本發(fā)明涉及疫苗導(dǎo)入系統(tǒng)，尤其涉及一種利用電穿孔技術(shù)將預(yù)防及治療艾滋病的核酸疫苗導(dǎo)入靶組織的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

早在1981年，就發(fā)現(xiàn)了世界第一例艾滋病人，病毒不斷變異、基因具有多樣性、疫苗研制成本高昂導(dǎo)致艾滋病的疫苗發(fā)展與應(yīng)用受到影響。提高有效率、降低成本成為主要的熱點(diǎn)。疫苗分預(yù)防疫苗和治療疫苗，預(yù)防疫苗的作用是防止感染病毒，而治療疫苗的作用，則是誘使人體免疫系統(tǒng)發(fā)揮抵抗病毒對人體的損傷，或者增強(qiáng)免疫系統(tǒng)對病毒的抵抗能力，針對的是已經(jīng)感染病毒的人群。從1985年到1990年前后，艾滋病感染者的數(shù)量處于慢速增長階段，到20世紀(jì)90年代后期，艾滋病感染者的數(shù)量進(jìn)入快速增長的階段。目前，艾滋病感染的數(shù)量已呈現(xiàn)急速增長、對數(shù)增長時(shí)期。不但要預(yù)防，而且要面對更多hiv感染者的治療。艾滋病患者最主要的問題是免疫功能的喪失，那么只要找到一種能夠有效觸發(fā)并恢復(fù)其自身免疫能力的方法，病情應(yīng)該可以得到控制。

但是目前抗艾滋病核酸疫苗的導(dǎo)入效率低，客觀上影響了其作用的發(fā)揮。故要充分發(fā)揮核酸疫苗的功能，還必須提高其導(dǎo)入效率以達(dá)到提高其免疫性能的功效。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

以下給出一個(gè)或多個(gè)方面的簡要概述以提供對這些方面的基本理解。此概述不是所有構(gòu)想到的方面的詳盡綜覽，并且既非旨在指認(rèn)出所有方面的關(guān)鍵性或決定性要素亦非試圖界定任何或所有方面的范圍。其唯一的目的是要以簡化形式給出一個(gè)或多個(gè)方面的一些概念以為稍后給出的更加詳細(xì)的描述之序。

本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供了一種恒壓電脈沖導(dǎo)入艾滋病核酸疫苗的系統(tǒng)，可使預(yù)防及治療艾滋病的核酸疫苗進(jìn)入細(xì)胞，從而提高其導(dǎo)入體內(nèi)的效率，增強(qiáng)治療效果。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：本發(fā)明揭示了一種恒壓電脈沖導(dǎo)入艾滋病核酸疫苗的系統(tǒng)，將艾滋病核酸疫苗借助低頻電脈沖導(dǎo)入靶組織，系統(tǒng)包括：

注射裝置，儲有艾滋病核酸疫苗；

電脈沖導(dǎo)入裝置，其進(jìn)一步包括：

脈沖設(shè)置和實(shí)施模塊，接收用戶輸入的電脈沖參數(shù)；

電源模塊，產(chǎn)生直流電信號；

微控制器，分別與脈沖設(shè)置和實(shí)施模塊、電源模塊電連接，接收脈沖設(shè)置和實(shí)施模塊輸出的電脈沖參數(shù)，根據(jù)電脈沖參數(shù)輸出控制信號；

脈沖生成模塊，和脈沖設(shè)置和實(shí)施模塊電連接，根據(jù)控制信號將直流電信號處理成恒壓電脈沖信號后輸出電脈沖信號，輸出的電脈沖信號的波形為對稱觸發(fā)單向連續(xù)脈沖方波，脈沖頻率為1至50hz，脈沖寬度為1ms至150ms，脈沖個(gè)數(shù)為1至20個(gè)；以及

負(fù)載，和脈沖生成模塊電連接，接收脈沖生成模塊輸出的電脈沖信號。

根據(jù)本發(fā)明的恒壓電脈沖導(dǎo)入艾滋病核酸疫苗的系統(tǒng)的一實(shí)施例，電脈沖導(dǎo)入裝置還包括：

信息反饋模塊，分別和微控制器、負(fù)載電連接，檢測電脈沖信號所導(dǎo)入的部位的電流并反饋至微控制器。

根據(jù)本發(fā)明的恒壓電脈沖導(dǎo)入艾滋病核酸疫苗的系統(tǒng)的一實(shí)施例，電脈沖導(dǎo)入裝置還包括：

存儲模塊，和微控制器電連接，用于存儲基因?qū)胗涗洝?/p>

根據(jù)本發(fā)明的恒壓電脈沖導(dǎo)入艾滋病核酸疫苗的系統(tǒng)的一實(shí)施例，電脈沖導(dǎo)入裝置還包括：

信息傳輸模塊，和微控制器電連接，用于實(shí)現(xiàn)本機(jī)和上位機(jī)的信息交互。

根據(jù)本發(fā)明的恒壓電脈沖導(dǎo)入艾滋病核酸疫苗的系統(tǒng)的一實(shí)施例，脈沖生成模塊輸出的電脈沖信號是60v恒壓、脈沖寬度為50ms、頻率為1hz、脈沖個(gè)數(shù)為6個(gè)的單向連續(xù)脈沖方波。

根據(jù)本發(fā)明的恒壓電脈沖導(dǎo)入艾滋病核酸疫苗的系統(tǒng)的一實(shí)施例，脈沖生成模塊輸出的電脈沖信號是90v恒壓、脈沖寬度為50ms、頻率為1hz、脈沖個(gè)數(shù)為6個(gè)的單向連續(xù)脈沖方波。

根據(jù)本發(fā)明的恒壓電脈沖導(dǎo)入艾滋病核酸疫苗的系統(tǒng)的一實(shí)施例，脈沖生成模塊輸出的電脈沖信號是108v恒壓、脈沖寬度為30ms、頻率為1hz、脈沖個(gè)數(shù)為6個(gè)的單向連續(xù)脈沖方波。

根據(jù)本發(fā)明的恒壓電脈沖導(dǎo)入艾滋病核酸疫苗的系統(tǒng)的一實(shí)施例，負(fù)載是毫針電極，毫針電極由電極頭和電極柄連接而成，其中電極頭的插頭插入在電極柄的凹槽中。

根據(jù)本發(fā)明的恒壓電脈沖導(dǎo)入艾滋病核酸疫苗的系統(tǒng)的一實(shí)施例，電極頭上設(shè)有2個(gè)電極且電極間距為5mm；或者電極頭上設(shè)有呈正方形排列的4個(gè)電極且電極間距為5mm；或者電極頭上設(shè)有呈鉆石形排列的4個(gè)電極且電極間距為6mm。

本發(fā)明對比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果：本發(fā)明先利用注射裝置注入艾滋病核酸疫苗，再通過電脈沖導(dǎo)入裝置發(fā)出低頻電脈沖刺激人體的肌肉等靶組織，使預(yù)防及治療艾滋病的核酸疫苗分子導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)，增強(qiáng)了治療效果，并且通過波形參數(shù)及負(fù)載電極的設(shè)計(jì)調(diào)整艾滋病疫苗的導(dǎo)入效果，達(dá)到高效、低量地預(yù)防及治療艾滋病的功效。

附圖說明

圖1示出了本發(fā)明的恒壓電脈沖導(dǎo)入艾滋病核酸疫苗的系統(tǒng)的較佳實(shí)施例的原理圖。

圖2a、2b示出了圖1所示實(shí)施例中的電源模塊的原理圖。

圖3a、3b示出了本發(fā)明的電脈沖導(dǎo)入裝置的電氣原理圖。

圖4示出了電脈沖導(dǎo)入裝置的控制原理圖。

圖5a至5c示出了負(fù)載的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

在結(jié)合以下附圖閱讀本公開的實(shí)施例的詳細(xì)描述之后，能夠更好地理解本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)。在附圖中，各組件不一定是按比例繪制，并且具有類似的相關(guān)特性或特征的組件可能具有相同或相近的附圖標(biāo)記。

圖1示出了本發(fā)明的導(dǎo)入艾滋病核酸疫苗的系統(tǒng)的一個(gè)較佳實(shí)施例的原理，請參見圖1。本實(shí)施例的系統(tǒng)包括電脈沖導(dǎo)入裝置10和注射裝置20兩部分。其中注射裝置2可以是一個(gè)針筒注射器。電脈沖導(dǎo)入裝置10包括：電源模塊100、脈沖設(shè)置和實(shí)施模塊101、脈沖生成模塊102、微控制器106及負(fù)載107。較佳的，電脈沖導(dǎo)入裝置10還包括：信息反饋模塊103、存儲模塊104、和信息傳輸模塊105。

這些模塊之間的連接關(guān)系如圖1所示，電源模塊100的輸出端連接微控制器106，脈沖設(shè)置和實(shí)施模塊101的輸入端連接微控制器106，其輸出端連接脈沖發(fā)生模塊102。信息傳輸模塊105和存儲模塊104均與微控制器106建立雙向的數(shù)據(jù)連接。脈沖發(fā)生模塊102的輸出端連接負(fù)載107，負(fù)載107的輸出端連接信息反饋模塊103。

注射裝置20儲有抗艾滋病疫苗。通常先由注射裝置20注射抗艾滋病疫苗到肌體靶部位，以注射點(diǎn)為中心推進(jìn)。

脈沖發(fā)生模塊102根據(jù)微控制器的控制信號將電源模塊提供的直流電信號處理成恒壓電脈沖信號后輸出為電脈沖信號，輸出的電脈沖信號的波形為對稱觸發(fā)單向連續(xù)脈沖方波，脈沖頻率為1至50hz，脈沖寬度為1ms至150ms，脈沖個(gè)數(shù)為1至20個(gè)。在具體的實(shí)施中，這個(gè)電脈沖信號可以是一個(gè)60v恒壓、脈沖寬度50ms、頻率1hz、脈沖個(gè)數(shù)為6個(gè)的單向連續(xù)脈沖方波；也可以是一個(gè)90v恒壓、脈沖寬度50ms、頻率1hz、脈沖個(gè)數(shù)為6個(gè)的單向連續(xù)脈沖方波；也可以是一個(gè)108v恒壓、脈沖寬度30ms、頻率1hz、脈沖個(gè)數(shù)為6個(gè)的單向連續(xù)脈沖方波。

信息反饋模塊103檢測電脈沖信號導(dǎo)入部位的電流并經(jīng)由微控制器106反饋至脈沖設(shè)置和實(shí)施模塊101。脈沖設(shè)置和實(shí)施模塊101根據(jù)反饋信息決定是否輸出脈沖。

存儲模塊104用于存儲基因?qū)胗涗?。而信息傳輸模塊105用于實(shí)現(xiàn)本機(jī)和上位機(jī)的信息交互。

電源模塊100用于提供電脈沖發(fā)生的能量。電源模塊100提供合適的脈沖電壓和波形等導(dǎo)入?yún)?shù)。圖2a、2b示出了電源模塊的原理，圖2a示出了直流電源的一種實(shí)施方式，電池組經(jīng)由電壓處理模塊分為5－500v和(dc5v，dc3.3v)兩路，其中5－500v這一路用于驅(qū)動電脈沖信號，而(dc5v，dc3.3v)這一路用于系統(tǒng)控制。圖2b示出了交流電源的一種實(shí)施方式，220v交流電通過電壓隔離、電源濾波之后，第一路經(jīng)過電壓處理之后形成5－500v的驅(qū)動電壓，第二路經(jīng)過變壓處理和電壓處理之后形成5v和3.3v的系統(tǒng)控制電壓。進(jìn)一步請參見圖3a，對應(yīng)于圖2a，5－500v的驅(qū)動電壓作用于負(fù)載，負(fù)載的信息再經(jīng)由信息反饋模塊103反饋至微控制器106的系統(tǒng)控制部分。請參見圖3b，對應(yīng)于圖2b，驅(qū)動電壓作用于負(fù)載，負(fù)載處的信息再經(jīng)由信息反饋模塊103反饋至微控制器106的系統(tǒng)控制部分。

微控制器106用于控制各個(gè)模塊的運(yùn)作。微控制器106的對各個(gè)模塊的運(yùn)作控制如圖4所示，系統(tǒng)電壓控制模塊(5v，3.3v)提供系統(tǒng)電壓給微控制器106。微控制器106控制顯示器、鍵盤、時(shí)鐘、數(shù)據(jù)存儲管理。微控制器106通過電壓控制模塊控制脈沖驅(qū)動的合適電壓(5－500v)，由脈沖驅(qū)動模塊作用于負(fù)載。信息反饋模塊103在負(fù)載上實(shí)施電阻檢測，并將反饋信息回傳至微控制器106。

本發(fā)明的系統(tǒng)的工作原理為：通過升壓電路及降壓電路等技術(shù)設(shè)計(jì)產(chǎn)生合適的脈沖電壓、波形等導(dǎo)入?yún)?shù)，通過一定能量的電脈沖沖擊，在細(xì)胞膜上形成可逆通道，使核酸疫苗等基因物質(zhì)快速進(jìn)入細(xì)胞膜內(nèi)，并進(jìn)而進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)表達(dá)出抗原，激發(fā)體內(nèi)免疫反應(yīng)。通過設(shè)定的通路完成脈寬、頻率等參數(shù)的選擇。通過反饋電路收集反饋信息，決定是否輸出電脈沖。通過記憶功能，實(shí)現(xiàn)基因?qū)胗涗浀谋４?，通過信息傳輸模塊實(shí)現(xiàn)本機(jī)與上位機(jī)的信息交換以及對使用者的在線指導(dǎo)。

本發(fā)明的系統(tǒng)的作用原理為：本發(fā)明特定的參數(shù)及電極形狀可以將核酸疫苗通過電場作用，導(dǎo)入靶組織細(xì)胞中。設(shè)計(jì)合適的導(dǎo)入?yún)?shù)對導(dǎo)入產(chǎn)生重要影響。不適當(dāng)?shù)膮?shù)，不僅不能增加導(dǎo)入效果，甚至還會對機(jī)體產(chǎn)生不可逆的損害。本發(fā)明的參數(shù)可以有效提高h(yuǎn)iv核酸疫苗的導(dǎo)入效率，增強(qiáng)免疫效果。

負(fù)載107連接脈沖生成模塊103，用于將系統(tǒng)發(fā)出的電脈沖傳輸?shù)桨薪M織中。

負(fù)載107的一個(gè)實(shí)施例如圖5a所示是毫針電極，由電極頭1071和電極柄1072連接而成，電極頭1071的插頭插入電極柄1072的凹槽中，電極頭上電極數(shù)量為2個(gè)，電極間距5mm。

負(fù)載107的一個(gè)實(shí)施例如圖5b所示是毫針電極，電極頭上電極數(shù)量為4個(gè)(圖5b中所示的四個(gè)圓點(diǎn)為電極，中間的圓孔為注射針孔)，4個(gè)電極排列成正方形，電極間距5mm。

負(fù)載107的一個(gè)實(shí)施例如圖5c所示是毫針電極，電極頭上電極數(shù)量為4個(gè)(圖5c中所示的四個(gè)圓點(diǎn)為電極，中間的圓孔為注射針孔)，4個(gè)電極排列成鉆石形，電極間距6mm。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將進(jìn)一步領(lǐng)會，結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例來描述的各種解說性邏輯板塊、模塊、電路、和算法步驟可實(shí)現(xiàn)為電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件、或這兩者的組合。為清楚地解說硬件與軟件的這一可互換性，各種解說性組件、框、模塊、電路、和步驟在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此類功能性是被實(shí)現(xiàn)為硬件還是軟件取決于具體應(yīng)用和施加于整體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)約束。技術(shù)人員對于每種特定應(yīng)用可用不同的方式來實(shí)現(xiàn)所描述的功能性，但這樣的實(shí)現(xiàn)決策不應(yīng)被解讀成導(dǎo)致脫離了本發(fā)明的范圍。

結(jié)合本文所公開的實(shí)施例描述的各種解說性邏輯板塊、模塊、和電路可用通用處理器、數(shù)字信號處理器(dsp)、專用集成電路(asic)、現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)或其它可編程邏輯器件、分立的門或晶體管邏輯、分立的硬件組件、或其設(shè)計(jì)成執(zhí)行本文所描述功能的任何組合來實(shí)現(xiàn)或執(zhí)行。通用處理器可以是微處理器，但在替換方案中，該處理器可以是任何常規(guī)的處理器、控制器、微控制器、或狀態(tài)機(jī)。處理器還可以被實(shí)現(xiàn)為計(jì)算設(shè)備的組合，例如dsp與微處理器的組合、多個(gè)微處理器、與dsp核心協(xié)作的一個(gè)或多個(gè)微處理器、或任何其他此類配置。

結(jié)合本文中公開的實(shí)施例描述的方法或算法的步驟可直接在硬件中、在由處理器執(zhí)行的軟件模塊中、或在這兩者的組合中體現(xiàn)。軟件模塊可駐留在ram存儲器、閃存、rom存儲器、eprom存儲器、eeprom存儲器、寄存器、硬盤、可移動盤、cd-rom、或本領(lǐng)域中所知的任何其他形式的存儲介質(zhì)中。示例性存 儲介質(zhì)耦合到處理器以使得該處理器能從/向該存儲介質(zhì)讀取和寫入信息。在替換方案中，存儲介質(zhì)可以被整合到處理器。處理器和存儲介質(zhì)可駐留在asic中。asic可駐留在用戶終端中。在替換方案中，處理器和存儲介質(zhì)可作為分立組件駐留在用戶終端中。

在一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例中，所描述的功能可在硬件、軟件、固件或其任何組合中實(shí)現(xiàn)。如果在軟件中實(shí)現(xiàn)為計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，則各功能可以作為一條或更多條指令或代碼存儲在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上或藉其進(jìn)行傳送。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括計(jì)算機(jī)存儲介質(zhì)和通信介質(zhì)兩者，其包括促成計(jì)算機(jī)程序從一地向另一地轉(zhuǎn)移的任何介質(zhì)。存儲介質(zhì)可以是能被計(jì)算機(jī)訪問的任何可用介質(zhì)。作為示例而非限定，這樣的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可包括ram、rom、eeprom、cd-rom或其它光盤存儲、磁盤存儲或其它磁存儲設(shè)備、或能被用來攜帶或存儲指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式的合意程序代碼且能被計(jì)算機(jī)訪問的任何其它介質(zhì)。任何連接也被正當(dāng)?shù)胤Q為計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。例如，如果軟件是使用同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、數(shù)字訂戶線(dsl)、或諸如紅外、無線電、以及微波之類的無線技術(shù)從web網(wǎng)站、服務(wù)器、或其它遠(yuǎn)程源傳送而來，則該同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、dsl、或諸如紅外、無線電、以及微波之類的無線技術(shù)就被包括在介質(zhì)的定義之中。如本文中所使用的盤(disk)和碟(disc)包括壓縮碟(cd)、激光碟、光碟、數(shù)字多用碟(dvd)、軟盤和藍(lán)光碟，其中盤(disk)往往以磁的方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)，而碟(disc)用激光以光學(xué)方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)。上述的組合也應(yīng)被包括在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的范圍內(nèi)。

提供對本公開的先前描述是為使得本領(lǐng)域任何技術(shù)人員皆能夠制作或使用本公開。對本公開的各種修改對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說都將是顯而易見的，且本文中所定義的普適原理可被應(yīng)用到其他變體而不會脫離本公開的精神或范圍。由此，本公開并非旨在被限定于本文中所描述的示例和設(shè)計(jì)，而是應(yīng)被授予與本文中所公開的原理和新穎性特征相一致的最廣范圍。