[发明专利]一种外加电场作用下微流控离心式挤压的细胞转染系统

说明书

本发明提供一种外加电场离心挤压式的微流控细胞转染系统，包括上亚克力光盘碟体、下亚克力光盘碟体、电场提供装置。上亚克力光盘碟体与下光盘体通过卡榫或是凹凸嵌合的方式进行连接，双层复合碟体架于离心平台上。下亚克力光盘碟体上刻划了多组微流道，微流道具有受限空间。下亚克力光盘碟体设有数个储存槽，包括前储存槽和后储存槽。前存储槽含有两个输液孔，后储存槽下方设置微流阀门。电场提供装置包括正极、负极和滑环，在滑环上连接导线。本发明提供提供一套通过电场力、毛细力和离心力使多种转染物质同时进行内输运的高效快速的细胞转染系统，减少了细胞挤压时细胞的动力源问题，提高了细胞转染的效率。

技术领域

本发明涉及生物转染技术领域，特别是涉及一种外加电场作用下微流控离心式挤压的细胞转染系统。

背景技术

微流控技术是指研究人员可以通过精妙的结构设计和先进微电子工艺以期达到对单个细胞进行力学、电学等物理加载。微尺度的电极技术、剪切力加载和局域加热技术与微流控技术相结合都能够用来使单个细胞膜产生暂时性通孔。结合了微流控技术的细胞转染技术相较于宏观的细胞转染技术具有明显的优势：1.可以对单细胞进行操纵并实现穿孔；2.同时可以在微观层面研究细胞膜穿孔的力学机理；3.并且可以实现目标细胞高活性等。

离心微流控是以微机电技术为依托，将化学分析的采样、预处理、衍化、混合及检测等过程中涉及的阀、流动管道、混合反应器、加样、分离、检测等部件集成到CD形状的盘片上，以离心力为液流的驱动力，实现对液流检测分析的微流控体系。利用离心转速控制的原理，便可以通过程序轻易的控制实验的操作流程，对于检测人员只需要加入试剂，运行程序，便可以完成整个实验的流程得到实验结果。

细胞内输运(Intracellular Delivery)是将诸如基因、蛋白和生物大分子等纳米尺度外源性物质转染到目标细胞的胞体内并成功表达的过程。细胞转染是基因编辑、细胞治疗、再生医学和众多细胞研究领域的重要组成环节。尽管细胞转染在生物医学工程中扮演着重要角色，然而由于现有转染技术仍存在局限性，发展高效、通用、低成本和无损伤的转染方法仍然是重大的技术需求。

发明内容

基于上述细胞挤压原理，本发明提供提供一种外加电场作用下微流控离心式挤压的细胞转染系统(如图1所示)，减少了细胞挤压时细胞的动力源问题，提高了细胞转染的效率，改善了细胞转染的结果。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

包括上亚克力光盘碟体，所述上亚克力光盘碟体与下光盘体通过卡榫或是凹凸嵌合的方式进行连接；其特征在于：还包括下亚克力光盘碟体和电场提供装置；

所述下亚克力光盘碟体设置在所述上亚克力光盘碟体下方；

所述上亚克力光盘碟体与所述下亚克力光盘碟体组成双层复合碟体架；

所述双层复合碟体架于离心平台上；

所述下亚克力光盘碟体刻划多组微流道；

所述下亚克力光盘碟体设有数个储存槽；

所述储存槽包括前储存槽和后储存槽；

所述前存储槽含有两个输液孔；

所述后储存槽下方设置微流阀门；

所述电场提供装置包括正极、负极、滑环。

进一步地，所述上亚克力光盘碟体为密封且透明。

进一步地，所述微流道为沙漏状微流体通道，具有受限空间。

进一步地，所述电场提供装置提供向下电场。

进一步地，所述滑环可用于防止导线绕线。

本发明还提供了一种可用于一种外加电场离心挤压式的微流控细胞转染系统的方法，包括以下步骤：