[发明专利]一种电穿孔装置及系统

说明书

本发明涉及一种电穿孔装置，包括电极座、两片电极、垫圈；所述两片电极相对安装在所述电极座内；所述垫圈设置在两片电极之间；所述电穿孔装置还包括能使所述电极产生的电场，形成非均匀电场强度的零件/部件。本发明装置，可以以较低的制作和加工成本，将电极间距设置到常规的1mm数量级左右，并且大大降低电穿孔实验需要的施加电压，保证使用的安全性，而且细胞存活率比传统电穿孔技术更高。

技术领域

本发明涉及细胞电穿孔技术领域，尤其是涉及一种电穿孔装置及系统。

背景技术

细胞电穿孔又称之为电转染，是细胞转染技术中常用的一种途径。由于细胞膜对外界物质具有选择透过性，控制真核细胞基因实验需要向真核细胞输入特定的生物DNA、RNA片段。在细胞膜两侧施加一定强度的电势差并持续一段时间，细胞膜上就能产生微孔，增强细胞膜的通透性。当细胞膜发生电穿孔时，其通透性和膜电导会瞬时增大，从而使亲水分子、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。在短时间撤除电势差后，细胞膜可自我恢复，重新成为选择性的通透屏障。因此，与传统的化学转染和病毒转染相比，电穿孔更具有广泛的适用性和优越性，其适用于质粒和几十KB的基因组片段，且无化学或病毒污染，无细胞永久性损伤以及瞬时性的优势。电穿孔技术在生物物理学、分子生物学、临床医学等领域具有广阔的应用前景。

发明人在研究中发现，现有的电穿孔装置依照电极间距可分为两种：一种是电极间距1-4mm的标准电转杯，电极间距设置在毫米尺度，而细胞大小为微米尺度，因此需要施加的电压大(一般从几百伏至上千伏)，并且电场不均匀，不同细胞所处的电场环境不尽相同，临近电极的细胞容易死亡，处于较弱电场处的细胞又不能发生电穿孔；另一种是电极间距为微间距1-100um的电穿孔装置，这种装置电极间距小，需要施加的电压就大大降低，提高了安全性，然而这种装置由于电极间距小，制作成本就比较高，一般需要微纳加工技术。故，需要提供一种低制作成本、并且安全性较高的电穿孔装置。

发明内容

有鉴于此，有必要针对上述的问题，提供一种电穿孔装置，可以以较低的制作和加工成本，将电极间距设置到常规的1mm数量级左右，并且大大降低电穿孔实验需要的施加电压，保证使用的安全性，同时提高细胞存活率和电穿孔效率。

一种电穿孔装置，包括电极座、两片电极、垫圈；所述两片电极相对安装在所述电极座内；所述垫圈设置在两片电极之间；

所述电穿孔装置还包括能使所述电极产生的电场，形成非均匀电场强度的零件/部件；电极、垫圈、零件/部件共同围成电穿孔腔体。

所述零件或部件为微孔滤膜，其上的微孔尺度与待电穿孔的细胞的大小尺度相近或更小，由电极、垫圈、微孔滤膜共同围成电穿孔腔体。

所述电极座包括可在外力作用下分离的上盖和下盖。

所述上盖和所述下盖均安装有一片电极。

所述垫圈的厚度为1mm。

所述微孔滤膜的厚度为20μm。

所述微孔滤膜的孔密度为1×10⁹个/cm²。

所述微孔滤膜上的膜孔孔径为0.22μm。

一种电穿孔系统，所述系统包括上述电穿孔装置和温控模块，所述温控模块用于控制电穿孔装置的温度。

所述温控模块可以设置为控温箱或水浴装置。

所述电极座的外形为规则几何结构。