[实用新型]一种基于新型微电极芯片的电穿孔系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及细胞膜的电穿孔领域，特别是涉及一种基于新型微电极芯片的电穿孔系统。

背景技术

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。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进入细胞。在短时间内撤除电刺激后，细胞膜可以自我恢复，重新成为选择性通透屏障。与传统的化学穿孔和病毒穿孔相比，由于电穿孔具有无化学污染、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。

在现有技术中公开的系统中，电极之间的距离通常在10毫米左右，远远大于细胞的典型尺度（20微米），所以难以精确控制实际施加在细胞上的电场。同时，在两个平板电极产生的电场中，电场E=V/D(V为施加在两极板之间的电压，D为两极板之间的距离)，在极板之间的距离D较大（大于10毫米）的传统电穿孔系统中，需要的电压通常高达数千伏特。这给设计供电系统增加了难度。

由于新型微电极芯片的出现，使电极的间距做到很小，从而能让电穿孔所需电压大大的降低。然而，市场上的电穿孔仪器都没有能够为微电极芯片提供定制式的需求，比如相应的接口和能够灵活变换的波形。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种为微电极提供定制式需求、通用性强、电穿孔效果好、无化学污染、不会对细胞造成损伤、效率高、脉冲发生器模块产生的波形灵活的基于新型微电极芯片的电穿孔系统。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于新型微电极芯片的电穿孔系统，包括：脉冲发生器模块、继电器控制模块和电穿孔载具，所述脉冲发生器模块包括电源电路单元和与其电性连接的控制模块电路单元，所述脉冲发生器模块还包括与所述控制模块电路单元电性连接的触控输入电路单元、过流保护电路单元、LCD显示电路单元、存储模块电路单元、电压放大电路单元、蜂鸣器电路单元、阻抗检测电路单元和通信模块单元，所述触控输入电路单元和过流保护电路单元输入信号给所述控制模块电路单元，所述控制模块电路单元输出信号给LCD显示电路单元、存储模块电路单元、电压放大电路单元、蜂鸣器电路单元、阻抗检测电路单元和通信模块单元，所述脉冲发生器模块与所述继电器控制模块电性连接，所述继电器控制模块与所述电穿孔载具电性连接。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述电穿孔载具为单孔板电穿孔载具，所述单孔板电穿孔载具设置成方形盒子状，所述单孔板电穿孔载具包括盒子上盖、底板和转轴，所述盒子上盖包括压液柱、测试针安装孔和第一卡扣，所述底板上包括芯片安装槽和第二卡扣，所述第一卡扣和第二卡扣相配合，所述转轴连接所述盒子上盖和底板，所述芯片安装槽与所述压液柱相配合。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述测试针安装孔为两个或四个，所述测试针安装孔位置与所述芯片安装槽位置相配合。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述压液柱的底面面积与所述单孔板芯片尺寸相匹配。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述电穿孔载具为多孔板电穿孔芯片盒，所述多孔板电穿孔芯片盒与所述继电器控制模块电性连接。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述脉冲发生器模块的一组波形由高脉冲和低脉冲组成，

所述高脉冲包括5级，每一级由脉冲宽度和脉冲高度两个参数表征，

a.高脉冲宽度L=1-9999us，

b.高脉冲幅度P=0-400V，最小调节精度为1V，

所述低脉冲有脉冲高度、脉冲宽度、脉冲间隔和脉冲个数组成，

a.低脉冲宽度l=1-9999us，

b.低脉冲幅度p=0-100V，最小调节精度为1V，

所述脉冲发生器模块的脉冲组数为1-9999，每组脉冲之间的间隔时间为1-9999ms,所述脉冲通过LCD显示电路单元模拟显示。

本实用新型的有益效果是：本实用新型基于新型微电极芯片的电穿孔系统为微电极提供定制式需求、通用性强、电穿孔效果好、无化学污染、不会对细胞造成损伤、效率高、脉冲发生器模块产生的波形灵活。

附图说明