. When a negative DC pulse is applied from the output (load) terminals 12 and 14 to the load 16, the negative output switch circuit B is turned on. The + output switch circuit A and the − output switch circuit B should not be in the ON state at the same time.

（４）出力移行
＋出力用スイッチ回路Ａ、−出力用スイッチ回路Ｂ、及び短絡用素子スイッチ回路Ｃのいずれもが、オフとなる。この時間も極短時間（数μｓ）であり、各スイッチ回路（スイッチ素子）のオン／オフ切換時における短絡防止のための時間である。 (4) Output transition All of the + output switch circuit A, the -output switch circuit B, and the short-circuit element switch circuit C are turned off. This time is also an extremely short time (several μs), and is a time for preventing a short circuit when each switch circuit (switch element) is switched on / off.

（５）「（１）出力待機状態」
再び、二つの出力（負荷）端子１２、１４間が短絡される状態の期間である。この短絡により、負荷（バッファ）内における化学反応による電荷の残留を原因とする長周期の電圧変化が、減少又は消滅する。
以下、「（２）出力移行」「（３）＋出力」「（４）出力移行」「（１）出力待機状態」・・・の手順が繰り返される。 (5) "(1) Output standby state"
Again, this is a period in which the two output (load) terminals 12, 14 are short-circuited. This short circuit reduces or eliminates long-period voltage changes caused by residual charge due to chemical reactions in the load (buffer).
Thereafter, the procedures of “(2) Output shift”, “(3) + Output”, “(4) Output shift”, “(1) Output standby state”,... Are repeated.

前にも説明したように、「（２）（４）出力移行」は、各スイッチ回路（スイッチ素子）がオン／オフするときに遅延が生じるために、全スイッチ素子をオフする期間を設け、素子間の短絡を防ぐためのものである。 As described above, “(2) (4) Output transition” provides a delay when each switch circuit (switch element) is turned on / off. This is to prevent a short circuit between the elements.

図１に示す回路２における、シグナルジェネレータ４内部の信号波形の前半部分は、上述の、＋の直流パルスを続けて印加する手順（（１）（２）（３）（４））において、各スイッチ回路（Ａ、Ｂ、Ｃ）に与えられる（即ち、指示される）信号の例である。 The first half of the signal waveform inside the signal generator 4 in the circuit 2 shown in FIG. 1 is the above-described procedure ((1) (2) (3) (4)) in which the positive DC pulse is continuously applied. It is an example of a signal given to a switch circuit (A, B, C) (that is, indicated).

更に、図１の最下に示す波形の前半部分は、上述の、＋の直流パルスを続けて印加する手順により生成され負荷１６に印加される複数の（三つの）スクエアパルスである。 Further, the first half of the waveform shown at the bottom of FIG. 1 is a plurality of (three) square pulses generated by the above-described procedure of applying the + DC pulse continuously and applied to the load 16.

２．１．２．２．負荷に対して−の直流パルスを続けて印加する動作
次に、負荷１６に対して−の直流パルスを続けて印加する手順を示す。 2.1.2.2. Next, a procedure for continuously applying a negative DC pulse to the load 16 will be described.

表２は、「出力待機状態」「出力移行」「−出力」「出力移行」の４つの手順を繰り返す、エレクトロポレーションのための回路２の動作を模式的に示す表である。表１と比べて、「（３）−出力」の手順が異なる。残りの手順は表１と同様である。 Table 2 is a table schematically showing the operation of the circuit 2 for electroporation in which four procedures of “output standby state”, “output transition”, “−output”, and “output transition” are repeated. Compared with Table 1, the procedure of “(3) -output” is different. The rest of the procedure is the same as in Table 1.

（１）出力待機状態
＋出力用スイッチ回路Ａ及び−出力用スイッチ回路Ｂは、オフである。
このとき、短絡用素子スイッチ回路Ｃがオンとなることにより、第１の短絡用素子Ｑ１と第２の短絡用素子Ｑ２との夫々にて同時にゲート・ソース間に所定の電圧が印加され、第１の短絡用素子Ｑ１及び第２の短絡用素子Ｑ２の夫々がオン状態となり、二つの出力（負荷）端子１２、１４間が短絡される。 (1) Output standby state The + output switch circuit A and the −output switch circuit B are off.
At this time, when the short-circuit element switch circuit C is turned on, a predetermined voltage is simultaneously applied between the gate and the source in each of the first short-circuit element Q1 and the second short-circuit element Q2, Each of the first short-circuit element Q1 and the second short-circuit element Q2 is turned on, and the two output (load) terminals 12 and 14 are short-circuited.

（３）−出力
−出力用スイッチ回路Ｂがオンとなり、出力（負荷）端子１２、１４から負荷１６に対して−の直流パルスが印加される。なお、出力（負荷）端子１２、１４から負荷１６に対して＋の直流パルスを印加する場合は、＋出力用スイッチ回路Ａがオンとされる。＋出力用スイッチ回路Ａと−出力用スイッチ回路Ｂとにおける、同時のオン状態はあってはならない。 (3)-Output-The output switch circuit B is turned on, and a negative DC pulse is applied to the load 16 from the output (load) terminals 12 and 14. When a + DC pulse is applied from the output (load) terminals 12 and 14 to the load 16, the + output switch circuit A is turned on. The + output switch circuit A and the − output switch circuit B should not be in the ON state at the same time.

（５）「（１）出力待機状態」
再び、二つの出力（負荷）端子１２、１４間が短絡される状態の期間である。この短絡により、負荷（バッファ）内における化学反応による電荷の残留を原因とする長周期の電圧変化が、減少又は消滅する。
以下、「（２）出力移行」「（３）−出力」「（４）出力移行」「（１）出力待機状態」・・・の手順が繰り返される。 (5) "(1) Output standby state"
Again, this is a period in which the two output (load) terminals 12, 14 are short-circuited. This short circuit reduces or eliminates long-period voltage changes caused by residual charge due to chemical reactions in the load (buffer).
Thereafter, the procedures of “(2) output transition”, “(3) -output”, “(4) output transition”, “(1) output standby state”,... Are repeated.

図１に示す回路２における、シグナルジェネレータ４内部の信号波形の後半部分は、上述の、−の直流パルスを続けて印加する手順（（１）（２）（３）（４））において、各スイッチ回路（Ａ、Ｂ、Ｃ）に与えられる（即ち、指示される）信号の例である。 In the second half of the signal waveform inside the signal generator 4 in the circuit 2 shown in FIG. 1, in the procedure ((1) (2) (3) (4)) for continuously applying the −DC pulse, It is an example of a signal given to a switch circuit (A, B, C) (that is, indicated).

更に、図１の最下に示す波形の後半部分は、上述の、−の直流パルスを続けて印加する手順により生成され負荷１６に印加される複数の（三つの）スクエアパルスである。 Furthermore, the latter half of the waveform shown at the bottom of FIG. 1 is a plurality of (three) square pulses that are generated and applied to the load 16 by the above-described procedure of continuously applying the negative DC pulse.

２．１．２．３．動作のまとめ
以上のように、エレクトロポレーションのための回路２において、出力待機状態時に二つの出力（負荷）端子１２、１４間を短絡し、一方で出力時にスクエアパルスを出力することにより、負荷（バッファ）内における化学反応による電荷の残留を原因とする長周期の電圧変化を抑制でき、このことによりエレクトロポレーションにおけるバイアビリティを向上させることができる。なお、全ての出力待機状態時において二つの出力（負荷）端子１２、１４間を短絡しなくてもよい。即ち、出力待機状態時の一部において二つの出力（負荷）端子１２、１４間を短絡するだけでも、負荷（バッファ）内における化学反応による電荷の残留を原因とする長周期の電圧変化を、相当程度減少又は消滅させることができる。 2.1.2.3. Summary of Operation As described above, in the circuit 2 for electroporation, the two output (load) terminals 12 and 14 are short-circuited in the output standby state, and on the other hand, the square pulse is output at the time of output. It is possible to suppress a long-period voltage change caused by residual charge due to a chemical reaction in the (buffer), thereby improving the viability in electroporation. Note that the two output (load) terminals 12 and 14 need not be short-circuited in all output standby states. That is, even if the two output (load) terminals 12 and 14 are short-circuited only in a part during the output standby state, a long-period voltage change caused by residual charge due to a chemical reaction in the load (buffer) It can be reduced or eliminated considerably.

２．１．３．第１の実施形態の変形例
第１の実施形態に係るエレクトロポレーションのための回路２において、＋出力用スイッチ回路Ａ及び−出力用スイッチ回路Ｂは、高速化を実現する半導体スイッチで構成されることが好ましい。なお、この＋出力用スイッチ回路Ａ及び−出力用スイッチ回路Ｂは、アンプ回路により構成されてもよい。このようにアンプ回路で構成される場合には、オフ時にハイインピーダンス出力をするものであることが望ましい。というのは、第１の短絡用素子Ｑ１と第２の短絡用素子Ｑ２とにより二つの出力（負荷）端子１２、１４が短絡する状態が実現するときに、＋出力用スイッチ回路Ａ又は−出力用スイッチ回路Ｂが低インピーダンス出力をするものであるならば、第１の短絡用素子Ｑ１及び第２の短絡用素子Ｑ２で構成される短絡回路によって、＋出力用スイッチ回路Ａ又は−出力用スイッチ回路Ｂに大電流が流れてしまうからである。 2.1.3. Modified Example of First Embodiment In the circuit 2 for electroporation according to the first embodiment, the + output switch circuit A and the −output switch circuit B are configured by semiconductor switches that achieve high speed. It is preferable. The + output switch circuit A and the −output switch circuit B may be configured by an amplifier circuit. When configured with an amplifier circuit in this way, it is desirable to output a high impedance when it is off. This is because when the state where the two output (load) terminals 12 and 14 are short-circuited by the first short-circuit element Q1 and the second short-circuit element Q2 is realized, the + output switch circuit A or -output If the switch circuit B has a low impedance output, the + output switch circuit A or the -output switch is selected by a short circuit composed of the first short-circuit element Q1 and the second short-circuit element Q2. This is because a large current flows through the circuit B.

また、第１の実施形態に係るエレクトロポレーションのための回路２では、シグナルジェネレータ４、短絡用素子スイッチ回路Ｃ、第１の短絡用素子Ｑ１、及び第２の短絡用素子Ｑ２の動作により、二つの出力（負荷）端子１２、１４間の短絡を実現している。「出力待機状態」での、二つの出力（負荷）端子１２、１４間の短絡を実現し得る回路素子であれば、これら回路素子と置き換えることができる。 Further, in the circuit 2 for electroporation according to the first embodiment, by the operation of the signal generator 4, the short-circuit element switch circuit C, the first short-circuit element Q1, and the second short-circuit element Q2, A short circuit between the two output (load) terminals 12 and 14 is realized. Any circuit element capable of realizing a short circuit between the two output (load) terminals 12 and 14 in the “output standby state” can be replaced with these circuit elements.

２．２．第２の実施形態
図２（ａ）は、第２の実施形態に係るエレクトロポレーションのための回路の回路図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す回路で用いられる信号波形の図である。 2.2. Second Embodiment FIG. 2A is a circuit diagram of a circuit for electroporation according to a second embodiment. FIG. 2B is a diagram of signal waveforms used in the circuit shown in FIG.

２．２．１．第２の実施形態の構成
図２（ａ）に示す本実施形態に係るエレクトロポレーションのための回路２’は、第１の実施形態に係る回路とは異なり、単電源で＋パルス及び−パルスを出力する回路であり、一般にブリッジ回路と称される回路に属するものである。図２（ａ）に示すエレクトロポレーションのための回路２’は、負荷１６に対して電圧（＋電圧と−電圧）を印加する電源７、負荷１６に対する一対の出力（負荷）端子１２、１４、電源７と出力（負荷）端子１２の間に設けられる＋出力用スイッチ回路１、及び、電源７と出力（負荷）端子１４の間に設けられる−出力用スイッチ回路３を、含む。 2.2.1. Configuration of Second Embodiment Unlike the circuit according to the first embodiment, the circuit 2 ′ for electroporation according to the present embodiment shown in FIG. And belongs to a circuit generally called a bridge circuit. A circuit 2 ′ for electroporation shown in FIG. 2A includes a power supply 7 that applies a voltage (+ voltage and −voltage) to a load 16, and a pair of output (load) terminals 12 and 14 for the load 16. , A + output switch circuit 1 provided between the power supply 7 and the output (load) terminal 12, and a −output switch circuit 3 provided between the power supply 7 and the output (load) terminal 14.

図２（ａ）に示すエレクトロポレーションのための回路２’は、更に、二つの出力（負荷）端子１２、１４の間に逆直列に接続配置される第１の短絡用素子Ｑ１と第２の短絡用素子Ｑ２とを含む。更に、図２（ａ）に示すエレクトロポレーションのための回路２’は、シグナルｋ、シグナルｌ、シグナルｍ、及びシグナルｎを生成するシグナルジェネレータ５を含む。シグナルジェネレータ５は、生成するシグナルｋ及びシグナルｎにより、＋出力用スイッチ回路１、及び、−出力用スイッチ回路３における、夫々のスイッチングのタイミングを制御する。 The circuit 2 ′ for electroporation shown in FIG. 2A further includes a first short-circuiting element Q1 and a second short-circuiting element Q1 arranged in anti-series connection between two output (load) terminals 12 and 14. Short-circuit element Q2. Furthermore, the circuit 2 ′ for electroporation shown in FIG. 2A includes a signal generator 5 that generates a signal k, a signal l, a signal m, and a signal n. The signal generator 5 controls the switching timing of each of the + output switch circuit 1 and the −output switch circuit 3 based on the generated signal k and signal n.

電源７は、負荷１６に対して＋及び−の直流パルスを印加するための電源である。＋出力用スイッチ回路１及び−出力用スイッチ回路３のスイッチング作用により、負荷１６に印加される複数のスクエアパルスが生成される。＋出力用スイッチ回路１及び−出力用スイッチ回路３のスイッチング作用は、シグナルジェネレータ５から＋出力用スイッチ回路１及び−出力用スイッチ回路３への信号（シグナルｋ、シグナルｎ）により制御（決定）される。 The power source 7 is a power source for applying + and − DC pulses to the load 16. A plurality of square pulses applied to the load 16 are generated by the switching action of the + output switch circuit 1 and the −output switch circuit 3. The switching action of the + output switch circuit 1 and the −output switch circuit 3 is controlled (determined) by signals (signal k, signal n) from the signal generator 5 to the + output switch circuit 1 and the −output switch circuit 3. Is done.

また、シグナルジェネレータ５は、第１の短絡用素子Ｑ１と第２の短絡用素子Ｑ２との夫々に対して、ゲート・ソース間に、シグナルｍ及びシグナルｌにより、夫々の信号（電圧）を夫々のタイミングで印加する。ここで、シグナルジェネレータ５が、同時にゲート・ソース間に所定の電圧（信号）を印加すれば、第１の短絡用素子Ｑ１及び第２の短絡用素子Ｑ２の夫々の、ドレイン・ソース間が同時に低インピーダンス状態となり（即ち、オン状態となり）、二つの出力（負荷）端子間が短絡されることになる。 In addition, the signal generator 5 sends a signal (voltage) to each of the first short-circuit element Q1 and the second short-circuit element Q2 using a signal m and a signal l between the gate and the source. Apply at the timing. Here, if the signal generator 5 applies a predetermined voltage (signal) between the gate and the source at the same time, the drain and the source of each of the first short-circuit element Q1 and the second short-circuit element Q2 are simultaneously formed. The low impedance state (that is, the on state) is established, and the two output (load) terminals are short-circuited.

２．２．２．第２の実施形態の動作
２．２．２．１．負荷に対して＋の直流パルスを続けて印加する動作
本実施形態に係るエレクトロポレーションのための回路２’における、信号手順を説明する。まず、負荷１６に対して＋の直流パルスを続けて印加する手順を示す。 2.2.2. Operation of the second embodiment 2.2.2.1. Operation of continuously applying + DC pulse to load The signal procedure in the circuit 2 ′ for electroporation according to the present embodiment will be described. First, a procedure for continuously applying a positive DC pulse to the load 16 will be described.

表３は、「出力待機（短絡）」「＋出力移行」「＋出力」「短絡移行」の４つの手順を繰り返す、エレクトロポレーションのための回路２’の動作を模式的に示す表である。
（１）出力待機（短絡）
シグナルｋ及びシグナルｎがＯＦＦであることから、＋出力用スイッチ回路１及び−出力用スイッチ回路３は、オフである。
このとき、シグナルｍ及びシグナルｌがＯＮとなることにより、第１の短絡用素子Ｑ１と第２の短絡用素子Ｑ２との夫々にて同時にゲート・ソース間に所定の信号（電圧）が印加され、第１の短絡用素子Ｑ１及び第２の短絡用素子Ｑ２の夫々がオン状態となり、二つの出力（負荷）端子１２、１４間が短絡される。 Table 3 is a table schematically showing the operation of the circuit 2 ′ for electroporation by repeating the four steps of “output standby (short circuit)” “+ output transition” “+ output” “short circuit transition”. .
(1) Output standby (short circuit)
Since the signal k and the signal n are OFF, the + output switch circuit 1 and the −output switch circuit 3 are OFF.
At this time, when the signal m and the signal l are turned ON, a predetermined signal (voltage) is simultaneously applied between the gate and the source in each of the first short-circuit element Q1 and the second short-circuit element Q2. Each of the first short-circuit element Q1 and the second short-circuit element Q2 is turned on, and the two output (load) terminals 12 and 14 are short-circuited.

（２）＋出力移行
シグナルｋ、シグナルｎ、及びシグナルｍがＯＦＦであることから、＋出力用スイッチ回路１、−出力用スイッチ回路３、及び第１の短絡用素子Ｑ１のいずれもが、オフとなる。この時間は極短時間（数μｓ）であり、各スイッチ回路（スイッチ素子）のオン／オフ切換時における短絡防止のための時間である。 (2) + Output Transition Since the signal k, the signal n, and the signal m are OFF, the + output switch circuit 1, the −output switch circuit 3, and the first short-circuit element Q1 are all turned off. It becomes. This time is an extremely short time (several μs), and is a time for preventing a short circuit when each switch circuit (switch element) is switched on / off.

（３）＋出力
シグナルｋ及びシグナルｌがＯＮであることから、＋出力用スイッチ回路１及び第２の短絡用素子Ｑ２がオンとなり、出力（負荷）端子１２、１４から負荷１６に対して＋の直流パルスが印加される。 (3) + Output Since the signal k and the signal l are ON, the + output switch circuit 1 and the second short-circuit element Q2 are turned on, and the output (load) terminals 12 and 14 to the load 16 are + The direct current pulse is applied.

（４）短絡移行
シグナルｋ、シグナルｎ、及びシグナルｍがＯＦＦであることから、＋出力用スイッチ回路１、−出力用スイッチ回路３、及び第１の短絡用素子Ｑ１のいずれもが、オフとなる。この時間も極短時間（数μｓ）であり、各スイッチ回路（スイッチ素子）のオン／オフ切換時における短絡防止のための時間である。 (4) Transition to short circuit Since the signal k, the signal n, and the signal m are OFF, the + output switch circuit 1, the −output switch circuit 3, and the first short-circuit element Q1 are all turned off. Become. This time is also an extremely short time (several μs), and is a time for preventing a short circuit when each switch circuit (switch element) is switched on / off.

（５）「（１）出力待機（短絡）」
再び、二つの出力（負荷）端子１２、１４間が短絡される状態の期間である。この短絡により、負荷（バッファ）内における化学反応による電荷の残留を原因とする長周期の電圧変化が、消滅する。
以下、「（２）＋出力移行」「（３）＋出力」「（４）短絡移行」「（１）出力待機（短絡）」・・・の手順が繰り返される。 (5) "(1) Output standby (short circuit)"
Again, this is a period in which the two output (load) terminals 12, 14 are short-circuited. By this short circuit, the long-period voltage change caused by the residual charge due to the chemical reaction in the load (buffer) disappears.
Thereafter, the procedures of “(2) + output transition”, “(3) + output”, “(4) short circuit transition”, “(1) output standby (short circuit)”,... Are repeated.

第１の実施形態と同様に、「（２）＋出力移行、（４）短絡移行」は、各スイッチ回路（スイッチ素子）がオン／オフするときに遅延が生じるために、＋出力用スイッチ回路１、−出力用スイッチ回路３、及び第１の短絡用素子Ｑ１をオフする期間を設け、素子間の短絡を防ぐためのものである。 As in the first embodiment, “(2) + output transition, (4) short-circuit transition” causes a delay when each switch circuit (switch element) is turned on / off. 1. A period for turning off the output switch circuit 3 and the first short-circuit element Q1 is provided to prevent a short circuit between the elements.

図２（ｂ）の下部に示す信号波形の前半部分は、上述の、＋の直流パルスを続けて印加する手順（（１）（２）（３）（４））において、シグナルジェネレータ５から各シグナル（ｋ、ｌ、ｎ、ｍ）として与えられる（即ち、指示される）信号の例である。 The first half of the signal waveform shown in the lower part of FIG. 2B is a signal waveform from the signal generator 5 in the above-described procedure ((1), (2), (3), and (4)). It is an example of a signal given (ie, indicated) as a signal (k, l, n, m).

更に、図２（ｂ）の上部に示す信号波形の前半部分は、上述の、＋の直流パルスを続けて印加する手順により生成され負荷１６に印加される複数の（二つの）スクエアパルスである。 Further, the first half portion of the signal waveform shown in the upper part of FIG. 2B is a plurality of (two) square pulses generated by the above-described procedure of continuously applying the + DC pulse and applied to the load 16. .

２．２．２．２．負荷に対して−の直流パルスを続けて印加する動作
次に、負荷１６に対して−の直流パルスを続けて印加する手順を示す。 2.2.2.2. Next, a procedure for continuously applying a negative DC pulse to the load 16 will be described.

表４は、「出力待機（短絡）」「−出力移行」「−出力」「短絡移行」の４つの手順を繰り返す、エレクトロポレーションのための回路２’の動作を模式的に示す表である。
（１）出力待機（短絡）
シグナルｋ及びシグナルｎがＯＦＦであることから、＋出力用スイッチ回路１及び−出力用スイッチ回路３は、オフである。
このとき、シグナルｍ及びシグナルｌがＯＮとなることにより、第１の短絡用素子Ｑ１と第２の短絡用素子Ｑ２との夫々にて同時にゲート・ソース間に所定の信号（電圧）が印加され、第１の短絡用素子Ｑ１及び第２の短絡用素子Ｑ２の夫々がオン状態となり、二つの出力（負荷）端子１２、１４間が短絡される。 Table 4 is a table schematically showing the operation of the circuit 2 ′ for electroporation by repeating the four steps of “output standby (short circuit)”, “−output transition”, “−output”, and “short circuit transition”. .
(1) Output standby (short circuit)
Since the signal k and the signal n are OFF, the + output switch circuit 1 and the −output switch circuit 3 are OFF.
At this time, when the signal m and the signal l are turned ON, a predetermined signal (voltage) is simultaneously applied between the gate and the source in each of the first short-circuit element Q1 and the second short-circuit element Q2. Each of the first short-circuit element Q1 and the second short-circuit element Q2 is turned on, and the two output (load) terminals 12 and 14 are short-circuited.

（５）−出力移行
シグナルｋ、シグナルｌ、及びシグナルｎがＯＦＦであることから、＋出力用スイッチ回路１、−出力用スイッチ回路３、及び第２の短絡用素子Ｑ２のいずれもが、オフとなる。この時間は極短時間（数μｓ）であり、各スイッチ回路（スイッチ素子）のオン／オフ切換時における短絡防止のための時間である。 (5) -Output transition Since the signal k, the signal l, and the signal n are OFF, the + output switch circuit 1, the -output switch circuit 3, and the second short-circuit element Q2 are all OFF. It becomes. This time is an extremely short time (several μs), and is a time for preventing a short circuit when each switch circuit (switch element) is switched on / off.

（６）−出力
シグナルｎ及びシグナルｍがＯＮであることから、−出力用スイッチ回路３及び第１の短絡用素子Ｑ１がオンとなり、出力（負荷）端子１２、１４から負荷１６に対して−の直流パルスが印加される。 (6) -Output Since the signal n and the signal m are ON, the output switch circuit 3 and the first short-circuit element Q1 are turned on, and the output (load) terminals 12 and 14 to the load 16- The direct current pulse is applied.

（７）短絡移行
シグナルｋ、シグナルｌ、及びシグナルｎがＯＦＦであることから、＋出力用スイッチ回路１、−出力用スイッチ回路３、及び第２の短絡用素子Ｑ２のいずれもが、オフとなる。この時間も極短時間（数μｓ）であり、各スイッチ回路（スイッチ素子）のオン／オフ切換時における短絡防止のための時間である。 (7) Short-circuit transition Since the signal k, the signal l, and the signal n are OFF, the + output switch circuit 1, the −output switch circuit 3, and the second short-circuit element Q2 are all turned off. Become. This time is also an extremely short time (several μs), and is a time for preventing a short circuit when each switch circuit (switch element) is switched on / off.

（８）「（１）出力待機（短絡）」
再び、二つの出力（負荷）端子１２、１４間が短絡される状態の期間である。この短絡により、負荷（バッファ）内における化学反応による電荷の残留を原因とする長周期の電圧変化が、消滅する。
以下、「（５）−出力移行」「（６）−出力」「（７）短絡移行」「（１）出力待機（短絡）」・・・の手順が繰り返される。 (8) "(1) Output standby (short circuit)"
Again, this is a period in which the two output (load) terminals 12, 14 are short-circuited. By this short circuit, the long-period voltage change caused by the residual charge due to the chemical reaction in the load (buffer) disappears.
Thereafter, the procedures of “(5) -output transition”, “(6) -output”, “(7) short-circuit transition”, “(1) output standby (short-circuit)”,... Are repeated.

第１の実施形態と同様に、「（５）−出力移行、（７）短絡移行」は、各スイッチ回路（スイッチ素子）がオン／オフするときに遅延が生じるために、＋出力用スイッチ回路１、−出力用スイッチ回路３、及び第２の短絡用素子Ｑ２をオフする期間を設け、素子間の短絡を防ぐためのものである。 As in the first embodiment, “(5) −output transition, (7) short circuit transition” has a delay when each switch circuit (switch element) is turned on / off. 1. A period for turning off the output switch circuit 3 and the second shorting element Q2 is provided to prevent a short circuit between the elements.

図２（ｂ）の下部に示す信号波形の後半部分は、上述の、−の直流パルスを続けて印加する手順（（１）（５）（６）（７））において、シグナルジェネレータ５から各シグナル（ｋ、ｌ、ｎ、ｍ）として与えられる（即ち、指示される）信号の例である。 The latter half of the signal waveform shown in the lower part of FIG. 2 (b) is obtained from the signal generator 5 in the above-described procedure ((1) (5) (6) (7)) in which the negative DC pulse is continuously applied. It is an example of a signal given (ie, indicated) as a signal (k, l, n, m).

更に、図２（ｂ）の上部に示す信号波形の後半部分は、上述の、−の直流パルスを続けて印加する手順により生成され負荷１６に印加される複数の（二つの）スクエアパルスである。 Further, the latter half of the signal waveform shown in the upper part of FIG. 2B is a plurality of (two) square pulses generated by the above-described procedure of continuously applying the negative DC pulse and applied to the load 16. .

２．２．２．３．動作のまとめ
以上のように、エレクトロポレーションのための回路２’において、出力待機状態時に二つの出力（負荷）端子１２、１４間を短絡し、一方で出力時にスクエアパルスを出力することにより、負荷（バッファ）内における化学反応による電荷の残留を原因とする長周期の電圧変化を抑制でき、このことによりエレクトロポレーションにおけるバイアビリティを向上させることができる。なお、第２の実施形態に係るエレクトロポレーションのための回路２’が属するブリッジ回路は、通常、電源出力スイッチング回路（フルブリッジスイッチング：インバータ）として利用されるものであるが、通常のフルブリッジ回路は、本実施形態の回路における、出力待機（短絡）のための構成を備えるものでは無く、よって、出力待機（短絡）の動作を行うものでは無い。 2.2.2.3. Summary of Operation As described above, in the circuit 2 ′ for electroporation, by short-circuiting between the two output (load) terminals 12 and 14 in the output standby state, while outputting a square pulse at the time of output, It is possible to suppress a long-period voltage change caused by charge remaining due to a chemical reaction in the load (buffer), thereby improving the viability in electroporation. Note that the bridge circuit to which the circuit 2 ′ for electroporation according to the second embodiment belongs is normally used as a power supply output switching circuit (full bridge switching: inverter). The circuit does not have a configuration for output standby (short circuit) in the circuit of the present embodiment, and therefore does not perform output standby (short circuit) operation.

また、本実施形態においても、全ての出力待機時にて、二つの出力（負荷）端子１２、１４間を短絡しなくてもよい。即ち、出力待機時の一部において二つの出力（負荷）端子１２、１４間を短絡するだけでも、負荷（バッファ）内における化学反応による電荷の残留を原因とする長周期の電圧変化を、相当程度減少又は消滅させることができる。 Also in this embodiment, the two output (load) terminals 12 and 14 do not need to be short-circuited during all output standby. That is, even when the two output (load) terminals 12 and 14 are short-circuited in a part of the output standby state, a long-period voltage change caused by a residual charge due to a chemical reaction in the load (buffer) is considerable. The degree can be reduced or eliminated.

２．２．３．第２の実施形態の変形例
第２の実施形態に係るエレクトロポレーションのための回路２’において、＋出力用スイッチ回路１及び−出力用スイッチ回路３は、第１の実施形態と同様に、アンプ回路により構成されてもよい。 2.2.3. Modified Example of Second Embodiment In the circuit 2 ′ for electroporation according to the second embodiment, the + output switch circuit 1 and the −output switch circuit 3 are the same as in the first embodiment. You may comprise by an amplifier circuit.

また、第２の実施形態に係るエレクトロポレーションのための回路２’においては、＋出力用スイッチ回路１及び−出力用スイッチ回路３と、第１の短絡用素子Ｑ１及び第２の短絡用素子Ｑ２とは、位置が入れ替わってもよい。 In the circuit 2 ′ for electroporation according to the second embodiment, the + output switch circuit 1 and the −output switch circuit 3, the first short-circuit element Q1, and the second short-circuit element. The position may be interchanged with Q2.

第１の短絡用素子Ｑ１及び第２の短絡用素子Ｑ２は、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴであることが好ましいが、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴであってもよい。このとき少なくとも１Ω以上のＯＮ抵抗を有することが好ましい。 The first short-circuit element Q1 and the second short-circuit element Q2 are preferably N-type MOSFETs, but may be P-type MOSFETs. At this time, it is preferable to have an ON resistance of at least 1Ω or more.

＋出力用スイッチ回路１（又はアンプ回路）及び−出力用スイッチ回路３（又はアンプ回路）は、ＴＲ、ＦＥＴ、ＩＧＢＴなどであってもよい。 The + output switch circuit 1 (or amplifier circuit) and the −output switch circuit 3 (or amplifier circuit) may be TR, FET, IGBT, or the like.

また、第２の実施形態に係るエレクトロポレーションのための回路２’では、シグナルジェネレータ５、第１の短絡用素子Ｑ１、及び第２の短絡用素子Ｑ２の動作により、二つの出力（負荷）端子１２、１４間の短絡を実現している。「出力待機」時にて、二つの出力（負荷）端子１２、１４間の短絡を実現し得る回路素子であれば、これら回路素子と置き換えることができる。 In the circuit 2 ′ for electroporation according to the second embodiment, two outputs (loads) are generated by the operations of the signal generator 5, the first short-circuit element Q1, and the second short-circuit element Q2. A short circuit between the terminals 12 and 14 is realized. Any circuit element that can realize a short circuit between the two output (load) terminals 12 and 14 during "output standby" can be replaced with these circuit elements.

１、Ａ・・・＋出力用スイッチ回路、２、２’・・・エレクトロポレーションのための回路、３、Ｂ・・・−出力用スイッチ回路、４、５・・・シグナルジェネレータ、６・・・＋用電源、７・・・電源、８・・・−用電源、１０・・・短絡用素子駆動用電源、１２・・・出力（負荷）端子（＋）、１４・・・出力（負荷）端子（−）、１６・・・負荷、Ｃ・・・短絡用素子スイッチ回路、Ｑ１・・・第１の短絡用素子、Ｑ２・・・第２の短絡用素子。 1, A ... + output switch circuit, 2, 2 '... electroporation circuit, 3, B ...- output switch circuit, 4, 5 ... signal generator, 6. ... + Power source, 7... Power source, 8... − Power source, 10... Short circuit element driving power source, 12... Output (load) terminal (+), 14. Load) terminal (-), 16 ... load, C ... short-circuit element switch circuit, Q1 ... first short-circuit element, Q2 ... second short-circuit element.

Claims

A circuit for electroporation in which a DC pulse is applied to a buffer containing cells via a pair of load terminals for introduction,
A circuit that short-circuits a pair of load terminals in all or part of when no DC pulse is applied.

The circuit according to claim 1, wherein the pair of load terminals are not short-circuited in a very short time immediately before the start and a very short time immediately after the end of one DC pulse.

A circuit for electroporation in which a DC pulse is applied to a buffer containing cells via a pair of load terminals for introduction,
A signal generator,
Including a switching element that short-circuits the pair of load terminals by being turned on,
The signal generator is a circuit that provides a signal for turning on the switching element to the switching element in all or part of when no DC pulse is applied.

4. The circuit according to claim 3, wherein the signal generator does not emit a signal for turning on the switching element in a very short time immediately before the start and a very short time immediately after the end of one DC pulse.

A method of applying a DC pulse to a buffer containing cells via a pair of load terminals, introducing by electroporation,
A method of short-circuiting a pair of load terminals in all or a part when no DC pulse is applied.