一种联合超声靶向微泡破坏技术介导基因转染的装置的制作方法

本实用新型涉及微生物培养器械技术领域，具体涉及一种基因转染细胞培养装置。

背景技术：

基因治疗是通过特定方式将正常基因或有治疗作用的遗传物质导入靶细胞，以纠正基因缺陷或发挥治疗作用，从而达到治疗疾病的目的。近年来，随着分子生物学的发展，基因治疗在重大疾病的治疗方面显示出了独特的优势。有效的基因转导方法是成功进行基因治疗的一个重要步骤，其中非侵袭、靶向的基因传输系统在临床上显的尤为重要。然而基因的体内运输是基因治疗过程中重要的科学问题，如何将基因安全、高效的运输到治疗部位是基因治疗的重要挑战。目前主要的基因运载系统包括病毒载体和非病毒载体。病毒载体缺乏靶向性，使得基因难以安全、高效的达到目标部位，导致疗效不理想，并且由于其明显的毒副作用限制了它的临床应用。在非病毒载体中，脂质微泡由脂质外膜及惰性气体核心组成，能携带治疗基因，保护其不受体内核酸酶降解，在联合超声靶向微泡破坏(Ultrasound-targeted microbubble destruction,UTMD)技术后，能于特定时间及空间内击碎靶组织内的载基因微泡，释放治疗基因，并同时增宽血管内皮细胞间隙和短暂增加细胞膜孔，从而增加细胞膜通透性，提高基因转染率。因此，UTMD作为一种理想的基因传递方法，具有广阔的应用前景。

然而UTMD转染基因研究中，传统的正向放置细胞培养板，倒置超声探头接触细胞底板所得到的基因转染率较低，不同文献转染率差异较大等问题。基于此问题，有必要对现有技术进行改进。

技术实现要素：

传统的正向放置细胞培养板，倒置超声探头接触细胞底板所得到的基因转染率较低，其原因是由于气体核心的脂质微泡易漂浮在细胞培养液表面，正向放置细胞培养板时，携带基因的微泡与板底细胞存在一定距离，当超声辐照增加细胞膜通透性后，基因不能及时进入细胞。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种联合超声靶向微泡破坏技术介导基因转染的装置，细胞培养板倒置能有效提高基因转染率，为基因治疗提供安全、高效的基因传递方式。

当细胞培养板倒置时，微泡漂浮在细胞周围，当超声击破微泡，开放细胞膜孔时，基因较易进入细胞内。此时存在一个必要条件，细胞培养板倒置后必须排尽空气，否则空气泡会上浮至细胞周围，隔绝微泡与细胞，反而使基因转染率降低。

本实用新型的目的主要通过以下技术方案实现：一种联合超声靶向微泡破坏技术介导基因转染的装置，包括升降台(5)、铁架台(4)，还包括硅胶塞(7)、超声探头(2)、超声转染仪(1)和细胞培养板(6)；其特征在于，所述升降台(5)放置于所述铁架台(4)底座之上；所述超声探头(2)与超声转染仪(1)相连；所述细胞培养板(6)采用倒立的方式放置于升降台(5)上；所述细胞培养板(6)通过硅胶塞(7)封口；所述硅胶塞(7)呈品字形置于细胞培养板(6)正下方；所述超声探头(2)放置于细胞培养板(6)的正上方；所述超声探头(2)放置于铁夹(3)之上，并固定在铁架台(4)上。

在一些技术方案中，所述硅胶塞(7)与细胞培养板(6)连接时为密封结构。

在一些技术方案中，所述超声探头(2)与细胞培养板(6)底板紧密贴合。

在一些技术方案中，所述细胞培养板(6)为12孔板。

在一些技术方案中，所述铁夹(3)固定于铁架台(4)上，并可调节高度和方向。

在一些技术方案中，所述细胞培养板(6)采用无毒聚氯乙烯板材制作。

在一些技术方案中，所述升降台(5)采用螺纹杆控制升降。

在一些技术方案中，所述升降台(5)的台面铺设有防滑硅胶垫。

在一些技术方案中，所述铁夹(3)为圆形，外面包裹一层橡胶层。

本实用新型使用硅胶塞密封细胞培养板，使硅胶塞与细胞孔内液面紧密贴合，排尽空气成功率高，操作方便，保证细胞培养板倒置后微泡与细胞的紧密接触。

本实用新型使用升降台和可调节高度和方向的铁架台，可完成细胞孔与探头的精确贴合。

本实用新型使用12孔板，单孔与所述超声探头形状完全贴合，能使超声辐照时细胞受照均匀，并避免超声波干扰其他细胞孔结果。

有益效果

与传统正向放置细胞培养板进行超声联合微泡体外细胞基因转染相比，本实用新型提高了基因转染效率；与其他倒置细胞培养板进行超声联合微泡体外细胞基因转染相比，本实用新型又简化了操作步骤，排尽空气成功率高，保证了基因转染的安全、便捷和高效。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图中：1、超声转染仪；2、超声探头；3、铁夹；4、铁架台；5、升降台；6、细胞培养板；7、硅胶塞。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，一种联合超声靶向微泡破坏技术介导基因转染的装置，包括升降台(5)、铁架台(4)，还包括硅胶塞(7)、超声探头(2)、超声转染仪(1)和细胞培养板(6)；所述升降台(5)放置于所述铁架台(4)底座之上；所述超声探头(2)与超声转染仪(1)相连；所述细胞培养板(6)采用倒立的方式放置于升降台(5)上；所述细胞培养板(6)通过硅胶塞(7)封口；所述硅胶塞(7)呈品字形置于细胞培养板(6)正下方；所述超声探头(2)放置于细胞培养板(6)的正上方；所述超声探头(2)放置于铁夹(3)之上，并固定在铁架台(4)上。

该装置的操作步骤如下：

(1)超声辐照前一天准备：在37℃条件下，0.25％的胰酶消化细胞1-5min，得到细胞悬液，将其间隔种植于12孔板，细胞培养箱放置24h后，待细胞密度达到80％-90％则可用于转染。

(2)PBS清洗细胞后待用，自制脂质微泡、miRNA与无血清培养基共同孵育20min，加样入细胞培养板。

(3)利用硅胶塞封口，务必排尽空气，密封细胞孔，然后将细胞培养板倒置于升降台上。

(4)将超声探头通过铁夹固定于铁架台上。

(5)调整升降台及铁夹，使超声探头与细胞培养板底板密切接触，使用耦合剂排空空气，对准需要辐照的细胞孔。

(6)超声辐照，辐照完毕后继续培养6-8小时，其后更换培养基，PBS洗涤3遍，去除残余微泡、miRNA及死亡细胞。

上述实施方式仅是本实用新型的优选实施方式，并非仅有的实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。