專利名稱：細(xì)胞電融合、電轉(zhuǎn)移裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于細(xì)胞電融合、電轉(zhuǎn)移的裝置，特別是涉及用于在細(xì)胞電融合、電轉(zhuǎn)移過(guò)程中利用單片微型計(jì)算機(jī)對(duì)細(xì)胞液特性進(jìn)行智能動(dòng)態(tài)檢測(cè)和控制的裝置;還涉及在電磁場(chǎng)作用下對(duì)融合前、后的細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)的裝置以及對(duì)它們的使用方法。
根據(jù)文獻(xiàn)檢索看出，在歐洲專利、美國(guó)專利、日本專利、西德專利中均未查到有本專利所申請(qǐng)的在細(xì)胞電融合、電轉(zhuǎn)移技術(shù)中采用帶傳感器的電極。
在歐洲專利EPO333253中所公開(kāi)的對(duì)細(xì)胞液的pH值和CO2進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)，只是在細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中進(jìn)行，不同于本專利所申請(qǐng)的在細(xì)胞電融合、電轉(zhuǎn)移過(guò)程中對(duì)細(xì)胞液特性進(jìn)行智能動(dòng)態(tài)檢測(cè);也不同于本專利申請(qǐng)的是在電磁場(chǎng)作用下的細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中對(duì)細(xì)胞液特性和所施加的電磁場(chǎng)強(qiáng)度所進(jìn)行的智能動(dòng)態(tài)檢測(cè)。
在美國(guó)專利US.4578168和US.4906576中雖然使用了調(diào)制高頻電場(chǎng)使細(xì)胞排列成串，但仍以視頻脈沖電場(chǎng)進(jìn)行細(xì)胞融合，其高頻電場(chǎng)和視頻脈沖電場(chǎng)的相位關(guān)系是隨機(jī)的，而本專利申請(qǐng)的使細(xì)胞排列成串與細(xì)胞融合時(shí)所施加于電極上的電場(chǎng)是相位完全相關(guān)的調(diào)制高頻電場(chǎng)。而且在美國(guó)專利US4906576和US4849089中公開(kāi)的專利技術(shù)中使用的電極是平行圓盤(pán)形電極，其電場(chǎng)分布與本專利申請(qǐng)的電極電場(chǎng)分布情況完全不同。
在日本專利昭63-49067中所公開(kāi)的將調(diào)制高頻矩形波用在細(xì)胞排列成串與細(xì)胞融合，此信號(hào)為非過(guò)零信號(hào)，與本專利申請(qǐng)的脈沖調(diào)幅的正弦波或高頻過(guò)零脈沖電場(chǎng)不同。而且本專利所申請(qǐng)的調(diào)制高頻電場(chǎng)其調(diào)制幅度、調(diào)制脈沖寬度、調(diào)制脈沖間隔時(shí)間等均受智能控制。
日本專利昭62-210978和依據(jù)該專利技術(shù)由日本生產(chǎn)的SSH-1型島津細(xì)胞融合裝置具有對(duì)高頻電場(chǎng)幅度、視頻脈沖電場(chǎng)幅度進(jìn)行智能控制的性能，但其在同一次融合試驗(yàn)中所施加的每個(gè)視頻脈沖的寬度均相同。而本專利申請(qǐng)不但具有對(duì)高頻電場(chǎng)幅度、視頻脈沖電場(chǎng)幅度進(jìn)行智能控制的性能，而且在同一次融合試驗(yàn)中所施加的若干個(gè)視頻脈沖電場(chǎng)，其脈沖寬度、間隔時(shí)間可以相同，也可以各不相同，還可以是脈沖串。
在歐洲專利EP0225636、美國(guó)專利US4804450和日本SSH-1型島津細(xì)胞融合裝置所用的電極雖均為圓柱形電極，但是兩個(gè)電極均固定在同一基板上，不可拆卸分離。當(dāng)電極的間距較小時(shí)，清洗、滅菌甚為不便。本專利申請(qǐng)中的組合式圓柱形電極以及“外”電極與上述已有技術(shù)中的電極完全不同。
日本專利昭62-265975和日本SSH-1型島津細(xì)胞融合裝置具有在細(xì)胞電融合、電轉(zhuǎn)移前(或前、后)控制溫度的設(shè)備。而本專利申請(qǐng)是在其細(xì)胞電融合、電轉(zhuǎn)移過(guò)程中對(duì)細(xì)胞液溫度和其它參數(shù)的智能檢測(cè)和控制的設(shè)備。
日本專利昭63-173573公開(kāi)的兩電極間的絕緣物不在電融合容器內(nèi)，是為了保證兩電極的間距和電極間絕緣。而本專利申請(qǐng)中的“外”電極在兩電極間所具有的電絕緣層則是為了保證高電位電極與細(xì)胞液不接觸，既能電絕緣，又能有效地傳輸高頻能量。
日本專利昭63-173574所公開(kāi)的在電極外所附著的高分子膜是為了有選擇地通透篩選所需要的細(xì)胞，其兩電極與細(xì)胞液間均不具有電絕緣特性。日本專利63-49066中所公開(kāi)的在電極外附著有小孔的電介質(zhì)層，除為了有選擇地通透篩選所需要的細(xì)胞外，還為了使小孔處電場(chǎng)力線集中，其電極與細(xì)胞液是直接接觸的。在日本專利昭63-84478中雖為平行電極且在電極間具有纖維素或合成纖維的隔膜，其隔膜的作用是聚積細(xì)胞。細(xì)胞雖與電極不接觸，但電極卻與細(xì)胞液相接觸。上述已有技術(shù)中所公開(kāi)的裝置均不同于本專利申請(qǐng)中的“外”電極裝置。本專利申請(qǐng)的“外”電極的電絕緣層既是為了高電位電極與細(xì)胞液不接觸和電絕緣，又要保證調(diào)制高頻信號(hào)能量的有效傳輸。
美國(guó)專利US4663292和依據(jù)該專利技術(shù)由美國(guó)BAEKON公司生產(chǎn)的Advanced Gene Transfer System BAEKON 2000 SERIES 1中所公開(kāi)的電極形式是以空氣為絕緣層的“外”電極，所施加的電場(chǎng)為若干組非過(guò)零高頻電場(chǎng)，各組高頻電場(chǎng)間相位是隨機(jī)的。上述已有技術(shù)中的電極形狀均不同于本專利申請(qǐng)中的圓柱形“外”電極以及平行“外”電極，而且本專利申請(qǐng)所使用的過(guò)零調(diào)制高頻電場(chǎng)的相位完全相關(guān)。此外，本專利申請(qǐng)中的電極不但便于清洗、滅菌，還可重復(fù)使用。而依據(jù)美國(guó)專利US4663292所生產(chǎn)的BAEKON 2000 SERIES 1儀器(國(guó)內(nèi)已有進(jìn)口)，在實(shí)際使用中表明其接地電極與塑料容器間能滲入細(xì)胞液，不便于清洗和滅菌，經(jīng)多次使用接地電極還會(huì)生銹。
本發(fā)明的目的正是為了克服上述已有技術(shù)的不足而提供了一種細(xì)胞電融合、電轉(zhuǎn)移裝置。采用這種裝置并配置單片微型計(jì)算機(jī)及電路系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在細(xì)胞電融合、電轉(zhuǎn)移過(guò)程中對(duì)細(xì)胞液特性進(jìn)行智能檢測(cè)與控制，在細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中對(duì)細(xì)胞液特性和電磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行智能檢測(cè)與控制。
本發(fā)明采用帶有傳感器的組合式細(xì)胞電融合、電轉(zhuǎn)移電極。該電極由分別固定裝在上、下兩塊玻璃上的兩個(gè)同心金屬圓柱形電極構(gòu)成，兩電極分別接有電極引線。該電極還可采用“外”電極，即接地電極與細(xì)胞液接觸，高電位電極與細(xì)胞液間有電絕緣層。本發(fā)明還采用了帶有測(cè)量傳感器的電磁場(chǎng)細(xì)胞培養(yǎng)裝置。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)說(shuō)明

圖1a顯示帶傳感器的電極結(jié)構(gòu)1b顯示圖1a的A-A′斷面2a顯示圓柱形“外”電極結(jié)構(gòu)2b顯示平行“外”電極結(jié)構(gòu)2c顯示圖2b平行“外”電極的B-B′斷面3a、3b顯示工作時(shí)加在“外”電極上的電壓波形示意4顯示電磁場(chǎng)作用下的細(xì)胞培養(yǎng)裝置結(jié)構(gòu)5a顯示圖1裝置所用的單片微型計(jì)算機(jī)及電路系統(tǒng)的方框5b顯示圖2裝置所用的單片微型計(jì)算機(jī)及電路系統(tǒng)的方框圖帶有傳感器的細(xì)胞電融合、電轉(zhuǎn)移電極是在兩塊玻璃3、4上分別安裝圓柱形金屬電極1、2。電極1、2的同心度和整個(gè)電極的密封由圓環(huán)7保證。電極2和玻璃4上安裝有測(cè)量傳感器組8、9、10。電極1與電極2上接有電極引線5、6。這樣構(gòu)成一個(gè)封閉的、組合式電極。圓柱形“外”電極是在玻璃14上安裝有高電位電極12，電極12外層有絕緣層11，玻璃21上安裝有接地電極13，電極13與玻璃21上裝有傳感器組18、19、20。圓環(huán)17用來(lái)保證電極12、13的同心度以及電極整體的密封。電極12、13上接有電極引線15、16。
平行“外”電極是在玻璃29上平行安裝高電位電極23，接地電極24。電極23的外層有電絕緣層22。電極23、24的兩端裝有絕緣端板27、28。電極23、24的一端各接有電極引線25、26，傳感器30裝在兩電極之間。
帶有傳感器的電磁場(chǎng)作用下的細(xì)胞培養(yǎng)裝置是在玻璃35上安裝可透光電極31、電磁場(chǎng)電極32以及電磁場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)量傳感器33?？赏腹怆姌O上可放置被培養(yǎng)細(xì)胞36，并由傳感器組34對(duì)細(xì)胞液特性進(jìn)行測(cè)量。
采用本發(fā)明利于細(xì)胞無(wú)菌試驗(yàn)，使用方便，同時(shí)具有清洗、消毒方便，細(xì)胞懸浮液容量大等優(yōu)點(diǎn)。采用本發(fā)明中所述電極可對(duì)細(xì)胞電融合的全過(guò)程進(jìn)行顯微觀察、顯微電視攝像、錄像、顯微攝影，還可通過(guò)微型計(jì)算機(jī)對(duì)細(xì)胞懸浮液的特性(溫度、電導(dǎo)率、pH值、溶液離子濃度等)進(jìn)行智能動(dòng)態(tài)檢測(cè)和控制。
權(quán)利要求
1.一種用于細(xì)胞電融合、電轉(zhuǎn)移的裝置，其特征是該裝置采用帶有傳感器的細(xì)胞電融合、電轉(zhuǎn)移電極。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于帶傳感器的組合式電極由分別固定在上、下、兩塊玻璃上的兩個(gè)同心的金屬圓柱形電極構(gòu)成，兩電極分別接有電極引線。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于采用“外”電極，即接地電極與細(xì)胞液接觸，高電位電極與細(xì)胞液間有電絕緣層。
4.一種細(xì)胞電融合、電轉(zhuǎn)移裝置，其特征在于采用帶有測(cè)量傳感器的電磁場(chǎng)細(xì)胞培養(yǎng)裝置，該裝置由一塊玻璃板上安裝可透光電極、電磁場(chǎng)電極、電磁場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)量傳感器和細(xì)胞液特性測(cè)量傳感器構(gòu)成，可透光電極上放置被培養(yǎng)細(xì)胞。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于細(xì)胞電融合、電轉(zhuǎn)換技術(shù)。該技術(shù)采用帶有傳感器的電極以及帶有傳感器的電磁場(chǎng)作用下的細(xì)胞培養(yǎng)裝置。采用本發(fā)明可對(duì)細(xì)胞電融合的全過(guò)程進(jìn)行顯微觀察，顯微電視攝象、錄象、顯微攝影。還可通過(guò)微機(jī)對(duì)細(xì)胞懸浮液的特性(溫度、電導(dǎo)率、pH值、溶液離子濃度等)進(jìn)行智能動(dòng)態(tài)檢測(cè)和控制。
文檔編號(hào)C12N13/00GK1057482SQ91104419
公開(kāi)日1992年1月1日 申請(qǐng)日期1991年7月4日 優(yōu)先權(quán)日1991年7月4日
發(fā)明者李德生, 王堃, 劉永善, 丁建, 張碧輝, 陳楚楚 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué), 中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所