[发明专利]外源物质递送至真核细胞内的装置和方法及其应用

权利要求书

1.一种外源物质递送至真核细胞内的装置，其特征在于，所述装置包含挤出模块，所述挤出模块中设置分布有规则孔道的微孔膜，所述孔道的孔径小于所述真核细胞的直径；所述挤出模块还包括用于驱动真核细胞和外源物质同时通过孔道的压力单元。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括用于控制挤出模块的环境温度的温控模块；

优选地，所述温控模块通过与挤出模块接触以控制挤出模块的温度；

优选地，所述温控模块包括流体循环控温单元或半导体制冷单元；

优选地，所述流体循环控温单元设置有和挤出模块接触的腔体，所述腔体用于流体循环控温单元中的流体流通。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述压力单元向细胞和外源物质施与正压力，以使细胞和外源物质通过所述孔道；

优选地，所述压力单元包括活塞单元或压缩气体单元；

优选地，所述活塞单元包括活塞管体和活塞推杆；

优选地，活塞单元包括用于驱动活塞推杆的驱动单元，所述驱动单元优选包括电机；

优选地，所述微孔膜与所述挤出模块可拆卸连接；

优选地，所述活塞管体的材质包括金属材料、合金材料或非金属材料；

优选地，所述金属材料包括铝或铜；

优选地，所述合金材料包括不锈钢或钛镁合金；

优选地，所述非金属材料包括玻璃；

优选地，所述活塞推杆的材质包括天然高分子材料或合成高分子材料；

优选地，所述天然高分子材料优选包括橡胶；

优选地，所述合成高分子材料优选包括聚酯类；

优选地，所述合成高分子材料优选包括聚四氟乙烯和/或聚乙烯。

4.根据权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于，所述微孔膜的材质包括金属或非金属；

优选地，所述微孔膜的材质包括非金属；

优选地，所述非金属包括聚合物、陶瓷或硅；优选包括聚合物；

优选地，所述聚合物包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚酰胺、醋酸纤维素、硝酸纤维素、聚乙烯、聚醚砜或聚四氟乙烯；

优选地，所述聚合物包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺或聚碳酸酯；

优选地，所述规则的孔道采用蚀刻或打孔制备得到；

优选地，所述打孔包括冲压打孔；

优选地，所述蚀刻包括径迹蚀刻或光蚀刻；其中光蚀刻优选激光蚀刻；

优选地，所述微孔膜使用径迹蚀刻制备得到。

5.一种外源物质递送至真核细胞内的方法，其特征在于，所述方法包括：将包含真核细胞和外源物质的混悬体系经权利要求1-4任一项所述的装置挤出，以使外源物质递送至真核细胞内；

优选地，所述递送包括将外源物质递送至真核细胞质内和/或递送至真核细胞核内。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述外源物质包括葡聚糖、DNA、RNA、蛋白质、核糖核蛋白复合体和纳米器件中的至少一种；

优选地，所述外源物质包括DNA、RNA、蛋白质和核糖核蛋白复合体中的至少一种；RNA优选包括mRNA、siRNA、miRNA或lncRNA；

优选地，DNA包括生物来源的DNA或合成DNA；

优选地，所述生物来源的DNA包括质粒；

优选地，RNA包括mRNA、siRNA、miRNA或lncRNA；

优选地，所述外源物质包含至少一种不能通过自由扩散跨越细胞核膜核孔复合体的物质；

优选地，所述不能通过自由扩散跨越细胞核膜核孔复合体的物质包括葡聚糖，所述葡聚糖的分子量至少为41kDa，优选为70kDa～2 MDa，更优选为2 MDa的葡聚糖；

优选地，所述不能通过自由扩散跨越细胞核膜核孔复合体的物质包括DNA，所述DNA的分子量至少为1kbp。