一种微通道细胞电转仪制造技术

本发明专利技术公开了一种微通道细胞电转仪，包括机壳、掀盖、触控显示模块、微控制器单元、电源模块和样品盒组件，掀盖设置在机壳上，触控显示模块、微控制器单元与电源模块相互连接，电源模块设置为向微通道细胞电转仪提供电源，样品盒组件设置为放置在微通道细胞电转仪的电转基座上；样品盒组件包括细胞嵌入皿，细胞嵌入皿的皿底分布有纳米微通道。本发明专利技术的一种微通道细胞电转仪，通过电路和结构的设置，以及电极和样品盒的组合，对细胞样品进行稳定高效的电穿孔导入外源性物质。的电穿孔导入外源性物质。的电穿孔导入外源性物质。

【技术实现步骤摘要】
一种微通道细胞电转仪


[0001]本专利技术涉及生物仪器设备领域，尤其涉及一种微通道细胞电转仪。

技术介绍

[0002]电穿孔技术是一种通过外加电场在细胞膜两侧形成电势差，扰乱磷脂双分子层的排列，产生连通细胞内外的膜孔的技术。膜孔的数量，位置，尺寸，持续时间，以及恢复能力等与诸多因素有关。包括电场的强度，能量分布，细胞的理化环境，细胞的大小，状态，细胞膜的局部结构等。在膜孔持续的时间内，外源性物质，例如质粒，RNA，蛋白，或者多糖等，有一定几率进入细胞中。因此，电穿孔技术在基因编辑，胚胎改造，细胞机理研究，蛋白生产，细胞治疗等领域有着广泛的用途。
[0003]与其它转染方式相比，电穿孔转染具有不可替代的优势。常用的化学转染方法，例如磷酸钙沉淀法，脂质体法(Lipofectamine 2000等)，阳离子高聚物法(PEI等)，依赖于细胞的吞噬能力，并且载体要经过溶酶体逃逸到细胞中，才有可能实现转染。因此，对于吞噬能力弱的细胞，例如原代细胞，悬浮细胞等，和溶酶体能力强的细胞，例如巨噬细胞等，化学方法的转染效率很低。对于类似这样的难转细胞，常常不得不用到病毒感染的方法。但是病毒选择和制备的周期长，操作繁琐，成本高。对插入片段的大小也有限制，不能超过2500bps。而很多常用的编辑工具，例如CRISPR
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Cas9等，需要转入大片段的质粒，一定程度上限制了病毒感染的应用。此外，由于病毒感染的原理是改变基因组，具有很大的风险，因此很难应用在临床开发上。电穿孔转染可以有效地转染难转细胞，对质粒大小没有限制，而且是瞬时转染，嵌入基因组的几率很低，常常作为化学和病毒方法的补充手段。
[0004]目前常见的电转仪有Bio
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Rad的Gene Pulser Xcell，Thermo Fisher的Neon系统，和Lonza的Nucleofector等。Bio
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Rad的电转仪采用比色皿式的电转杯，可以输出简单的方波或者指数衰减波，使用电转缓冲液减少细胞的死亡率。Neon系统在这个基础上将电转杯改成电转吸头，减小了电极间的距离，使电场更加均匀，从而提高细胞的存活率。Nucleofector在电转缓冲液中加入了促进质粒进入细胞核的试剂，即核转试剂，以提高转染效率。并针对不同细胞，提供不同配方的电转缓冲液，以提高细胞的存活率。虽然存在一定程度上的改进，但这些仪器没有从根本上解决电转随机性的问题，在转染效率和细胞成活率方面没有质的改善，而且实验结果之间差异很大，难以预料。

技术实现思路

[0005]有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是解决现有的细胞电转仪存在的电转具有很大的随机性、转染效率及细胞成活率低等问题。本专利技术提供了一种微通道细胞电转仪，使用具有纳米微通道的细胞嵌入皿耗材，配合特制的样品盒与电极组合，对嵌入皿内的细胞进行稳定高效的电穿孔导入外源性物质。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种微通道细胞电转仪，包括机壳、掀盖、触控显示模块、微控制器单元、电源模块和样品盒组件，掀盖设置在机壳上，触控显示模块、微控制
器单元与电源模块相互连接，电源模块设置为向微通道细胞电转仪提供电源，样品盒组件设置为放置在微通道细胞电转仪的电转基座上；
[0007]样品盒组件包括细胞嵌入皿，细胞嵌入皿的皿底设置为用纳孔膜制作，膜上具有纳米微通道，细胞培养在纳孔膜上。
[0008]进一步地，掀盖设置为与机壳转动连接，掀盖内设置为嵌有电极柱和压力簧，电极柱通过压力簧与掀盖连接，电极柱与微控制器单元连接。
[0009]进一步地，电转基座设置在微通道细胞电转仪内，并与掀盖位置相对应，打开掀盖可以直观看到电转基座；其中，电转基座包括固定槽、电极触头和气泡水平器，固定槽用于放置样品盒组件，固定槽放置样品盒组件的位置设置有电极触头，电极触头与微控制器单元连接；气泡水平器设置在电转基座的正上方显眼的位置。
[0010]进一步地，样品盒组件还包括样品盒、上电极、下电极，下电极可以插入样品盒下部对应的开口，下电极上设有样品槽，样品槽设置在下电极的上表面，样品槽中含有待转物溶液，并与细胞嵌入皿的纳孔膜接触；上电极可以通过样品盒上方的开口插入位于样品盒内的细胞嵌入皿。
[0011]进一步地，当样品盒组件放置在电转基座上时，电极触头与下电极稳固接触。
[0012]进一步地，还包括地脚，地脚设置为可调节地脚，可调节地脚用于调节微通道细胞电转仪直到气泡水平器内气泡居中位置。
[0013]进一步地，电极柱与上电极的接触面设置为滚花状。
[0014]进一步地，电极触头与下电极的接触面设置为滚花状。
[0015]进一步地，样品盒设置为绝缘材料加工制成，样品盒的外径与固定槽的内径相互匹配，用于定位样品盒，样品盒圆柱面开有长孔，用于插入下电极，样品盒上表面开有放置的细胞嵌入皿和上电极的孔位。
[0016]技术效果
[0017]与现有技术相比，本专利技术提出的一种微通道细胞电转仪具有以下优点：
[0018]1、本专利技术的一种微通道细胞电转仪操作简单，在细胞嵌入皿中完成细胞培养，简单组合电转杯组件，并将电转杯组件放置至本专利技术的一种微通道电转仪的电转基座上，关闭掀盖，最后通过触控显示屏，输入参数，启动转染，数秒后即可完成。
[0019]2、与本专利技术的一种微通道细胞电转仪配合使用的样品盒组件中，提供可让细胞正常生长的并具有纳米微通道的基底，细胞位于纳米孔膜上，电转过程中在电场的作用下，外源性物质通过纳米通道定向进入到细胞内部，大大降低了随机性，提高了外源性物质的导入效率，试验表明转染效率从25％提高到了90％左右。
[0020]3、脉冲强度仅需1
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50伏特，提高了细胞的存活率，从25％提高到了90％以上。
[0021]以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。
附图说明
[0022]图1是本专利技术的一个较佳实施例的一种微通道细胞电转仪的内部结构示意图；
[0023]图2是本专利技术的一个较佳实施例的一种微通道细胞电转仪的样品盒组件的结构示意图；
[0024]图3是本专利技术的一个较佳实施例的一种微通道细胞电转仪的电路控制流程示意图；
[0025]图4是本专利技术的一个较佳实施例的一种微通道细胞电转仪的立体结构示意图；
[0026]其中，1、掀盖，2、压力簧，3、电极柱，4、气泡水平器，5、底板，6、电转基座，7、电极触头、8、机壳，9、固定槽，10、地脚，11、样品盒组件，12、上电极，13、样品盒，14、细胞嵌入皿，15、纳孔膜，16、下电极，17、样品槽，18、触控显示屏，19、电源模块，20、微控制器单元，21、电压发生单元，22、电流检测单元，23、脉冲开关单元，24、触控显示屏。
具体实施方式
[0027]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微通道细胞电转仪，其特征在于，包括机壳、掀盖、触控显示模块、微控制器单元、电源模块和电转杯组件，所述掀盖设置在所述机壳上，所述触控显示模块、所述微控制器单元与所述电源模块相互连接，所述电源模块设置为向所述微通道细胞电转仪提供电源，所述样品盒组件设置为放置在所述微通道细胞电转仪的电转基座上；所述样品盒组件包括细胞嵌入皿，所述细胞嵌入皿的皿底设置为用纳孔膜制作，膜上分布有纳米微通道，所述细胞嵌入皿内的细胞培养在所述纳孔膜上。2.如权利要求1所述的一种微通道细胞电转仪，其特征在于，所述掀盖设置为与所述机壳转动连接，所述掀盖内设置为嵌有电极柱和压力簧，所述电极柱通过所述压力簧与所述掀盖连接；所述电极柱与所述微控制器单元连接。3.如权利要求2所述的一种微通道细胞电转仪，其特征在于，所述电转基座设置在所述微通道细胞电转仪内，并与所述掀盖位置相对应，打开所述掀盖可以直观看到所述电转基座；其中，电转基座包括固定槽、电极触头和气泡水平器，所述固定槽用于放置样品盒组件，所述固定槽放置所述样品盒组件的位置设置有电极触头，所述电极触头与所述微控制器单元连接；所述气泡水平器设置在所述电转基座的正上方。4.如权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱海龟，王竞，
申请(专利权)人：上海盟德生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：