[发明专利]一种细胞裂解装置及基于细胞裂解装置的细胞纯化和/或细胞裂解的方法

说明书

本发明提供了一种细胞裂解装置及基于细胞裂解装置的细胞纯化和/或细胞裂解的方法，属于细胞裂解纯化技术领域；所述细胞裂解装置包括脉冲电源(1)和与脉冲电源(1)电连接的微细管电极(12)，所述微细管电极(12)包括电极管(1‑1)；所述电极管(1‑1)的内壁附着有液态金属薄膜。本发明通过控制脉冲电源(1)释放电压通过电极管(1‑1)在杂质细胞的上方形成非均匀的电场。杂质细胞因为周围电压远高于自身跨膜电位，因此快速裂解，达到裂解杂质细胞的目的。

技术领域

本发明涉及细胞裂解纯化技术领域，尤其涉及一种细胞裂解装置及基于细胞裂解装置的细胞纯化和/或细胞裂解的方法。

背景技术

单细胞的选择性裂解是血液或活检等复杂生物样品中稀有细胞或目标群体分析的关键步骤，它通过破坏完整和复杂的膜结构来收集细胞成分，并有助于分析细胞内成分，如DNA、RNA和蛋白质。

当前用于细胞裂解的手段主要有化学裂解、声波裂解、电裂解、光学裂解。化学裂解过程中需要使用到去污剂、离液盐、酶和碱等裂解试剂，会对后续的细胞液分子分析造成影响。光学裂解是利用激光微脉冲聚焦在目标细胞附近，围绕聚焦的激光脉冲形成空化气泡，气泡会在几十毫秒之内迅速膨胀至炸裂，气泡炸裂的瞬间会产生巨大的冲击力将细胞膜震碎，但是气泡破裂的冲击力并不容易控制，容易破坏杂质细胞周围的其他细胞。超声波裂解细胞在效率上有很大劣势，在不对细胞进行特殊处理情况下，采用超声波裂解单个细胞往往需要数十秒，此过程中会产生大量的焦耳热，导致细胞内蛋白质变性。相比之下，电裂解通过微细管电极在细胞周围施加远超过细胞跨膜电位的高压电场裂解细胞，具有裂解效率快、对细胞性质影响小、易于操作等优点。但是现有的利用微细管电极对细胞裂解都需要在细胞培养基底上制作微阵列电极。然而微阵列电极制作难度大，且细胞生长并非规则排布，无法保证正好生长在微阵列电极上，未在微阵列电极正上方的杂质细胞将无法裂解，裂解精度较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种细胞裂解装置及基于细胞裂解装置的细胞纯化和/或细胞裂解的方法，本发明的细胞裂解装置能够对杂质细胞准确定位，裂解精度高。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种细胞裂解装置，包括脉冲电源1和与脉冲电源1电连接的微细管电极12，所述微细管电极12包括电极管1-1和附着在所述电极管1-1的内壁上的液态金属薄膜；所述电极管1-1的尖端的内径为4～20μm。本发明的电极管1-1内径小，仅为4～20μm。通过控制脉冲电源1释放电压通过电极管1-1在杂质细胞的上方形成非均匀的高压电场，施加电压后，杂质细胞因为周围电压远高于自身跨膜电位极限值，因此快速裂解，达到裂解杂质细胞的目的。采用本发明的装置进行细胞裂解的方法对比基于微流控芯片的细胞裂解方法，对杂质细胞的定位更准确，不会造成样本细胞的损失，避免了传统裂解手段以及基于微流控技术提纯过程中样本细胞大量损失的固有缺陷；相较于其他裂解手段，采用本发明的细胞裂解装置能够对杂质细胞进行指定性裂解，杂质细胞遗漏率低，提纯率高，进行多次提纯，提纯率甚至可达100％。并且，本发明的细胞裂解装置电裂解速度快、效率高，可1s左右完成单个细胞裂解。此外，本发明的微细管电极12制作简单、成本低廉、操作简便，避免了传统电裂解中复杂的微阵列电机的制作。

附图说明

图1为实施例1所述装置的结构示意图，其中1为脉冲电源、2为压强传感器、3为注射泵、4为步进电机、5为数据采集卡、6为数据处理终端、7为铜线、8为微细管通道、9为机械臂、10为微细管架、11为倒置显微镜、12为微细管电极、13为培养皿(细胞样本)、14为移动载物台、15为摄像头；

图2为寻找杂质细胞示意图；

图3为杂质细胞裂解模块；

图4为细胞裂解液收集模块；

图2～图4中，1-1为电极管，1-2为收集管。

具体实施方式