專利名稱:用于處理包含活細胞的生物材料的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及處理包含活細胞的生物材料的方法。
背景技術(shù):
電穿孔是一種用于處理包含活細胞的生物材料的方法,特別是為了使細胞膜可滲 透,為了例如和特別是使DNA滲入細胞中(轉(zhuǎn)化)。在分子生物學(xué)中經(jīng)常使用電穿孔,其中 在食品工程和生物加工工程領(lǐng)域中,可以采用電穿孔以改善大量運輸過程或滅活微生物。通過通常通過快速放電的電容器所產(chǎn)生的電場,在所處理的細胞膜中產(chǎn)生顯微鏡 可見的小孔,其在毫秒之內(nèi)又閉合。幾十年以來就知道該電穿孔效應(yīng)。孔誘導(dǎo)以細胞膜半 滲透性的喪失和細胞內(nèi)組成成分的釋放為條件。為了進行電穿孔,使用所謂的電穿孔儀,即 產(chǎn)生電場的儀器。電穿孔儀通常具有一個用于液槽或其他儲存媒介(其中用移液管將例如 和特別是細胞懸浮液移入其中)的地方,其中相應(yīng)的電極處在細胞懸浮液中。然而,在電穿 孔中必須注意所施加的電壓和電流和因此所消耗的功率不高,使得在細胞膜上造成不可逆 的損傷。DE 10 2007 030 915A1特別公開了一種裝置,其用于借助電極在固體電介質(zhì)上通 過被介電阻擋的氣體放電產(chǎn)生的等離子體處理表面,其中所述裝置具有柔韌的作用表面, 其在處理期間直接地與等離子體鄰接。在DE 20 2006 009 481U1中特別請求保護用于用兩者均與高電壓源連接的電極 和反電極處理人體表面,例如指甲(NSgeln)、皮膚等的裝置,其中在電極和待處理的及與 反電極電連接的表面之間產(chǎn)生等離子體,其中該反電極作為用于待處理的身體部分的座套 形成和/或是該座套的組成部分。DE 601 21 356T2特別地公開了用于處理患者皮膚表面的裝置,其包括具有開 口的探針,以便能夠與皮膚表面接觸,該探針此外具有第一輸入端口和第二輸入端口 ;提供 高頻電壓的高頻發(fā)生器;提供真空的真空泵;連接于真空泵和探針之間的進氣管,其中進 氣管通過第一輸入端口在探針中提供真空;同軸電纜,其通過第二輸入端口在探針中提供 高頻電壓;設(shè)置在探針中并與同軸電纜連接的電極,其中電極的構(gòu)成使得當(dāng)通過真空和真 空泵在探針中提供真空時,接收發(fā)生器的高頻功率并提供輝光放電,其中輝光放電提供皮 膚表面至皮膚表面下至少預(yù)定深度的基本上均勻的加熱。在EP 0 523 961A1中公開了美容學(xué)應(yīng)用系統(tǒng),其中借助靜電充電可以將相應(yīng)可 充電的美容學(xué)成分特別是施加到身體的組成部分上。在DE 602 173 93T2中公開了用于處理包含細胞的生物材料的方法,其中借助電 穿孔將試劑帶入細胞。在此,缺點是比較差的引入效率。
發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明的根本問題在于,提供有效的按照類型的方法,其幾乎排除了細胞膜 對活細胞的不可逆的損害。據(jù)權(quán)利要求1的方法以及根據(jù)權(quán)利要求22的應(yīng)用解決該問題。在根據(jù)本發(fā)明的用于處理包含活細胞的生物材料的方法中,借助介電阻擋的放電 產(chǎn)生等離子體,其中借助該等離子體和至少一種活性物種,將試劑至少部分地帶入活細胞 的一部分和/或細胞外基質(zhì)的一部分中。從等離子體的特殊特性得出在醫(yī)學(xué)和美容學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用領(lǐng)域,特別是在皮膚上的 應(yīng)用或者內(nèi)部應(yīng)用。在此可用的效應(yīng)包括所處理的生物組織/所處理的細胞對物質(zhì)和作 用原料(Wirkstoffe)的吸收能力的促進;在待處理的組織/所處理的細胞中物質(zhì)和作用原 料的存儲(存儲作用)的促進;原料/物質(zhì)的微循環(huán)和吸收的促進;局部麻醉作用;用細胞 修補機制的刺激誘導(dǎo)自發(fā)的組織反應(yīng)。被電介地阻擋的放電根據(jù)本發(fā)明理解為其中在電極上發(fā)生放電,其中在電極和待 處理的細胞區(qū)域之間使用電介質(zhì),優(yōu)選地以一定的固體電介質(zhì)的形式,因此發(fā)揮電容器的作用。根據(jù)本發(fā)明,借助等離子體和可以但不是必須地通過等離子體刺激的活性物種, 至少部分地將試劑帶入活細胞和/或相應(yīng)的細胞外基質(zhì)中,其中通過施加等離子體和在至 少一種活性物種的存在下,例如和特別是在自由基或離子的情況下,細胞-細胞連接和組 織連接的短暫放松成為可能。因此,通常在比較經(jīng)常發(fā)生的存儲能力(存儲作用)提高的 情況下產(chǎn)生通道能力。因此,在任選地存在的細胞刺激的情況下,可以發(fā)生單細胞對試劑的 吸收能力的短暫的亞致死量的提高,這又導(dǎo)致修補機制的激活。除了局部作用外,還可施加 全身(sytemisch)作用的物質(zhì),其可通過促進在真皮中滲入和儲存物質(zhì)而從目前儲庫到達 血液循環(huán)系統(tǒng)中。所述試劑選自以下組中肽、激素、激素類似物、腎上腺皮質(zhì)激素、免疫抑藥物、 維生素、抗組胺藥物、抗炎劑、止痛藥(NSAID,阿片類藥物)、局部麻醉劑、肝素藥物、抗生 素、化妝品、膠體護理液、皮膚自曬黑劑、dsDNA(雙鏈)、ssDNA(單鏈)、miRNA(微小RNA)、 siRNA (小干擾 RNA)、shRNA (短發(fā)夾 RNA)。優(yōu)選地,活性物種是選自以下組中的至少一種自由基、離子、通過等離子體刺激 的分子、離子、自由基、原子,其中術(shù)語“通過等離子體刺激的分子”理解為其振動自由度被 刺激或者處于更高的振動水平,由此捕獲平移振動、彎曲振動以及旋轉(zhuǎn)振動和扭曲振動和/ 或?qū)⒅辽僖粋€電子提高到更高的能量水平。有利地,活性物種選自以下組中原子氮、原子氧、稀有氣體、原子氫、包含OH-的 分子、包含CH-的分子、包含CO-的分子、包含NH-的分子、醇、酯、醛、酮、胺、酰胺、氨、氮氧 化物、鹵素,例如特別是氟、氯、溴和碘。有利地,在根據(jù)本發(fā)明的方法中,使用具有柔性的即可逆地變形的作用表面的裝 置,其在處理期間直接地與等離子體鄰接。根據(jù)本發(fā)明,術(shù)語“作用表面”理解為裝置的表面,其在處理期間即在存在的等離 子體的情況下直接地與等離子體鄰接,并且由于一般的材料特性該材料具有不等于零的介 電常數(shù),從而發(fā)生氣體放電的介電阻擋和因此相應(yīng)的作用。電介質(zhì)本身是來自聚集態(tài)的固 態(tài),并且可以但不是必須地用一種或多種材料涂布,該材料例如在電介質(zhì)雖然是固態(tài)但作 為粉末存在并且該粉末被涂布或引入具有粘彈特性并且可相應(yīng)地成形的類似橡膠的材料中時才實現(xiàn)一定的柔韌性。因此,在關(guān)于介電阻擋的阻擋關(guān)于相應(yīng)的氣體放電的同時作用的情況下,與局部 情況的機械適配性是可能的。顯然,在柔韌的載體上存在/設(shè)置顆粒狀或粉末形式的固體 電介質(zhì)也是可以想象的。但也可想象的是,固態(tài)的在非柔韌性的意義上存在的固體電介質(zhì)提供有涂層,其 本身是柔韌的或者首先實現(xiàn)或改善柔韌性本身,從而在固體電介質(zhì)及其布置的作用方面在 本發(fā)明意義上提供柔韌的作用表面。該裝置的原理是基于,使待處理的物體經(jīng)受借助于電極和反電極所產(chǎn)生的等離子 體,其中有利地在待處理的物體和電極之間設(shè)置電介質(zhì),從而借助被介電阻擋的氣體放電 產(chǎn)生等離子體,隨后將其施加在待處理的物體上,在此將試劑帶入活細胞和/或細胞外基 質(zhì)中。在此,根據(jù)本發(fā)明,在等離子體作用之前、期間或之后將至少一部分試劑施加在包含 活細胞的生物材料上。通過該刺激原理,在電極和處理區(qū)域之間發(fā)生冷的氣體放電(等離子體)。由此能 夠?qū)π¢g隔(O. 1至50mm)即接近不接觸的和/或毗連的表面和/或空腔在局部狹窄受限 的范圍內(nèi)和/或通過更多柔韌的電極或一個組織狀結(jié)構(gòu)的相互串聯(lián)也是大面積地以不同 的拓撲學(xué)加以處理。從等離子體的特殊特性得出,除了用于處理和消毒相應(yīng)的表面和/或 空腔的應(yīng)用外,還有在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用領(lǐng)域,特別是在皮膚上的應(yīng)用或者內(nèi)部應(yīng)用。在此可用的效應(yīng)例如由在有用的UV-A或UV-B波長范圍內(nèi)低劑量的UV輻射及由 在氣體放電中活性氣體物種(等離子體)組成。因此該方法將更多十分有效的效應(yīng)加以組 合,由此產(chǎn)生減少瘙癢、促進微循環(huán)、免疫調(diào)節(jié)效應(yīng)以及殺細菌和殺真菌效應(yīng),這又在至少 一部分鞋墊的應(yīng)用中是非常有用的。同時還可以使用該裝置以處理表面和/或空腔,特別 是皮膚,因為由此能夠治療伴隨強烈瘙癢的皮膚病以及治療基于微循環(huán)障礙的慢性創(chuàng)傷愈 合障礙。在該裝置和在本發(fā)明方法的情況下,用100至100,000伏特范圍內(nèi)的電壓工作。所 設(shè)置的電壓(參見圖13)可以是正弦形的(a)、脈沖形的(bl、b2、cl、c2、dl、d2)(單極的 或雙極的)、高頻脈沖形式(e)或直流電壓形式(f)。也可采用不同電壓形式的組合。電極 可以由導(dǎo)電良好的材料組成,其中反電極由同樣的材料組成和/或待處理的物體形成反電 極。通常,固體電介質(zhì)由玻璃、陶瓷或塑料組成。交變電壓頻率通常為1至100,000, 000s-1.等離子體處理的作用時間取決于應(yīng)用 領(lǐng)域,可以從幾毫秒經(jīng)幾分鐘直至幾小時。示例性的電學(xué)參數(shù)取決于電極面積A為a)A(陶瓷)=0. 79cm2 ;U = IOkV ;f (P) = 385Hz ;E(放電)=033mJ ;b)A(陶瓷)=2cm2 ;U = IOkV ;f (P) = 385Hz ;E(放電)=0. 55mJ ;A=電極面積,V=所設(shè)置的電壓,f⑵=產(chǎn)生等離子體的交變頻率和E(放電) =產(chǎn)生等離子體的放電能量。在一個有利的實施方案中,該裝置具有柔韌的作用表面,其在處理期間直接地與 等離子體鄰接,特別是,設(shè)置具有柔韌表面的固體電介質(zhì),這例如可以通過作為顆粒和/或 作為粉末設(shè)置電介質(zhì)而實現(xiàn)。但也可通過將例如作為精細粉末的電介質(zhì)設(shè)置在例如由玻 璃、陶瓷或塑料制成的柔韌空心纖維之上和/或之中,或者電介質(zhì)本身是柔韌的空心纖維而實現(xiàn)??招睦w維可以具有0. 5μπ 至2000μπ 的內(nèi)徑。壁厚度在ΙΟμ 至2000μπ 的范 圍內(nèi)??招睦w維的長度和與此相關(guān)的有效活性長度可以從幾個毫米直至幾米。從端口至電 極或反電極的電連接特別地和例如通過在空心纖維末端的金屬觸點接通來實現(xiàn)。這例如和 特別是以如下方式引入空心纖維的,金屬觸點接通鎖住空心纖維,若還需要是氣密性的并 因此實現(xiàn)導(dǎo)電連接。將空心纖維、觸點接通和端口以如下方式安插入支架,實現(xiàn)從電壓供應(yīng) 向觸點接通的可靠連接。由于作用表面的柔韌性,該裝置還可以如下方式應(yīng)用在困難的情況下,例如空腔, 如在暴露的創(chuàng)傷的情況下,確保等離子體穩(wěn)定且均勻地作用在待處理的表面上。在此情況下,有利的是,電極至少部分地直接貼在電介質(zhì)表面上,從而在電介質(zhì)中 及在設(shè)置特定客體/主體的待處理的表面時,例如在皮膚的情況下其位于電極和反電極之 間,在電極和反電極之間所設(shè)置的電場設(shè)置盡可能高的場強度。在該情況下及作為可選的實施方案,有利的是,將電極至少部分地借助間隔墊片 與電介質(zhì)表面隔開。因為以此方式在間隔墊片作為導(dǎo)體材料和因此不作為電介質(zhì)的布置情 況下,間隔墊片在其導(dǎo)電能力方面的相應(yīng)設(shè)計在電極的導(dǎo)電能力(非常好的傳導(dǎo)性)和電 介質(zhì)的導(dǎo)電能力(差的至絕緣作用)之間從而以此方式使電場向量均勻化,這導(dǎo)致等離子 體更好且更均勻的面分布范圍。在該情況下優(yōu)選的是,電極至少部分地作為涂層貼在電介質(zhì)上,因為以此方式特 別是在電介質(zhì)作為柔韌的波導(dǎo)管(Hohlleiter)的布置情況下實現(xiàn)了高度柔韌的布置。但也可想象的是,布置實心材料電極,從而在電介質(zhì)作為柔韌的空心纖維的布置 情況下,在柔韌的空心纖維中可靠地設(shè)置作為實心材料的電極。此外,優(yōu)選的是,電極是作為顆粒和/或作為粉末構(gòu)成的,從而以此方式方法保證 至少一部分裝置的柔韌性(例如可彎曲性)。然而,還可想象的和有利的是,在工作狀態(tài)中的電極是電離氣體,從而在電介質(zhì)在 柔韌空心纖維之上和/或之中或者作為空心纖維本身的相應(yīng)布置的情況下,給出特別高的 纖維柔韌性(特別是可彎曲性),這是因為不存在作為固體的核芯材料。在等離子體施加在表面上的情況下,特別有利的是,根據(jù)本發(fā)明的裝置具有反電 極,這是因為以此方式方法可以更好地控制等離子體的施加和引導(dǎo),不同于其中待處理的 物體似乎發(fā)揮反電極作用的實施方案。此外,有利的是,根據(jù)本發(fā)明的裝置具有特別柔韌的抽氣設(shè)備和/或特別柔韌的 輸氣設(shè)備,以能夠以此方式借助氣體放電有針對性地控制所產(chǎn)生的等離子體,從而例如在 個別情況下盡可能迅速地除去可能非期望的氧自由基或氮氧化物,或者有針對性地輸入氣 體,從而例如冷卻處理區(qū)域和/或針對性引起在表面上和/或在空腔中的反應(yīng)和/或穩(wěn)定 等離子體。術(shù)語“柔韌的”可理解為在可逆的可變形性的意義上相應(yīng)設(shè)備的可調(diào)整性和/或 可安放性,以滿足不同的拓撲學(xué)要求。在此,例如輸氣設(shè)備以及抽氣設(shè)備基本上可以是可彎 曲的軟管。抽氣設(shè)備或輸氣設(shè)備例如可以也由柔韌的空心纖維形成,因為這特別有利于由此 獲得和/或改善整個系統(tǒng)的柔韌性。最后,有利的是,至少空心纖維與其自身或者與至少一種其他的例如纖維形式的 支持成分一起形成在紡織物技術(shù)意義上的組織狀單元,例如是瓷磚的形式,因為以此方式方法可以在不同拓撲學(xué)的情況下均勻地處理比較大的待處理的表面。可以將該例如瓷磚形 式的組織狀單元嵌入組織和/或康復(fù)裝置,例如繃帶或假體中。組織形式可以按照其目的而構(gòu)成。可能的形式例如和特別是以圓形或多角形構(gòu)成 的。該組織狀單元的表面可以具有IOmm2直至Im2和更大的活性面積。然而,還可想象的和有利的是,以如下方式設(shè)置柔韌的電極,特別是柔韌的輸氣和 /或特別是柔韌的抽氣,形成自由等離子體火焰。在此可以對柔韌的電極進行單面或雙面介 電阻擋(屏蔽)。通過該實施方案,對具有與其他所述實施方案(最大幾個cm)相比更大間 隔的表面和/或空腔施加等離子體。該實施方案與表面的傳導(dǎo)性及其表面結(jié)構(gòu)無關(guān)地進行 工作。此外,柔韌的電極使得等離子體火焰通過激發(fā)器(Aktuatoren)和/或在X和/或 Y方向(在任意的笛卡爾系統(tǒng)中選擇)上的定位單元可以偏轉(zhuǎn)。這是特別有利的,因為由此 可以引導(dǎo)等離子體火焰經(jīng)過表面。然而,還可想象的是,柔韌性不是必需的,從而根據(jù)本發(fā)明的裝置也具有固態(tài)(剛 性)表面,例如是板狀,其在處理期間直接地與等離子體鄰接,特別是在電介質(zhì)本身具有固 態(tài)表面時。根據(jù)本發(fā)明的方法可用于使dsDNA、ssDNA、miRNA, siRNA、shRNA或基因的無載體 轉(zhuǎn)移成為可能。根據(jù)本發(fā)明,術(shù)語載體DNA分子理解為用于在引入外源DNA后其在宿主細 胞中的滲入和擴增。下面,根據(jù)在附圖中所示的優(yōu)選的實施例進一步說明和描述用于實施本發(fā)明方法 的可能的裝置。
圖1概略地描繪了來自現(xiàn)有技術(shù)的實施方案的作用原理;圖2概略地描繪了來自現(xiàn)有技術(shù)的另一實施方案的作用原理;圖3概略地描繪了來自現(xiàn)有技術(shù)的第三實施方案的作用原理;圖4以截面圖概略地描繪了根據(jù)本發(fā)明的第一實施方案;圖5以截面圖概略地描繪了本發(fā)明方法的第二實施方案;圖6以截面圖概略地描繪了本發(fā)明方法的第三實施方案;圖7以截面圖概略地描繪了本發(fā)明方法的第四實施方案;圖8以截面圖概略地描繪了本發(fā)明方法的第五實施方案;圖9概略地以截面圖描繪了本發(fā)明方法的第六實施方案;圖10概略地以截面圖描繪了本發(fā)明方法的第七實施方案;圖11概略地以截面圖描繪了醫(yī)學(xué)應(yīng)用;圖12作為功能概略圖描繪了本發(fā)明方法的一般應(yīng)用;圖13概略地描繪了可施加在電極上的各種不同的電壓形式;圖14至17概略地以截面圖描繪了第八至第十一實施方案。
具體實施例方式從圖1可以看出,本發(fā)明方法的裝置的作用原理圖,如由現(xiàn)有技術(shù)已知的,在電極(1)和在具有直至在兆赫范圍中的頻率的幾千伏特的交變電壓下發(fā)揮反電極7作用的待研 究的物體0(傳導(dǎo)性)的情況下產(chǎn)生電場,其中空氣通過相應(yīng)的氣體放電在電極之間轉(zhuǎn)變成 等離子體2,從而用等離子體局部地直接處理作為反電極7的待處理的物體。在圖2中所示的原理(現(xiàn)有技術(shù))與圖1所示實施方案的區(qū)別僅在于,將待處理 的物體設(shè)置在電極1和反電極7之間并因此處于所產(chǎn)生的等離子體中部。從圖3(現(xiàn)有技術(shù))可以看出,電離氣體經(jīng)過管狀輸入借助于電極1和反電極7通 過氣體放電產(chǎn)生相應(yīng)的等離子體射線2,其被直接引導(dǎo)至待處理的物體上。在圖1至2中所示的原理中,在電極和待處理的物體之間原則上存在相應(yīng)的固體 電介質(zhì),其中在圖2中此外還在反電極7和待處理的物體之間存在相應(yīng)的固體電介質(zhì)3。以下附圖示例性地說明了根據(jù)本發(fā)明的不同的實施方案。在圖4中,介電材料由玻璃、陶瓷或塑料組成并且作為柔韌的空心纖維5構(gòu)成,其 中空心纖維5的內(nèi)壁用導(dǎo)電材料例如金屬、摻雜半導(dǎo)體或傳導(dǎo)性金屬氧化物層(銦錫氧化 物)(ITO)涂覆,其中涂層發(fā)揮電極1的作用。在該構(gòu)成方式的情況下,通常在僅使用空心 纖維5的情況下,待處理的物體發(fā)揮反電極的作用。圖5中所示的實施方案與圖4所示實施方案的區(qū)別僅在于,電極1作為實心材料 構(gòu)成并且由傳導(dǎo)性材料例如金屬和/或金屬合金或類似物組成。圖6中所示的實施方案與圖4和5所示實施方案的區(qū)別僅在于,電極1作為粉末 構(gòu)成,由傳導(dǎo)性材料例如金屬和/或金屬合金或類似物組成。圖7中所示的實施方案與之前的實施方案的區(qū)別在于,電極作為電離氣體,例如 稀有氣體或其他惰性氣體或其混合物或由其他可電離的氣體組成,其中例如通過施加高于 氣體電離(等離子體)的擊穿電壓的高電壓,從而產(chǎn)生電離氣體?,F(xiàn)在電離氣體是導(dǎo)電的, 因此可以作為電極使用。圖8中所示的實施方案與圖4、5、6和7所示實施方案的區(qū)別在于,兩個由電介質(zhì) 材料組成并且分別具有實心材料電極的相應(yīng)空心纖維5彼此相鄰地縱向排列,從而在施加 相應(yīng)的電壓的情況下,上方的電極發(fā)揮電極1的作用,下方的電極發(fā)揮反電極5的作用,從 而通過這兩個空心纖維的幾何排列調(diào)節(jié)等離子體的特定幾何形狀,其中此外還可想象的是 更多的空心纖維,以產(chǎn)生等離子體的相應(yīng)的幾何形狀。圖9所示實施方案與圖4、5、6和7所示實施方案的區(qū)別在于,與空心纖維5縱向 相鄰地設(shè)置相應(yīng)的抽氣設(shè)備6,從而將任選非期望的成分例如所產(chǎn)生的氧自由基迅速地從 待處理的物體除去,從而例如不刺激敏感的皮膚微粒。圖14所示實施方案與圖4、5、6和7所示實施方案的區(qū)別在于,與空心纖維5縱向 相鄰地設(shè)置相應(yīng)的柔韌的抽氣設(shè)備6和柔韌的輸氣設(shè)備8,從而將任選非期望的成分例如 所產(chǎn)生的氧自由基迅速地從待處理的物體除去,以及針對性地輸入氣體,從而例如冷卻處 理區(qū)域和/或有針對性地引起反應(yīng)。從圖10可以看出,更多個空心纖維5由介電材料組成或者具有由玻璃、陶瓷或塑 料制成的介電涂層并且配備有電極,例如是內(nèi)涂層形式(參見圖4的實施方案),與其他纖 維形式的支持單元9聯(lián)合地形成組織狀單元10,從而即使在困難的拓撲結(jié)構(gòu)的情況下(參 見圖11),能夠相應(yīng)地適宜的和適配的成型并因此加以應(yīng)用。最后,在圖12中概略地顯示了與發(fā)揮反電極和物體作用的一部分皮膚區(qū)域H(在此情況下皮膚H是待處理的物體0)相關(guān)的一般應(yīng)用。圖15至17顯示了不同的實施方案,與之前的實施方案的區(qū)別在于,以產(chǎn)生自由等 離子體火焰的方式設(shè)置電極/電極和/或氣體輸入設(shè)備。從柔韌的裝置排出的等離子體2 的自由等離子體火焰可以直接用于局部應(yīng)用。在圖15所示的實施方案中,等離子體對于電極1和反電極7通過相應(yīng)的固體電介 質(zhì)3以介電阻擋的方式直接接觸。在圖16和17的實施方案中,僅給出如下簡單的介電阻擋,等離子體與電極1通過 固體電介質(zhì)3直接接觸而加以阻擋,然而與反電極7直接接觸,這是因為其本身處于等離子 體中并且例如作為導(dǎo)電的柔韌的絲線構(gòu)成。圖17的實施方案與圖16的實施方案的區(qū)別主要在于,設(shè)置螺旋形的電極1作為 圍繞固體電介質(zhì)(在此空心纖維材料)的外部電極,從而獲得或支持一定的機械柔韌性。 顯然還可想象的是,圖15至17所示實施方案可以配備有如圖14所示的抽氣設(shè)備。附圖標(biāo)記
0-物體
H-皮膚
1-電極
2-等離子體
3-固體電介質(zhì)
4-作用表面
5-空心纖維
6-抽氣設(shè)備
7-反電極
8-輸氣設(shè)備
9-支持單元
10-組織狀單元
11-支架
12-觸點接通
13-電端口
14-氣體入口
15-氣體出口
16_氣體流
權(quán)利要求
1.用于處理包含活細胞的生物材料的方法,其中借助等離子體和至少一種活性物種 和在等離子體中存在的電流而將試劑至少部分地帶入一部分活細胞和/或一部分細胞外 基質(zhì)中,其中等離子體是借助被介電阻擋的放電產(chǎn)生的,其中所述試劑選自以下組中肽、 激素、激素類似物、腎上腺皮質(zhì)激素、免疫抑制劑、維生素、抗組胺藥物、抗炎劑、止痛藥、局 部麻醉劑、肝素藥物、抗生素、化妝品、膠體護理液、皮膚自曬黑劑、dsDNA、ssDNA、miRNA、 siRNA、shRNA 和基因。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于,所述活性物種選自以下組中自由基、離子、通 過等離子體激發(fā)的分子、離子、自由基、原子。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法,其特征在于,所述活性物種選自以下組中原子氮、原子氧、 稀有氣體、原子氫、包含OH-的分子、包含CH-的分子、包含CO-的分子、包含NH-的分子、醇、 酯、醛、酮、胺、酰胺、氨、氮氧化物、鹵素。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一的方法,其特征在于,使用借助電極(1)經(jīng)過固體電介質(zhì) (3)通過被介電阻擋的氣體放電所產(chǎn)生的等離子體( 處理表面的裝置,其中所述裝置具 有可逆地可變形的作用表面G),其在處理期間直接地與等離子體( 鄰接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法,其特征在于,所述電介質(zhì)C3)具有可逆地可變形的表面⑷。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一的方法,其特征在于,所述電介質(zhì)C3)被設(shè)置在柔韌的空心 纖維( 之上和/或之中。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6之一的方法,其特征在于,所述電介質(zhì)(3)是柔韌的空心纖維⑶。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一的方法,其特征在于,使用借助電極(1)經(jīng)過固體電介質(zhì) (3)通過被介電阻擋的氣體放電所產(chǎn)生的等離子體( 處理表面的裝置,其中所述裝置具 有固態(tài)作用表面G),其在處理期間直接地與等離子體(2)鄰接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法,其特征在于,所述電介質(zhì)(3)具有固態(tài)表面0)。
10.根據(jù)權(quán)利要求4至9之一的方法,其特征在于,所述電介質(zhì)(3)是作為顆粒和/或 作為粉末構(gòu)成的。
11.根據(jù)權(quán)利要求4至10之一的方法,其特征在于,所述電極(1)至少部分地直接貼在 電介質(zhì)(3)的作用表面上。
12.根據(jù)權(quán)利要求3至11之一的方法,其特征在于,所述電極(1)至少部分地借助間隔 墊片與電介質(zhì)的作用表面隔開。
13.根據(jù)權(quán)利要求11至12之一的方法,其特征在于,所述電極(1)至少部分地作為涂 層貼在電介質(zhì)⑶上。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至12之一的方法,其特征在于,所述電極(1)以實心材料構(gòu)成。
15.根據(jù)權(quán)利要求11至12之一的方法,其特征在于,所述電極(1)是作為顆粒和/或 作為粉末構(gòu)成的。
16.根據(jù)權(quán)利要求11至12之一的方法,其特征在于,工作狀態(tài)中的電極(1)是電離氣體。
17.根據(jù)權(quán)利要求4至16之一的方法,其特征在于具有反電極(7)。
18.根據(jù)權(quán)利要求4至17之一的方法,其特征在于具有抽氣設(shè)備(6)和/或輸氣設(shè)備⑶。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法,其特征在于,所述抽氣設(shè)備(6)和/或所述輸氣設(shè)備(8) 是以柔韌的方式構(gòu)成的。
20.根據(jù)權(quán)利要求6至18之一的方法,其特征在于,至少空心纖維(5)與其自身或與至 少一種其他的支持單元(9)形成組織狀單元(10)。
21.根據(jù)權(quán)利要求4至20之一的方法,其特征在于,以如下方式設(shè)置所述電極和/或所 述輸氣設(shè)備和/或所述抽氣設(shè)備,產(chǎn)生自由的等離子體火焰。
22.根據(jù)權(quán)利要求1至21之一的方法用于無載體轉(zhuǎn)移至少一種選自以下組中的試劑的 用途dsDNA、ssDNA、miRNA, siRNA、shRNA 和基因。
全文摘要
本發(fā)明提供用于處理包含活細胞的生物材料的方法,其中借助等離子體和至少一種活性物種和在等離子體中存在的電流而將試劑至少部分地帶入一部分活細胞和/或一部分細胞外基質(zhì)中。
文檔編號H05H1/24GK102143718SQ200980134784
公開日2011年8月3日 申請日期2009年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月5日
發(fā)明者A·克默林, B·布塞, C·克默林, D·萬德克 申請人:奇諾格有限責(zé)任公司