[发明专利]一种手持电穿孔装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种细胞电穿孔装置，特别是涉及一种可拆卸的、可更换电极的、手持的立体电极装置。

背景技术

自从1970年代电穿孔技术就被用于将分子插入到动物细胞或植物细胞内，研究者证实，细胞暴露于短暂持续的高压电场中能使胞膜上形成通道，大分子如蛋白质和DNA可通过该通道进入细胞内。这些通道被称为电孔洞，是由高压电场造成的细胞膜局部破裂引起的通透性升高区。这些孔洞的存在时间虽然短暂，但足以满足大分子如质粒DNA分子进入细胞的需要。细胞虽然能够耐受这些孔洞的形成，但如果形成的孔洞过多过大，其产生的过程以及由此导入的分子也可能会杀死细胞。

最早是用最简单的带平行板电容器进行电穿孔，彼此相对的电极之间可产生基本均匀的电场。将准备进行电穿孔的细胞悬液与操作者希望将其导入到细胞内的分子混合置于两个电极之间，在电极上通以一次或多次短时间的高压电场脉冲，从而达到分子通过电穿孔导入到细胞内的效果。但平行板电极之间的间距较大，所需要的电压通常都高达数千伏，无可避免的会产生阴极效应，对细胞产生巨大伤害。

之后出现的平面电极虽然解决了电压过高带来的负面作用，但是每次能够处理的细胞量很小，不适合于高通量的实验操作。立体式电极容易刺入组织和活体，多用于肿瘤或活体组织等临床方向的电穿孔，其电穿孔效率并不高，对于体外的细胞电穿孔如悬浮细胞或贴壁细胞的报道较少。

CN101553180A公开了一种用于破坏癌细胞的装置和方法，该方法包括向组织传送电场，包括将电极定位在包括癌细胞的目标组织区域内，并对目标组织施加交变电流以非热消融电极周围目标组织区域的癌细胞。

CN103275874A公开了高密度分布式立体电极装置，所述装置采用分组复用的电极，能够最大程度的弥补立体电极造成的电场不均，能够单次处理毫升级的细胞，在孔板和流式装置中均能使用，能避免了高电压对细胞的伤害，成本低，是一种高通量、高效率的细胞电穿孔装置。

虽然上述现有技术已经公开了一种立体式电极，但是在实际使用过程中，其使用的电极固定柱会限制该电极的使用，并且由于该立体式电极结构过于简单导致使用时难以控制稳定性，在电穿孔时操作不方便。

本发明为了克服上述缺陷，主要解决的技术问题是提供一种结构简单、准确对位，易于加工制造的可拆卸的、可更换电极阵列的手持电穿孔装置。

发明内容

本发明包括一种向液体传送电场的方法，该方法包括将多个电极设置在具有悬浮细胞的目标液体内。多个电极可包括第一电极和多个第二电极。该方法还包括对该液体施加交流电以提供从液体内径向向外延伸的电场，从而达到对液体中的细胞实现电穿孔的目的。

本发明提供一种可拆卸的手持立体电穿孔装置，包括手持结构、电极组件、对位套，其特征在于，所述的手持结构包括电源线、电极伸缩旋按钮、触摸屏开关、触摸屏；

所述的电极组件包括可拆卸的电极阵列、电极固定组件；所述电极固定组件包括电极连接板和电极定位板，所述电极连接板将只施加同一极性的电脉冲对应的电极连接到一起，所述电极插入到所述电极定位板中；

所述可拆卸的电极阵列固定在所述电极固定组件上，所述电极阵列包括多个电极，所述多个电极包括绝缘部分和／或非绝缘部分，所述多个电极包括针或柱状电极，所述多个电极包括直或弯曲的电极，所述弯曲的电极包括弯曲部分或有曲率半径的部分；所述多个电极上按时间周期分别施加第一极性的电脉冲和第二极性的电脉冲，其中，所述第一极性的电脉冲对应的电极的周围分布的都是第二极性的电脉冲对应的电极；

所述电极连接板能够将电极组件和手持结构形成电连接，并固定在电极伸缩旋按钮的另一端、优选地，电极组件上的电极连接板能够嵌入手持结构中的与电极伸缩旋按钮连接的接口。所述对位套能够套在手持结构底部，方便用户在多孔板上快速对位。所述的触摸屏为电容屏或电阻屏，触摸屏能够设置电脉冲时的电压、电流等参数，并能启动电脉冲。

优选地，所述电极阵列中的多个电极按正多边形排列、圆柱形排列、扇形排列、环形排列、球形排列、螺旋形排列、螺线形排列、同心螺旋线排列，所述电极阵列中相邻的两个电极之间的距离相等。

优选地，所述电极阵列的形状为由若干等边三角形组成的正多边形，所述电极位于所述等边三角形的顶点上。

优选地，所述第一极性为正极，所述第二极性为负极。

优选地，所述第一极性为负极，所述第二极性为正极。

优选地，所述电极的材料为形状记忆金属或弹簧钢。