[发明专利]一种将外源性物质导入细胞的装置和方法

权利要求书

1.一种将外源性物质导入细胞的装置，其特征在于，包括反应模块和控制模块；

所述反应模块包括第一存放单元、第二存放单元和电极，所述第一存放单元包括设置有若干个贯通孔的基底，所述基底用于放置细胞，所述第二存放单元与所述贯通孔连通，用于放置所述外源性物质，所述电极分别与所述第一存放单元和第二存放单元连接；

所述控制模块与所述电极连接，用于控制所述电极产生脉冲信号。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述贯通孔的孔径为50nm-8μm，高度为5μm-50μm，所述贯通孔在基底上的密度为1*10⁴个/cm²-4*10⁸个/cm²。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述基底包括含硅无机物或聚合物，其中，所述含硅无机物选自硅单质、氧化硅、氮化硅中的一种或多种，所述聚合物选自聚碳酸酯、聚乙烯对苯二甲酸酯、聚酰亚胺中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电极包括正电极和负电极，所述正电极与所述第一存放单元连接，所述负电极与所述第二存放单元连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的装置，其特征在于，所述控制模块包括微控制器单元以及与所述微控制器单元连接的电压发生单元、电流检测单元和脉冲开关单元；

所述电压发生单元用于接收所述微控制器单元的信号并发出电压，所述电压发生单元与所述电流检测单元连接，所述电流检测单元与所述脉冲开关单元连接，所述电流检测单元用于检测反应模块的电流并反馈至所述微控制器单元，所述脉冲开关单元与所述电极连接，用于接收所述微控制器单元的信号并控制脉冲信号的开关。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括电源模块，所述电源模块用于为所述控制模块提供电源。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括触控显示模块，所述触控显示模块与所述控制模块连接，用于实现人机交互作业。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括样品架，所述样品架包括围设形成的侧壁，所述侧壁设置有第一凸起和第二凸起，所述第一凸起用于承载所述第一存放单元，所述第二凸起用于承载所述第二存放单元。

9.一种将外源性物质导入细胞的方法，其特征在于，使用权利要求1-8任一项所述装置进行，具体包括如下步骤：

将处于对数生长期的细胞放置于所述基底表面，将含有所述外源性物质的溶液放置于所述第二存放单元内，使部分基底浸入至含有外源性物质的溶液中，且所述细胞不与所述含有外源性物质的溶液接触，得到反应体系；

对所述反应体系进行通电，使所述外源性物质在脉冲信号下经过所述贯通孔进入所述细胞内。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述脉冲信号包括第一脉冲信号、第二脉冲信号和第三脉冲信号，其中：

通过控制模块产生第一脉冲信号，其中，第一脉冲信号的第一电压U₁为1-3V，第一脉冲信号的宽度为5-20ms，获取所述细胞在第一电压U₁下的第一电流I₁和第一电阻R₁；

根据所述第一电流I₁和细胞数量确定第一状态，并根据所述第一状态确定阈值RI和步进电压U_step；

通过控制模块产生第二脉冲信号，其中，第二脉冲信号以第二电压U₂为初始电压，所述第二电压U₂大于第一电压U₁，以步进电压U_step逐渐递增，第二脉冲信号的宽度为5-20ms，第二脉冲信号的间隔为5-20ms；

当第二电压U₂以步进电压U_step逐渐递增至第三电压U₃，所述细胞的电阻随电流的变化率ΔRI呈减少趋势且小于等于阈值RI时，则产生第三脉冲信号，其中，第三脉冲信号的电压为第三电压U₃，第三脉冲信号的宽度为10-50ms，第三脉冲信号的间隔为10-50ms，第三脉冲信号的个数为1-20个，完成通电过程。