專利名稱:一種流式電穿孔裝置及系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種流式電穿孔裝置，更具體而言，本發(fā)明涉及一種高效地利用流式電穿孔裝置進行電穿孔的系統(tǒng)。
背景技術：
細胞膜是包圍在細胞外周的一層薄膜，是細胞與外界進行選擇性物質交換的通透性屏障。細胞膜是細胞成為一個獨立的生命單位，并擁有一個相對穩(wěn)定的內環(huán)境。周圍環(huán)境中的一些物質可以通過細胞膜，其它的物質則不行。細胞可以通過細胞膜從周圍環(huán)境攝取養(yǎng)料，排出代謝產物，使物質的轉運達到平衡狀態(tài)。所以，細胞膜的基本功能就是維持細胞內微環(huán)境的相對穩(wěn)定并有選擇地與外界環(huán)境進行物質交換。
研究發(fā)現(xiàn)，如果對細胞施加一定強度的電刺激并持續(xù)一段時間，就可以誘導細胞膜上產生一些微孔，使細胞的通透性增強，所謂細胞電穿孔(Electroporation)就是指細胞在外加脈沖電場的作用下，細胞膜脂雙層上形成瞬時微孔的生物物理過程(WaverJ.C.“Electroporation:A dramatic, nothermal electric field phenomenon，，1992)。當細胞膜發(fā)生電穿孔時，其通透性和膜電導會瞬時增大，使親水分子、DNA、蛋白質、病毒顆粒、藥物顆粒等正常情況下不能通過細胞膜的分子得以進入細胞。在短時間內撤除電刺激后，細胞膜可以自我恢 復，重新成為選擇性通透屏障。與傳統(tǒng)的化學穿孔和病毒穿孔相比，由于電穿孔具有無化學污染、不會對細胞造成永久性損傷、效率較高等優(yōu)點，在生物物理學、分子生物學、臨床醫(yī)學等領域有著廣闊的應用前景。
雖然電穿孔作用的機理并不完全清楚，但在本文中細胞電穿孔是公知的，包括細胞膜脂雙層的破裂，導致在膜上形成暫時性的微孔，允許外源性分子通過擴散進入細胞。
現(xiàn)有技術中，主要有三類方法來完成細胞電穿孔的過程:
I將細胞放置于一對相距數(shù)毫米至數(shù)厘米的平行電極之間。使細胞在電極之間的電場中受到電刺激，以實現(xiàn)電穿孔的目的。(例如，美國專利U.S.Pat.5389069)
2使用微型針狀電極扎入組織或細胞中對細胞進行電擊，達到電穿孔的目的。(例如，美國專利U.S.Pat.5389069 ;中國專利申請，公開號CN 101020892A)
3將一個腔室放置在一對平行電極之間，使得細胞的懸浮溶液在腔室中流動的同時受到電擊。(例如，美國專利U.S.Pat.6773669 ;中國專利申請，公開號:CN 1195997A)在現(xiàn)有技術中公開的電穿孔設備及方法大部分不適用于處理大量的樣品，也不適用于連續(xù)處理樣品。也就是說，現(xiàn)有技術中得到的電穿孔室均是“靜態(tài)”工作的，即:在電穿孔室處理完一批樣品以后，需要對電穿孔室進行清洗、重新培養(yǎng)細胞等處理，才能繼續(xù)下一批樣品處理。在公開的技術中，電穿孔常常是在一次性單室試管中進行的，其用于電穿孔的最大容量通常為I毫升。在需要處理大量樣品的場合中，這種技術冗長乏味，勞動強度大。研究人員在此基礎上，發(fā)明了多個電穿孔腔并聯(lián)的形式，這種技術有其優(yōu)點，但卻不能根本解決難以實現(xiàn)快速處理大量樣品的困難。
在需要電穿孔處理大量樣品時，也可采用一種半連續(xù)流式系統(tǒng)(Flow throughsystem)(例如,美國專利U.S.Pat.5676646),在此系統(tǒng)中，需要電穿孔的樣品被注入電穿孔室，并且施加電脈沖穿孔。然后，將該電穿孔室抽空并根據需要重新注入多次以對大量細胞進行電穿孔。在這種系統(tǒng)中，由于電極之間的距離通常在10毫米左右，遠遠大于細胞的典型尺度(10微米)，所以難以精確控制實際施加在細胞上的電場。同時，在兩個平板電極產生的電場中，電場E=V/D (V為施加在兩極板之間的電壓，D為兩極板之間的距離)，在極板之間的距離D較大(10毫米)的傳統(tǒng)流式電穿孔系統(tǒng)中，需要的電壓通常高達數(shù)千伏特。這給設計供電系統(tǒng)增加了難度，也不利于節(jié)能環(huán)保。同時，這種系統(tǒng)并不是完全連續(xù)工作的，需要對電穿孔室進行加注-電穿孔-抽空-再加注-電穿孔的操作。這種工作方式減低了效率，不能實現(xiàn)真正的高通量操作。

發(fā)明內容
本發(fā)明克服了上述現(xiàn)有技術中的不足，本發(fā)明的目的之一是提供了一種電穿孔芯片，其具有精確控制的電極；本發(fā)明的另一目的是提供一種用于電穿孔的流式電穿孔系統(tǒng)，用于處理大量的樣品。
為了達到上述的目的，本發(fā)明所提供的流式電穿孔裝置的技術方案概述如下:
一種流式電穿孔裝置，包括:
基板，以及制作在基板上的電極，所述的電極，是交叉布置的，每兩個電極為一對，每對電極包括相對設置的陽極和陰極；
置于電極之上的限制流體流動的通道；所述通道上方制作有流體入口及出口的頂蓋。
所述通道由絕緣材料制成。
所述的絕緣材料為玻璃或者硅。
所述的通道由PDMS或者有機聚合物制成。
所述的通道寬度為5微米至2毫米。
所述的通道高度為10微米至5毫米。
所述的通道呈方形線圈狀布置。
所述的基板，由絕緣材料或導電材料覆蓋表面絕緣材料制成。
所述的絕緣材料為玻璃或者娃或者塑料。
所述的電極，由導電材料制成。
所述的導電材料為鉻或者金。
所述的電極，平行于流體通道放置。
所述的電極，垂直于流體通道放置。
所述的電極，所述的電極，是交叉布置的。
所述的電極，每對電極分別連接以實現(xiàn)電場的分區(qū)控制。
或者所述的電極，所有陽極連接在一起，同時所有陰極連接在一起，以實現(xiàn)電場的同時控制。
所述的頂蓋，由絕緣材料或導電材料覆蓋表面絕緣材料制成。
所述的絕緣材料為玻璃或者娃或者塑料。
為了達到上述的第二個目的，本發(fā)明所提供的流式電穿孔系統(tǒng)的技術方案概述如下:
一種流式電穿孔系統(tǒng)，其特征在于，包括:
流式電穿孔裝置，其中包括:
基板，以及制作在基板上的電極，所述的電極，是交叉布置的，每兩個電極為一對，每對電極包括相對設置的陽極和陰極；
置于電極之上的限制流體流動的通道；所述通道上方制作有流體入口及出口的頂蓋;
注射泵，由管道連接到所述流式電穿孔裝置中頂蓋的入口及出口，用于控制流體的流速；
電壓源，由電連接件連接電極，用于設定并產生脈沖電壓。
該電穿孔系統(tǒng)用于對流體中的細胞進行電穿孔，所述的細胞包括動物細胞或者細菌。
該電穿孔系統(tǒng)用于對細胞進行電穿孔時，設定的脈沖電壓為10 2000V，脈沖寬度0.05 20ms，脈沖次數(shù)I 100次，脈沖間隔0.1 60秒，流體的流速O 10毫升/分鐘。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:
流式電穿孔系統(tǒng)利用流體通道以及相連接的`注射泵來實現(xiàn)細胞懸浮液在流體通道中的連續(xù)流動，從而使細胞被電穿孔的過程能夠持續(xù)進行。這樣就可以實現(xiàn)快速處理大
量樣品。
在采用半導體刻蝕等微細加工方法的條件下，相比于已公開的電穿孔設備及系統(tǒng)，可以將電極的尺寸和電極之間的距離都縮小很多，同時，流體通道的尺寸也可以縮小到和電極尺寸相配合的程度。這樣，就可以用相對于已公開的技術來說要小得多的電壓來實現(xiàn)細胞電穿孔的目的。從而降低設備成本并節(jié)能。
縮小的電極間距還帶來了一個顯著的優(yōu)勢，就是更高的電穿孔效率。因為細胞懸浮液是不均勻的，電極間距越小，就意味著電極之間的不均勻溶液越少，也就越容易控制電穿孔條件的一致性，達到高電穿孔效率。
在一些實施例中，采用玻璃或聚合物等透明材料來制作基板，此時，就可以通過顯微鏡來實時觀察細胞在電穿孔過程中的變化。對于細胞生理學研究來說，這是顯著的優(yōu)勢。


圖1是流式電穿孔裝置的結構示意圖；
圖2是沿圖1中AA’以及BB’的部分剖視圖；
圖3是流式電穿孔裝置的分解視圖；
圖4是流體通道4的示意圖；
圖5是電極6的示意圖；
圖6是微流式電穿孔系統(tǒng)的各部分連接示意圖；
圖中，1-頂蓋；2-流體通道入口 ；3_流體通道出口 ；4_流體通道；5-基板；6-電極；7_流式電穿孔裝置；8_電壓源；9_注射泵；10_管道；11_電纜。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細描述:
I 基板:
因為基板起到承托作用和在電極之間起絕緣隔離作用，所以基板需要由絕緣材料制成，或者由非絕緣材料覆蓋絕緣層制成。根據本發(fā)明的基板可由任何適合以上條件的固體基板來制成，優(yōu)選的基板是那些可以通過鑄?；驒C器切割制成要求規(guī)格的基板。特別優(yōu)選的是透明的玻璃或者聚合物，因為在這種情況下，可以通過顯微鏡實時觀察細胞的狀態(tài)。
在圖2所示的優(yōu)選實施例中，基板采用普通玻璃制成，長4厘米、寬2.5厘米、高2毫米。該基板的尺寸可由具體需求決定，并通過切割等方法得到所需尺寸的基板。
在其它實施例中，基板材料也可以采用硅，陶瓷或覆蓋了絕緣層的金屬。由于這些材料的加工技術在本領域中是公知的，因而本領域技術人員可以在本發(fā)明的實施中方便的采用這些材料。
2 電極
·[0059]電極可以由適當?shù)膶щ姴牧匣蜻@些材料的復合物來制成。優(yōu)選材料為生物兼容性好的材料，例如金、鈦和摻有銀離子的PDMS (聚二甲基硅氧烷，一種常用的聚合物)。當采用多種材料時(例如一種導電材料(例如金)鍍在另一種導電材料(例如銅)上)，最外層的優(yōu)選材料為生物兼容性好的材料。
在如圖2所示的實施例中，電極材料為鉻和金。首先在基板上濺射(這是一種半導體加工工藝中公知的沉積金屬的方法)一層厚度為0.1微米的鉻，再濺射一層厚度為0.5微米的金。然后對整個基板進行光刻(同樣是半導體加工工藝中公知的制作圖形的方法)得到需要的電極形狀。接著腐蝕掉金層和鉻層上不需要的部分。最終得到所需的電極。當然，電鍍等本領域公知的加工金屬的方法也可以用來制造電極。
本實施例采用鉻和金來制作電極，是因為金沒有生物毒性，而鉻是為了增加金和玻璃之間的黏附性。在不同的需求下，其它的導電材料，例如鋁、銅或者導電聚合物都可以用來制造電極。
如圖2所示的實施例中，電極的高度為0.6微米，這是考慮到電極之上的流體通道需要和基板實現(xiàn)密封，在本實施例中，這種密封是通過鍵合(半導體加工工藝中公知的將兩種物質緊密結合在一起的方法)實現(xiàn)的，所以，電極的高度不宜過大以妨礙密封。已經被實驗確定的是:當采用鍵合密封時，電極高度從0.1微米到10微米都是合適的。當采用熱壓、粘合劑粘合等其它密封方式時，則不存在電極高度的限制，所以，電極高度可以由本領域技術人員根據不同的需求和加工方法來確定。
如圖5所不，電極是交叉布置的，每兩個電極為一對,每對電極包括相對設置的陽極和陰極，所有陽極連接在一起，同時所有陰極連接在一起，以實現(xiàn)電場的同時控制。在其它應用場合，本領域技術人員很容易實現(xiàn)每對電極為一組連接在一起，分別連接以實現(xiàn)電場的分區(qū)控制。
如圖2所示的實施例中，電極的寬度為100微米，電極之間的距離為500微米，這種尺寸的電極所產生的電場是人胚胎腎細胞電穿孔條件的最優(yōu)選電場。當需要對其它細胞進行電穿孔時，可以由本領域技術人員自行選擇合適的電極寬度和電極間距。
3流體通道[0066]流體通道的作用是約束流體的流動，使細胞懸浮液按特定的軌跡流經電極區(qū)域，受到電場的作用，從而完成細胞電穿孔的過程。流體通道可以由任何適合加工成形的絕緣材料制成，或在非絕緣材料的表面覆蓋一層絕緣層。優(yōu)選的，流體通道的材料應是生物兼容性好的材料。
如圖2所示的實施例中，采用PDMS (聚二甲基硅氧烷)來制作流體通道，這是一種公知的常用于生物器件領域的易于加工成型的生物兼容聚合物材料。所述PDMS流體通道是通過鑄模的方法來得到，使用硅片充當模具。首先在普通半導體加工用硅片上利用光刻，腐蝕等工藝制作出相應的凹槽，然后將液態(tài)的PDMS溶液澆鑄進硅片上的凹槽，待其凝固后將其脫模取出，就得到了成型的流體通道。當然，流體通道也可以采用玻璃、塑料、其它聚合物等材料使用本領域所公知的一些加工方法進行加工，例如使用激光刻蝕玻璃形成流體通道。
如圖2所示的實施例中，流體通道通過鍵合的方法和基板連接在一起。這是考慮到PDMS和玻璃之間極易通過鍵合來形成牢固的密封，而PDMS和玻璃之間的鍵合過程也很簡單，只需要將PDMS和玻璃的表面用高壓激發(fā)的氧等離子處理10秒左右，然后施加一定的壓力將其壓緊。靜置24小時后即形成可靠牢固的密封。對于其它不同的應用，本領域公知的連接方法也都適用，例如使用粘合劑將流體通道和基板密封連接在一起。
在圖4所示中，流體通道的寬度為200微米，高度為400微米，共有13匝，每匝長度為2厘米。和電極的尺寸設計一樣，這組尺寸也是為人胚胎腎細胞電穿孔而設置的最優(yōu)選條件。在其它應用中，本領域研究人員可以自行設置尺寸以滿足不同的需求，比如在該方面的優(yōu)選實施例中，流體通道布置成多匝的方形線圈，以使細胞懸浮液的流動方向垂直于電場方向，從而使細胞受到多次電刺激。根據不同細胞的要求，在另一些實施例中，流體通道布置為平行于電場方向，以使細胞受到長時間的電場作用。在其它的一些實施例中，流體通道可以布置為環(huán)形，以適應細胞電泳分離等特別要求。
4 頂蓋
頂蓋的作用是通 過和流體通道的密封連接來共同實現(xiàn)對細胞懸浮液的約束，并為通道提供入口和出口。任何絕緣材料或覆蓋了絕緣材料的固體材料都可以用來制作頂蓋。
如圖1所示流式電穿孔裝置的結構，包括:頂蓋I ;流體通道入口 2和出口 3 ;頂蓋下方的流體通道4 (該圖中不可見具體流道布置)；流道下方的電極6 (該圖中不可見具體電極布置)；電極下方的基板5。為了更清楚地看出頂蓋的結構，如圖2所示剖面圖，可以看出頂蓋的結構，可以采用激光打過孔的玻璃來制作頂蓋。與前述理由相同，這是為了利用玻璃容易切割、打孔并易于和PDMS材料制作的流體通道之間形成牢固的密封連接。在其它應用中，可以采用塑料、聚合物等易于加工的絕緣材料，也可以采用表面覆蓋了絕緣材料的不銹鋼等金屬。
整個流體電穿孔裝置的各個部件及安裝，如圖3所示，基板5位于最底層，其上方置電極6，將流體通道4放在電極6上面，并與基板5鍵和在一起，流體通道4上面制作有頂蓋I，并流有流體通道入口 2和出口 3。
5流式電穿孔系統(tǒng)及實驗方法
如圖6所示，流式電穿孔系統(tǒng)除了流式電穿孔裝置之外，整套系統(tǒng)還需要一個電壓源8和與之相配的電纜連線11、一臺注射泵9和與之相配的密封管道10以實現(xiàn)細胞懸浮液的受控流動。所述電壓源、電纜連線、注射泵及密封管道都是公開的和本領域技術人員容易獲取的設備。
在如圖6所示的系統(tǒng)中，采用電壓源輸出為正負100伏特的電壓源，而采用的注射泵可控的流速為O到10毫升每分鐘。這也是為人胚胎腎細胞電穿孔而設置的最優(yōu)選條件。本領域技術人員可以自行選擇相似設備。
本電穿孔裝置可以電穿孔動物細胞和細菌，優(yōu)選的細胞系有:HEK293 (人胚胎腎細胞)，Hela (人宮頸癌細胞)，H印G2 (人肝癌細胞)，Neuro-2A (小鼠腦神經瘤細胞)，Jurkat(人淋巴瘤細胞)，HL60 (人原髓細胞)和MDCK (狗腎上皮細胞)；優(yōu)選的原代細胞有=HUVEC(人臍靜脈內皮細胞)，DRG (大鼠背要神經節(jié)細胞)，T淋巴細胞和人胚胎干細胞；優(yōu)選的細菌有大腸桿菌，巴氏桿菌。本領域技術人員可以根據需要選擇不同的細胞。
本電穿孔系統(tǒng)可以通過電穿孔的方法使多種不同的高分子化合物進入細胞，包括核酸類(質粒DNA，線性DNA，小干擾RNA，反義核酸)，蛋白類(肽段，抗體)。優(yōu)選的質粒是真核表達載體(PEGFP-C3)，本領域技術人員可以自行選擇各種真核，原核表達載體使用。
本系統(tǒng)可以顯著提高本領域現(xiàn)有電穿孔技術的樣品處理速度，實現(xiàn)高通量電穿孔。
系統(tǒng)中的電壓源可以對不同細胞給出不同波形的電壓，在圖6所示的系統(tǒng)中，優(yōu)選采用方波脈沖。本領域技術人員可以根據不同的細胞選擇合適的電壓源輸出。
電穿孔實驗中用到的緩沖液取自由KC1(氯化鉀)，ΚΗ2Ρ04(磷酸二氫鉀)，Κ2ΗΡ04(磷酸氫二鉀)，糖類和水組成的組。對于圖2所示的實施例，優(yōu)選的緩沖液配方為:1000ml(毫升)緩沖液中含 KCl (15-50mM 毫摩爾XKH2PO4 (0.l-2mM), K2HPO4 (0.l_2mM)，肌醇(20_60mM)。本領域技術人員可以根據電穿孔細胞的不同而調整各組分的濃度以取得最高的穿孔效率。
6具體制造步驟
由如下兩套不同的制作工藝已經成功制造出了本發(fā)明所述裝置及系統(tǒng)。給出具體制作方法是為了幫助本領域技術人員理解本發(fā)明的制造方法，而并不是對本發(fā)明所述器件的材料，尺寸和制造方法做出限定。
制作方法A:
采用半導體制造工藝常用的4英寸玻璃片。在玻璃片上濺射0.1微米厚的鉻金屬層，再在鉻金屬層上濺射0.5微米厚的金層。對玻璃片進行光刻，制造出所需電極的形狀，然后再使用碘化鉀溶液腐蝕金層，使用硝酸鈰銨腐蝕鉻層。這樣就得到了基板及其上的電極。然后將玻璃片按長4厘米，寬2.5厘米的形狀用砂輪切割。采用N型4英寸硅片，在光刻出流道的平面形狀后，使用半導體常用的ICP干法刻蝕(感應等離子刻蝕，即使用六氟化硫和四氟化碳的高能等離子來刻蝕硅)出400微米深的槽。將液態(tài)PDMS倒入槽中，待其凝固后脫模取出。將其按長3.5厘米，寬2.5厘米的形狀用刀片切割，這樣就得到了流體通道。采用4英寸玻璃片，用激光打孔作為流體進口和出口，孔直徑為500微米。將玻璃片按長
3.5厘米，寬2.5厘米的形狀用砂輪切割。將玻璃基板以及玻璃頂蓋的表面和PDMS流體通道表面用氧等離子處理后，緊貼在一起并施加壓力，靜置24小時，即得到流式電穿孔裝置。
在該裝置的基礎上，使用普通塑料管連接注射泵和流體出入口，之間使用紫外固化粘合劑密封。在裝置基板上外露的金電極上通過超聲波焊接進行電纜的引出，將電纜連接到電壓源上，即可完成整套系統(tǒng)的搭建。[0087]制作方法B:
采用半導體制造工藝常用的4英寸N型硅片。在硅片上濺射0.1微米厚的鉻金屬層，再在鉻金屬層上電鍍5微米厚的金層。對硅片進行光刻，制造出所需電極的形狀，然后再使用碘化鉀溶液腐蝕金層，使用硝酸鈰銨腐蝕鉻層。這樣就得到了基板及其上的電極。然后將硅片按長4厘米，寬2.5厘米的形狀用砂輪切割。采用普通玻璃片，厚度2毫米，使用激光在其上按尺寸加工出流體通道。將玻璃片按長3.5厘米，寬2.5厘米的形狀用砂輪切害I]，這樣就得到了流體通道。采用普通聚四氟乙烯塑料，用激光打孔作為流體進口和出口，孔直徑為500微米。將塑料片按長3.5厘米，寬2.5厘米的形狀用砂輪切割。用紫外固化粘合劑將硅基板、玻璃流體通道以及塑料頂蓋粘合在一起，即得到流式電穿孔裝置。
在該裝置的基礎上，使用普通塑料管連接注射泵和流體出入口，之間使用紫外固化粘合劑密封。在裝置基板上外露的金電極上通過超聲波焊接進行電纜的引出，將電纜連接到電壓源上，即可完成整套系統(tǒng)的搭建。
7具體電穿孔方法
由如下的電穿孔方法已經對本發(fā)明所述裝置和系統(tǒng)進行了成功的電穿孔實驗。給出具體電穿孔方法是為了幫助本領域技術人員理解電穿孔裝置的使用方法，而并不是對本發(fā)明所述裝置的適用范圍做出限定。
收集處于對數(shù)生長期的HEK293 (人胚胎腎細胞)，轉速800g離心5分鐘，棄上清，用電穿孔緩沖液(氯化鉀15mM，磷酸二氫鉀0.3mM,磷酸氫二鉀0.85mM,肌醇56mM)重懸細胞，使得細胞的密度為2X103個/微升，加入需要電穿孔轉入細胞的質粒pEGFP—C3，使質粒的濃度為20ug/ml，輕柔混合均勻。將混合好的細胞懸液200微升加入微量進樣器中(上海高鴿牌，容量為250微升)，微量進樣器通過軟管連接在流式電穿孔裝置上。將微量進樣器安裝在注射泵上，調節(jié)注射泵，使得流速為3.45微升/秒。當細胞懸液開始在通道中流動時，施加電脈沖刺激。電刺激的條件為:電壓100V，脈沖寬度0.2ms，脈沖次數(shù)3次，脈沖間隔2秒。電刺激的間隔和流速是相互配合的，使得每個細胞在流體通道中受到3次電刺激。
電穿孔結束后，通 過軟管將細胞懸浮液引入96孔板中進行培養(yǎng)。培養(yǎng)條件:溫度370C，二氧化碳濃度5%。24小時后熒光顯微鏡下觀察，可成功觀察到90%以上的細胞有綠色熒光表達，表明電穿孔的轉染效率達90%以上。
權利要求
1.一種流式電穿孔裝置，包括: 基板，以及制作在基板上的電極，所述的電極，是交叉布置的，每兩個電極為一對，每對電極包括相對設置的陽極和陰極； 置于電極之上的限制流體流動的通道，寬度為5微米至2毫米，高度為10微米至5毫米；所述通道呈方形線圈布置；所述通道上方制作有流體入口及出口的頂蓋；所述電極垂直于流體通道放置。
2.如權利要求
1所述的電穿孔裝置，其特征在于，所述通道由絕緣材料制成。
3.如權利要求
2所述的電穿孔裝置，其特征在于，所述的絕緣材料為玻璃或者硅。
4.如權利要求
1所述的電穿孔裝置，其特征在于，所述的通道由有機聚合物制成。
5.如權利要求
4所述的電穿孔裝置，其特征在于，所述的通道由PDMS制成。
6.如權利要求
1所述的電穿孔裝置，其特征在于，所述的基板，由絕緣材料制成或在導電材料的表面覆蓋絕緣材料制成。
7.如權利要求
6所述的電穿孔裝置,其特征在于,所述的絕緣材料為玻璃或者娃或者塑料。
8.如權利要求
1所述的電穿孔裝置，其特征在于，所述的電極，由導電材料制成。
9.如權利要求
8所述的電穿孔裝置，其特征在于，所述的導電材料為鉻或者金。
10.如權利要求
1所述的電穿孔裝置，其特征在于，所述的電極，每對電極分別連接以實現(xiàn)電場的分區(qū)控制。
11.如權利要求
1所述的電穿孔裝置，其特征在于，所述的電極，所有陽極連接在一起，同時所有陰極連接在一起，以實現(xiàn)電場的同時控制。
12.如權利要求
1所述的電穿孔裝置，其特征在于，所述的頂蓋，由絕緣材料制成或在導電材料的表面覆蓋絕緣材料制成。
13.如權利要求
12所述的電穿孔裝置，其特征在于，所述的絕緣材料為玻璃或者硅或者塑料。
14.一種流式電穿孔系統(tǒng)，其特征在于，包括: 流式電穿孔裝置，包括: 基板，以及制作在基板上的電極，所述的電極，是交叉布置的，每兩個電極為一對，每對電極包括相對設置的陽極和陰極； 置于電極之上的限制流體流動的通道，寬度為5微米至2毫米，高度為10微米至5毫米；所述通道呈方形線圈布置；所述通道上方制作有流體入口及出口的頂蓋；所述電極垂直于流體通道放置； 注射泵，由管道連接到所述流式 電穿孔裝置中頂蓋的入口及出口，用于控制流體的流速； 電壓源，由電連接件連接電極，用于設定并產生脈沖電壓。
15.如權利要求
14所述的電穿孔系統(tǒng)，其特征在于，該電穿孔系統(tǒng)用于對流體中的細胞進行電穿孔，所述的細胞包括動物細胞或者細菌。
16.如權利要求
14所述的電穿孔系統(tǒng)，其特征在于，該電穿孔系統(tǒng)用于對細胞進行電穿孔時，設定的脈沖電壓為10 2000伏，脈沖寬度0.05 20毫秒，脈沖次數(shù)I 100次，脈沖間隔0.1 60秒，流體的流速O 10暈升/分鐘。
專利摘要
本發(fā)明公開了一種流式電穿孔裝置及系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括流式電穿孔裝置，其中包括基板，以及制作在基板上的電極，所述的電極，是交叉布置的，每兩個電極為一對，每對電極包括相對設置的陽極和陰極；置于電極之上的限制流體流動的通道；所述通道上方制作有流體入口及出口的頂蓋；注射泵，由管道連接到所述流式電穿孔裝置中頂蓋的入口及出口，用于控制流體的流速；電壓源，由電連接件連接電極，用于設定并產生脈沖電壓。流式電穿孔系統(tǒng)利用流體通道以及相連接的注射泵來實現(xiàn)各種懸浮液在流體通道中的連續(xù)流動，從而使細胞被電穿孔的過程能夠持續(xù)進行實現(xiàn)快速處理大量樣品。
文檔編號C12M1/42GKCN101857836 B發(fā)布類型授權 專利申請?zhí)朇N 200910237335
公開日2013年6月12日 申請日期2009年11月10日
發(fā)明者李志宏, 梁子才, 王瑋, 魏澤文, 黃璜 申請人:昆山文曲生物微系統(tǒng)有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (4), 非專利引用 (2),