專利名稱：用于電穿孔的反應(yīng)器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種適于電穿孔細(xì)胞例如植物細(xì)胞的反應(yīng)器系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
從DE-A-102004025046獲知這種反應(yīng)器系統(tǒng)，該出版物公開了ー種反應(yīng)器，其中一個或多個高壓脈沖發(fā)生器的電極位于反應(yīng)室中，該電極生成橫穿所述反應(yīng)室寬度的電場。、通過使用ー個以上的Marx發(fā)生器，該已知的反應(yīng)器系統(tǒng)適于進(jìn)行大批量的處理，但是其缺點是可觀的脈沖電流在材料流動方向可能流出反應(yīng)室，例如，在使用電壓與地面不對稱的情況中。因此，出于安全考慮而需要額外的地電極。此外，由于具有在細(xì)胞材料電穿孔所需閾值之下的非常低的電場區(qū)域，因此減小了系統(tǒng)的效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是減少或甚至消除所述缺點。反應(yīng)器系統(tǒng)達(dá)成了此目的，該反應(yīng)器系統(tǒng)包括 反應(yīng)室，具有長度和寬度，籍此所述反應(yīng)室沿其長度容納有中心部； 第一脈沖發(fā)生器，兩個電極Al和A2連接至所述第一脈沖發(fā)生器，籍此所述電極Al和A2位于所述反應(yīng)室中的中心部，并且當(dāng)在所述長度方向測量吋，使得所述電極Al和A2至少相距等于所述反應(yīng)室的寬度的一半的距離； 第二脈沖發(fā)生器，兩個電極BI和B2連接至所述第二脈沖發(fā)生器，籍此所述電極BI和B2位于所述反應(yīng)室中的中心部，并且當(dāng)在所述長度方向測量吋，使得所述電極BI和B2至少相距等于所述反應(yīng)室的寬度的一半的距離。根據(jù)本發(fā)明的反應(yīng)器系統(tǒng)的ー個優(yōu)點是通過在材料流的方向上結(jié)合分離電極的方法與電場方向，從而可以省略額外的地電極。根據(jù)本發(fā)明的反應(yīng)器系統(tǒng)的又ー個優(yōu)點是可以減少電場強(qiáng)度不足以適于電穿孔的區(qū)域，特別是在中心部的區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的反應(yīng)器系統(tǒng)的另ー個優(yōu)點是該反應(yīng)器系統(tǒng)也適于大規(guī)模反應(yīng)器，而并非不得不采用單個足夠強(qiáng)大的脈沖發(fā)生器。根據(jù)本發(fā)明的反應(yīng)器系統(tǒng)的又ー個優(yōu)點是通過增加反應(yīng)室的寬度可以將該反應(yīng)器系統(tǒng)制造成適于加工高質(zhì)量流，因此極大地或甚至徹底地避免了増加通過反應(yīng)器系統(tǒng)輸送的材料的速度的必要。眾所周知，速度増加容易導(dǎo)致以下問題諸如，反應(yīng)器系統(tǒng)磨損、壓カ損失或不需要的壓力作用于通過反應(yīng)器系統(tǒng)輸送的材料。W0-A-9814074公開了ー種用于消毒并保存可泵送的食物產(chǎn)品的脈沖電場處理裝置，該脈沖電場處理裝置具有至少兩個電極以及絕緣體。每個電極均包括電極流室(electrode flow chamber)。絕緣體位于電極之間。高電壓脈沖發(fā)生器施加各種電壓、頻率和脈沖持續(xù)時間的高電壓脈沖到電極上。
US-A-2008279995公開了通過電穿孔產(chǎn)自紅葡萄和/或白葡萄的未發(fā)酵葡萄汁而從釀酒葡萄提取有用物質(zhì)的方法。在壓カ施加于未發(fā)酵葡萄汁產(chǎn)品之前，未發(fā)酵葡萄汁通過裝置或裝置的一部分泵送或者流通，并且在該裝置內(nèi)施加脈沖電場以不可逆轉(zhuǎn)地破壞葡萄外皮的生物細(xì)胞壁。用于執(zhí)行電穿孔未發(fā)酵葡萄汁的裝置包括非導(dǎo)電管和未發(fā)酵葡萄汁的流管，在流管的壁面內(nèi)布置兩個互相間隔的電極以在電極之間形成脈沖電場。在流動體積中，該裝置顯示出強(qiáng)烈的不均勻的電場分布。本發(fā)明涉及ー種適于電穿孔細(xì)胞例如植物細(xì)胞的反應(yīng)器系統(tǒng)。在此使用的反應(yīng)器系統(tǒng)的概念是指不僅包含用于進(jìn)行電穿孔エ藝的反應(yīng)室，而且包括在反應(yīng)室中進(jìn)行所述電穿孔エ藝所必需的所有設(shè)備，諸如脈沖發(fā)生器。這里的意思是，在反應(yīng)室中進(jìn)行的電穿孔具有不可逆轉(zhuǎn)地破壞反應(yīng)室中存在的細(xì)胞的目的。因此，電穿孔的功率應(yīng)當(dāng)比已知的電穿孔エ藝的功率大，已知的電穿孔エ藝僅僅旨在臨時增加細(xì)胞膜的穿透力而不是不可逆轉(zhuǎn)地破壞細(xì)胞，エ藝還指電通透作用。眾所周知，在電穿孔過程中，在兩電極上施加電壓，導(dǎo)致這些電極之間產(chǎn)生電場，藉此產(chǎn)品(即，待電穿孔的產(chǎn)品)位于電極之間。所施加的電場在細(xì)胞膜上引起電位；這導(dǎo) 致細(xì)胞膜上形成孔以破壞細(xì)胞膜，或，在電場足夠強(qiáng)的情況下破壞細(xì)胞膜。在本發(fā)明的反應(yīng)器系統(tǒng)中執(zhí)行的エ藝中，這種破壞效果是滿足需要的，因為這可以使細(xì)胞中釋放有價值的化合物，其中的ー個實例是甜菜細(xì)胞中釋放蔗糖(食糖)。本發(fā)明的反應(yīng)器系統(tǒng)包括反應(yīng)室，該反應(yīng)室用于進(jìn)行電穿孔操作。通常對于反應(yīng)室而言，本發(fā)明的反應(yīng)器系統(tǒng)中的反應(yīng)室具有長度和寬度作為重要尺寸，藉此長度和寬度兩者在此表示反映內(nèi)部尺寸的意思，即，不包括建造反應(yīng)室的材料的尺寸。長度和寬度的概念在這里具有本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的、其自身通常具有意思。例如，在反應(yīng)室為圓筒(或近似)的形式中，那么長度就理解為沿著圓筒的中心軸線測量的覆蓋圓筒的端部之間的內(nèi)部距離，并且寬度理解為圓筒的內(nèi)部環(huán)形截面的直徑。在另ー個實施例中，如果反應(yīng)室為矩形管(或近似)，那么長度就理解為管的端部之間的內(nèi)部距離，并且寬度就理解為管的矩形截面的側(cè)邊所限定的兩個內(nèi)部尺寸中的較小尺寸。截面的在此具有其通常意義三維空間中具有平面的物體的截斷或切片。反應(yīng)室應(yīng)當(dāng)優(yōu)選地由本質(zhì)上是電絕緣體的材料制成。這具有的優(yōu)點是電極可以位于并且固定于反應(yīng)室內(nèi)，而不需要另外的絕緣措施，以下將說明其更多細(xì)節(jié)。本發(fā)明的反應(yīng)器系統(tǒng)的優(yōu)點是該反應(yīng)器系統(tǒng)可以實施為商用エ業(yè)規(guī)模，藉此可以電穿孔相當(dāng)大體積的產(chǎn)品。特別地，本發(fā)明的反應(yīng)器系統(tǒng)能夠使反應(yīng)室的構(gòu)造具有大寬度。本發(fā)明的實施例中的所述平均寬度可以在O. 05m和2. OOm之間變化。優(yōu)選地，反應(yīng)室的平均寬度為至少O. 10m、0. 15m、0. 20m、0. 25m或0. 30m ;并且反應(yīng)室的平均寬度最多優(yōu)選為 2. 00m、I. 50m、I. 40m、I. 30m、I. 20m、I. 10m、I. 00m、0. 90m、0. 80m 或 0. 75m。反應(yīng)室的長度可以在寬的范圍內(nèi)變化，在一個實施例中，長度位于0.75m和5.0m之間，較優(yōu)選地在 O. 80m、0. 90m、I. 00m、I. 10m、I. 20m、I. 30m、I. 40m、I. 50m 或 2. 00m,與
4.5m、4. 0m、3. 5m或3. Om之間。反應(yīng)室的長度優(yōu)選地至少等于反應(yīng)室的寬度，較優(yōu)選地，反應(yīng)室的長度是反應(yīng)室寬度的至少I. 5倍、2. O倍、2. 5倍、3. O倍、3. 5倍、4. O倍、4. 5倍、5. O倍、5. 5倍、6. O倍、6. 5倍、7. O倍、7. 5倍、8. O倍、8. 5倍、9. O倍、9. 5倍或甚至至少10倍。隨著長比寬比的増大，維持大體上均勻的電場變得更容易實施。
盡管本發(fā)明的優(yōu)點是不止ー個脈沖發(fā)生器必須承載所有負(fù)荷，然而可以預(yù)見在本發(fā)明的某些主要的優(yōu)選實施例中，較大級別的脈沖發(fā)生器必須每個都單獨地能夠供應(yīng)至少10kW、20kW、50kW、100kW或200kW的平均功率，以便達(dá)到所需的電穿孔的效果。例如，可以估計制糖廠中每天電穿孔總量為15，000噸甜菜可能需要約400kW至700kW或更多的裝機(jī)容量。鑒于脈沖發(fā)生器的尺寸和功率中的技術(shù)限制和商用限制，本發(fā)明的反應(yīng)器系統(tǒng)可以在這種エ廠中順利地實施，藉此優(yōu)選地使用兩個、四個或甚至六個或八個脈沖發(fā)生器。根據(jù)本發(fā)明的反應(yīng)器系統(tǒng)中的反應(yīng)室具有沿著其長度的中心部。中心部在這里的意思是具有截面的反應(yīng)室的一部分，并且反應(yīng)室的長度的至少一部分作為定義尺寸。在一個優(yōu)選實施例中，中心部覆蓋整個反應(yīng)室(并且因此和反應(yīng)室完全相同)。在另ー個優(yōu)選實施例中，然而，中心部沒有含蓋整個反應(yīng)室，在此實施例中，反應(yīng)室的一端或兩端處的部分(在長度尺寸中可以看出)并不是中心部的部分。中心部的體積總共優(yōu)選地在相對于反應(yīng)室的體積的30、40或50與95、90、80或70體積％之間。中心部的平均寬度應(yīng)當(dāng)在以上給出的反應(yīng)室的平均寬度的范圍內(nèi)。本發(fā)明的反應(yīng)器系統(tǒng)包括兩個脈沖發(fā)生器第一脈沖發(fā)生器和第二脈沖發(fā)生器。脈沖發(fā)生器在這里的意思是能夠產(chǎn)生高壓電脈沖到電極的裝置，電極連接在脈沖發(fā)生器上。這種裝置已經(jīng)已知。這種裝置的ー個實例是Marx發(fā)生器。反應(yīng)器系統(tǒng)可以包括第三脈沖發(fā)生器，或甚至ー個或多個另外的脈沖發(fā)生器。優(yōu)選使用偶數(shù)個脈沖發(fā)生器，在ー個優(yōu)選實施例中，使用了 4個脈沖發(fā)生器，優(yōu)選為Marx發(fā)生器。當(dāng)兩個或多個脈沖發(fā)生器連接到單對電極上時，就形成了發(fā)生器的平行構(gòu)造，在一個發(fā)生器相對于其他發(fā)生器存在短時間延時的情況下，可能發(fā)生脈沖發(fā)生器之間的震蕩，這叫做晃動。只有通過分離至少ー個電極并且將每個發(fā)生器的輸出連接到分開的電極的一部分上，才可以有利地抑制這些震蕩。因此，電極的分離部之間的阻抗可以起著抑制元件的作用。這種方法的原理可以從例如DE 102004025046A1的文獻(xiàn)獲知。通常一個電極的兩個部分之間(例如Al和BI)的阻抗大約為幾歐姆，最高至幾十歐姆。對于電穿孔反應(yīng)器的設(shè)計而言，兩個電極組Al和BI以及電極對Al和A2之間的阻抗是很重要的。因此，設(shè)計準(zhǔn)則只能依據(jù)幾何學(xué)。連接到第一脈沖發(fā)生器上的兩個電極在此命名為Al和A2。根據(jù)本發(fā)明，電極Al和A2至少部分地位于并且優(yōu)選地本質(zhì)上完全位于反應(yīng)室的中心部內(nèi)。電極Al和A2應(yīng)當(dāng)布置為使得第一脈沖發(fā)生器通過脈沖產(chǎn)生的被送入Al和A2中的電場線能夠基本上沿著中心部的長度延伸。因此，當(dāng)在中心部的長度方向測量時，電極Al和A2應(yīng)當(dāng)彼此相隔一段距離。該距離應(yīng)當(dāng)至少等于反應(yīng)室的寬度的一半，優(yōu)選地，該距離大于中心部的長度的50%、60%、70%、80%、90%或甚至大于95%。在一個優(yōu)選實施例中，電極Al和A2實質(zhì)上位于中心部的長度的相反端。
電極Al和A2的實際形狀可以顯著變化。然而，優(yōu)選地，電極Al和A2的成型方式為使得該形狀不會消極地影響電穿孔エ藝的運作，或者甚至通過在中心部幫助確保盡可能均勻的電場而積極地有助于電穿孔エ藝的運作。電極Al和A2中的一個或者兩者可以為分離形式。在一個實施例中，電極Al分離為分電極Al-i和Al-ii，藉此這些電極放置為使得當(dāng)沿著長度方向評估吋，A2位于Al-i與Al-ii之間。在另ー個實施例中，電極Al (A2)分離為分電極Al-i和Al-ii(A2-i和A2-ii)，藉此這些電極放置為使得當(dāng)沿著長度方向評估時，Al-i和Al-ii (Α2- 和A2-ii)位于相同的位置。連接到第二脈沖發(fā)生器上的兩個電極在此被命名為BI和B2。根據(jù)本發(fā)明，電極BI和B2至少部分地位于反應(yīng)室的中心部內(nèi)。電極BI和B2應(yīng)當(dāng)布置為使得第一脈沖發(fā)生器通過脈沖產(chǎn)生的被送入BI和B2中的電場線能夠基本上沿著中心部的長度延伸。因此，當(dāng)在中心部的長度方向測量吋，電極BI和B2應(yīng)當(dāng)彼此相隔一段距離。該距離應(yīng)當(dāng)至少等于反應(yīng)室的寬度的一半，優(yōu)選地，該距離大于中心部的長度的50%、60%、70%、80%、90%或甚至大于95%。在一個優(yōu)選實施例中，電極BI和B2實質(zhì)上位于中心部的長度的相反端。電極BI和B2的實際形狀可以顯著變化。然而，優(yōu)選地，電極BI和B2的成型方式為使得該形狀不會消極地影響電穿孔エ藝的運作 ，或者甚至通過在中心部幫助確保盡可能均勻的電場而積極地有助于電穿孔エ藝的運作。電極BI和B2中的一個或者兩者可以為分離形式。在一個實施例中，電極BI分離為分電極Bl-i和Bl-ii，藉此這些電極放置為使得當(dāng)沿著長度方向評估吋，B2位于Bl-i與Bl-ii之間。在另ー個實施例中，電極BI (B2)分離為分電極Bl-i和和B2-ii)，藉此這些電極放置為使得當(dāng)沿著長度方向評估時，Bl-i和Bl-ii (Β2- 和B2-ii)位于相同的位置。在本發(fā)明中，有利的是，施加在每對電極上的脈沖形狀大體上相等。這可以借助于已知的諸如匹配電極對的阻抗，即，脈沖發(fā)生器和連接電路的阻抗，或電路的總阻抗來實現(xiàn)。在簡單設(shè)計中，這可以這樣實現(xiàn)通過設(shè)計所有的電極相等并且將其在反應(yīng)室中沿著內(nèi)圓周以相等的間距彼此間隔地安裝成環(huán)形，藉此圓周的概念具有其作為圍繞區(qū)域的路徑的通常意義，使用具有相同的內(nèi)阻抗的脈沖發(fā)生器并且使用具有相同的幾何布置的連接電路。在ー個主要實施例中，將電極Al和BI放置成使得在空反應(yīng)室的情況下電極Al和BI彼此電性絕緣；類似地，電極A2和B2也是彼此絕緣。在另ー個主要實施例中，然而，電極Al和BI之一或電極A2和B2之一連接成一個組合電極。在另ー個實施例中，電極Al和BI (A2和B2)分離成分電極，并且分電極Al-i、· · · Al-in、BH、· · · Bl-in(A2-i、· · · A2_in、B2_i，· · · B2_in)混合，藉此提及的電極位于反應(yīng)室中的中心部內(nèi)，并且使得當(dāng)在長度方向測量時，這些電極小干與反應(yīng)室的寬度的一半相等的距離。圖2中示出了這種構(gòu)造的ー個實例。優(yōu)選地，電場線在中心部內(nèi)盡可能地分布均勻，并且電場線主要在長度方向上延伸。優(yōu)選地，當(dāng)沿著中心部的長度觀察時，電極Al和BI位于彼此間隔較短的距離內(nèi)。優(yōu)選地，Al和BI位于沿著中心部的長度上彼此間隔的距離小于寬度20%或10%的位置；較優(yōu)選地，當(dāng)沿著長度方向測量時，第一脈沖發(fā)生器的電極Al是在與第二脈沖發(fā)生器的電極BI本質(zhì)上相同的位置。類似地，優(yōu)選地，當(dāng)沿著中心部的長度觀察吋，電極A2和B2位于彼此間隔較短的距離內(nèi)。優(yōu)選地，A2和B2位于沿著中心部的長度彼此間隔的距離小于寬度的20%或10%的位置；較優(yōu)選地，當(dāng)沿著長度方向測量時，第一脈沖發(fā)生器的電極A2是在與第二脈沖發(fā)生器的電極B2本質(zhì)上相同的位置。由于電極的功能而已經(jīng)具有尺寸，所以電極將會占用反應(yīng)室中的中心部的內(nèi)圓周的一部分。然而，在電極沒有連接的情況中，沿著電極之間的內(nèi)圓周應(yīng)當(dāng)有至少O. 5cm的空間以便允許電性絕緣。優(yōu)選地，所述空間至少為lcm、2cm、3cm、4cm或甚至至少5cm。優(yōu)選地，電極形成為這樣ー種形式當(dāng)在截面測量時(即，不在長度方向上)，電極占用/覆蓋中心部的圓周的最多50%。較優(yōu)選地，電極覆蓋圓周的最多49%、24%、11. 5%或甚至最多5. 25%。優(yōu)選地，電極覆蓋中心部內(nèi)圓周的一部分，該部分為電場線可以形成為沿著中心部的長度大體上均勻流動和/或電場線的分布可以是大體上均勻的。與此同時，優(yōu)選地，特別是在產(chǎn)品流準(zhǔn)備流經(jīng)反應(yīng)室的情況中，電極在從圓周朝著截面的中心的方向上盡可能少的突出；這樣所具有的優(yōu)點是盡可能小的阻礙產(chǎn)品流的任何流動。電極應(yīng)當(dāng)優(yōu)選地占用小于截面的表面積的30% ;較優(yōu)選地，電極占用小于截面的表面積的25%、20%、15%、10%或甚至小于5%。還優(yōu)選地，當(dāng)沿著長度方向相對彼此評估時，電極Al和A2的布置不能大幅扭動。優(yōu)選地，電極Al和A2沿著內(nèi)圓周相對彼此的布置變化小于內(nèi)圓周的30%，優(yōu)選地小于20% 或甚至10% ;最優(yōu)選地，所述布置是本質(zhì)上完全相同的。類似地，優(yōu)選地，當(dāng)沿著長度方向相對彼此評估吋，電極BI和B2的布置不能大幅扭動。優(yōu)選地，電極BI和B2沿著內(nèi)圓周相對彼此的布置變化小于內(nèi)圓周的30%，優(yōu)選地小于20%或甚至小于10% ;最優(yōu)選地,所述布置是本質(zhì)上完全相同的。當(dāng)沿著電極A和電極B的圓周的布置是大體上或本質(zhì)上完全相同時，沿著中心部的長度可以看出，每對電極就供電至中心部的単獨段。在本發(fā)明的主要實施例中，第一和第二脈沖發(fā)生器都是高壓Marx發(fā)生器。還優(yōu)選地，Marx發(fā)生器具有用于觸發(fā)的裝置；這種裝置例如參照DE-A-102004025046。優(yōu)選地，觸發(fā)裝置使Marx發(fā)生器同步啟動，且時間的不確定不超過所述脈沖長度的30%、20%、10%或甚至5%。這具有的優(yōu)點是可以實現(xiàn)較穩(wěn)定的操作。優(yōu)選地，每對電極的脈沖形狀基本上相
坐寸ο在另ー個實施例中，高壓Marx發(fā)生器為雙極型，S卩，與地面對稱。這包含優(yōu)點是到地面電壓更低，并且因此，花費較少精力來與地面絕緣。然后需要入口與出口處的額外的地電極以及這些電極與高壓電極之間的較短的絕緣元件，否則由于低歸檔區(qū)導(dǎo)致的額外損失減少效率。另ー方面，然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)高壓Marx發(fā)生器為單極時可以是有利的。這種方案的主要優(yōu)點是除了提及的損失外，不需要額外的反應(yīng)器的入口和出口處的地電極。結(jié)果，可以制造只具有單個類型的絕緣元件的電穿孔反應(yīng)器。這是費用高昂的方案。此外，單極Marx發(fā)生器通?？少徸允袌?。DE 102004025046A1描述了ー種矩形或方形界面的電穿孔室。當(dāng)將這種室連接于通常具有圓形截面的管系統(tǒng)時，需要連接元件將圓形形狀轉(zhuǎn)換為具有相同截面面積的矩形或方形形狀。為了忽略材料的阻塞，需要具有恒定橫截面積的光滑過渡。使用具有圓形橫截面的管狀電穿孔反應(yīng)器省略了這種連接元件的需求。本發(fā)明的反應(yīng)器系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)適于在產(chǎn)品上執(zhí)行電穿孔エ藝，藉此產(chǎn)品優(yōu)選包含植物細(xì)胞。因此，本發(fā)明還涉及用于電穿孔細(xì)胞的方法，細(xì)胞優(yōu)選為植物細(xì)胞，藉此電穿孔在根據(jù)本發(fā)明的反應(yīng)器系統(tǒng)中完成。本發(fā)明的電穿孔エ藝可以為間歇式或連續(xù)式進(jìn)行。附接于反應(yīng)室的入口和出口的形狀、形式和位置可以根據(jù)電穿孔エ藝將要進(jìn)行的方式而顯著變化。例如并且已知的，在間歇過程中，用于待電穿孔產(chǎn)品的入口可以同時發(fā)揮出口的作用。在一個優(yōu)選實施例中，反應(yīng)器系統(tǒng)適于以連續(xù)方式執(zhí)行電穿孔エ藝。在此實施例中，反應(yīng)室具有出口和入口，中心部位于出口和入口之間，使得產(chǎn)品流在其從入ロ到出口的路上可以流經(jīng)中心部。可以以這種方式進(jìn)行電穿孔的產(chǎn)品的實施例是甜菜、甜菜的水分散體、甜菜碎的水分散體、菊苣根、菊苣根的水分散體和菊苣根碎的水分散體。
在根據(jù)本發(fā)明的用于電穿孔植物細(xì)胞的方法的ー個主要實施例中，使本質(zhì)上包括甜菜碎屑的水分散體的產(chǎn)品流經(jīng)本發(fā)明的反應(yīng)器系統(tǒng)中的反應(yīng)室。在進(jìn)入反應(yīng)室之后，甜菜碎屑的水分散體的導(dǎo)電性優(yōu)選為或者可調(diào)節(jié)至O. 2mS/cm與10mS/cm之間的值,更優(yōu)選地為2mS/cm與6mS/cm之間的值；甜菜碎屑的水分散體的pH值優(yōu)選地為或者可調(diào)節(jié)至7與14之間的值，更優(yōu)選地在9與11之間。施加到中心部內(nèi)的產(chǎn)品上的場強(qiáng)優(yōu)選地為O. lkV/cm與20kV/cm之間，更優(yōu)選為3kV/cm與6kV/cm之間。電穿孔在優(yōu)選為O與65° C之間的溫度執(zhí)行。更優(yōu)選地，所述溫度位于10° C與40° C之間；這具有的優(yōu)點是實施某些有利的后續(xù)操作可以不需要進(jìn)行顯著的中間溫度變化，諸如W0-A-2006/108481中公開的提取操作。


圖I為本發(fā)明的反應(yīng)室(RC)；圖2為本發(fā)明的中心部(CS)的截面；圖3為本發(fā)明的中心部(CS)的另ー個的截面。
具體實施例方式圖I示出了反應(yīng)室RC的截面圖。圖示的RC可以具有環(huán)形截面，或者是矩形管道的形狀。RC的長度為1，寬度為W。RC包含中心部(CS);在該CS中，電極Al和A2以及電極BI和B2都位于圓周內(nèi)。Al和A2連接于第一脈沖發(fā)生器(圖未示出)；同樣地，BI和B2連接于第二脈沖發(fā)生器(圖未示出)。圖I的RC適于連續(xù)操作；使產(chǎn)品流諸如甜菜細(xì)胞的水分散體等從入ロ EN流通進(jìn)入到RC中，然后流經(jīng)CS，然后通過出ロ EX流出到RC外。當(dāng)流經(jīng)CS時，產(chǎn)品暴露于在電極Al和A2之間以及在電極BI和B2之間流動的電場脈沖。因此，產(chǎn)品完成電穿孔。在通過出口 EX離開RC后，為了獲得糖分，對電穿孔的甜菜碎屑進(jìn)行提取エ藝。圖2示出了本發(fā)明實施例的中心部(CS)在沿著電極Al和BI所在的長度的位置處的截面。在此實施例中，電極Al和BI以分離形式存在；此外，分電極沿著截面的圓周排列，以便盡可能小的對產(chǎn)品流造成干擾。圖2中也示出了 RC以及CS的寬度W。在該實施例中，分電極互相靠近；然而，分電極彼此分隔也是可行的，例如，在長度方向上，其他電極(A2或B2)位于分電極的中間。圖3示出了本發(fā)明實施例的中心部(CS)在沿著電極Al和BI所在的長度的位置處的截面。在此實施例中，電極的形狀為使得他們幾乎覆蓋CS的整個內(nèi)圓周，電極之間只有足夠的空間以供電氣絕緣。
權(quán)利要求
1.一種反應(yīng)器系統(tǒng)，包括 反應(yīng)室，具有長度和寬度，籍此所述反應(yīng)室沿其長度容納中心部； 第一脈沖發(fā)生器，兩個電極Al和A2連接至所述的第一脈沖發(fā)生器，籍此所述電極Al和A2位于所述反應(yīng)室中的中心部，并且當(dāng)在所述長度方向測量時，使得所述電極Al和A2至少相距等于所述反應(yīng)室的寬度的一半的距離；第二脈沖發(fā)生器，兩個電極BI和B2連接至所述第二脈沖發(fā)生器，籍此所述電極BI和B2位于所述反應(yīng)室中的中心部，并且當(dāng)在所述長度方向測量時，使得所述電極BI和B2至少相距等于所述反應(yīng)室的寬度的一半的距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的反應(yīng)器系統(tǒng)，包括至少ー個另外的脈沖發(fā)生器，籍此兩個電極連接至任何另外的脈沖發(fā)生器，所述電極位于所述反應(yīng)室中的中心部，并且當(dāng)在所述長度方向測量時，使得所述電極至少相距等于所述反應(yīng)室的寬度的一半的距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的反應(yīng)器系統(tǒng)，籍此當(dāng)在所述長度方向測量時，所述第一脈沖發(fā)生器的至少ー個電極是在所述第二脈沖發(fā)生器的電極和/或另外的脈沖發(fā)生器的電極的相同位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的反應(yīng)器系統(tǒng)，其中對于每個脈沖發(fā)生器而言，附接到其上的所述電極位于所述反應(yīng)室中的中心部，當(dāng)在所述長度方向測量時使得所述電極至少相距等于所述中心部的長度的50%的距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項所述的反應(yīng)器系統(tǒng)，具有入口和出ロ，籍此所述中心部坐落在所述入口和所述出口之間，使得產(chǎn)品流能夠從所述入口流到所述出口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項所述的反應(yīng)器系統(tǒng)，籍此所述電極成形為并且坐落在使得至少所述中心部的電場是大體上均勻的，籍此電場線基本在所述長度方向上延伸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項所述的反應(yīng)器系統(tǒng)，籍此每對電極為沿著所述中心部的長度的単獨段供電。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項所述的反應(yīng)器系統(tǒng)，籍此至少ー個電極被分為兩個或多個分電極。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任意一項所述的反應(yīng)器系統(tǒng)，籍此所有的脈沖發(fā)生器都是雙極脈沖發(fā)生器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任意一項所述的反應(yīng)器系統(tǒng)，籍此所有的脈沖發(fā)生器都是單極脈沖發(fā)生器。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的發(fā)生器系統(tǒng)，籍此所有的脈沖發(fā)生器都是Marx發(fā)生器。
12.根據(jù)權(quán)利要求9-11中任意一項所述的反應(yīng)器系統(tǒng)，籍此所有的脈沖發(fā)生器都具有用于觸發(fā)的裝置，使得所述脈沖發(fā)生器同步啟動且時間的不確定不超過所述脈沖長度的3 0%。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12中任意一項所述的反應(yīng)器系統(tǒng)，藉此每對電極的脈沖形狀大體上相等。
14.用于細(xì)胞電穿孔的方法，其特征在于所述電穿孔是在權(quán)利要求1-13中任意ー項所述的反應(yīng)器系統(tǒng)中進(jìn)行的。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述細(xì)胞包括甜菜細(xì)胞。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種反應(yīng)器系統(tǒng)，包含反應(yīng)室，具有長度和寬度，籍此所述反應(yīng)室沿其長度容納中心部；第一脈沖發(fā)生器，兩個電極A1和A2連接至所述的第一脈沖發(fā)生器，籍此所述電極A1和A2位于所述反應(yīng)室中的中心部，并且當(dāng)在所述長度方向測量時，使得所述電極A1和A2至少相距等于所述反應(yīng)室的寬度的一半的距離；第二脈沖發(fā)生器，兩個電極B1和B2連接至所述第二脈沖發(fā)生器，籍此所述電極B1和B2位于所述反應(yīng)室中的中心部，并且當(dāng)在所述長度方向測量時，使得所述電極B1和B2至少相距等于所述反應(yīng)室的寬度的一半的距離。
文檔編號B01J19/00GK102665453SQ201080058707
公開日2012年9月12日 申請日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日
發(fā)明者格哈特·施密特, 約亨·阿諾爾德, 迪爾克·埃佩爾萊因, 馬丁·斯克 申請人:曼海姆/奧克森福特旭德楚克股份公司