[发明专利]用于高效将分子递送至单细胞中的高通量反馈控制型电穿孔微型装置

权利要求书

1.一种用于对生物细胞进行电穿孔的系统，所述系统包括：

微流体通道，其适于接收缓冲溶液中多个生物细胞的流，其中所述微流体通道包括检测区域；

一对适于跨所述检测区域施加电场的电极；

信号发生器单元，其中所述信号发生器单元能够通过所述电极生成第一电子信号和第二电子信号，其中所述第一电子信号为细胞检测信号，所述第二电子信号为透化信号；

感测单元，其中所述感测单元适于检测所述检测区域的阻抗值，并使用所述细胞检测信号监控所述检测区域的阻抗值，其中所述检测区域的阻抗值的增加超过基线阈值指示存在所述生物细胞；以及

控制器单元，其中所述控制器单元适于：

根据所述感测单元检测到的所述阻抗值控制所述信号发生器单元；

根据所述感测单元检测到的所述阻抗值控制信号发生器单元生成所述透化信号；

确定所述检测区域的所述阻抗值是否约等于透化阈值；

响应于确定所述检测区域的所述阻抗值，控制所述信号发生器单元来调整所述透化信号的至少一个参数；

响应于确定所述检测区域的所述阻抗值约等于所述透化阈值，控制所述信号发生器单元停止生成所述透化信号；

控制所述信号发生器单元以根据由所述感测单元检测的所述阻抗值生成第三电信号，其中所述第三电信号是递送信号，其中所述递送信号导致将分子递送到集中在所述检测区域内的细胞中；以及

响应于确定所述检测区域的所述阻抗值不约等于所述透化阈值，控制所述信号发生器单元来调节所述递送信号的至少一个参数，以允许分子递送而不会达到指示细胞死亡的阻抗的过度变化。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述信号发生器单元能够同时生成所述细胞检测信号和所述透化信号。

3.如权利要求1所述的系统，其中所述感测单元包括锁定放大器。

4.如权利要求3所述的系统，其中所述感测单元还包括能够测量所述检测区域内细胞荧光的成像装置。

5.如权利要求1所述的系统，其中所述微流体通道能够借助流体动力学使所述多个生物细胞的流集中通过所述检测区域。

6.如权利要求1所述的系统，其中所述系统还包括适于接收缓冲液流的第二微流体通道，并且其中所述第二微流体通道包括第二检测区域。

7.如权利要求6所述的系统，其中所述感测单元适于检测所述第二检测区域的阻抗值。

8.一种用于在缓冲溶液中对生物细胞进行电穿孔的方法，所述方法包括：

借助流体动力学将所述生物细胞集中到检测区域；

生成第一电信号，其中所述第一电信号为细胞检测信号；

利用所述第一电信号监测所述检测区域的阻抗值，其中所述检测区域的阻抗值增加超过基线阈值指示存在所述生物细胞；

响应于所述检测区域阻抗值的增加生成第二电信号，其中所述第二电信号为透化信号；

确定所述检测区域的阻抗值是否约等于透化阈值；

响应于确定所述检测区域的阻抗值调整所述第二电信号的至少一个参数；

响应于确定所述检测区域的所述阻抗值约等于所述透化阈值，停止所述透化信号；

生成第三电信号，其中所述第三电信号为递送信号，其中所述递送信号导致将分子递送到集中在所述检测区域内的细胞中；

确定所述检测区域的阻抗值是否约等于所述透化阈值；以及

响应于确定所述检测区域的所述阻抗值不约等于所述透化阈值，调节所述递送信号的至少一个参数以允许分子递送，而不会达到指示细胞死亡的阻抗的过度变化。

9.根据权利要求8所述的方法，所述方法还包括：

响应于确定所述检测区域的阻抗值是以下一者停止所述第三电信号：小于或等于活力阈值，或等于所述基线阈值。

10.根据权利要求9所述的方法，其中响应于确定所述检测区域的阻抗值小于或等于所述活力阈值，停止所述第三电信号。