手持式电穿孔装置的制作方法

本发明属于细胞转染设备技术领域，具体地，涉及一种手持式电穿孔装置。

背景技术：

传统的电穿孔设备体积庞大，操作不便，电穿孔设备与电穿孔杯相互独立，电穿孔设备不同时具备移液和电穿孔的功能。在电穿孔实验中，首先需要在ep管中混合细胞和外源物质之后，再将含有细胞和外源物质的悬浮液吸取到电穿孔杯内进行电穿孔，接着将经过电穿孔后的悬浮液再吸取到培养皿中，操作极其繁琐。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。

为此，本发明提出一种手持式电穿孔装置，该手持式电穿孔装置操作方便且快捷高效。

根据本发明实施例的手持式电穿孔装置包括：壳体，所述壳体限定出密闭容纳腔，所述密闭电脉冲单元和取样单元，所述壳体设有安装孔，所述安装孔与所述密闭容纳腔相连；枪头组件，所述枪头组件与所述安装孔连接，所述枪头组件包括枪头，所述枪头限定出储液腔，所述储液腔用于储存含有细胞和外源物质的悬浮液，所述储液腔具有气体出入口和液体出入口，所述取样单元与所述气体出入口连通，所述枪头组件与所述电脉冲单元电连接，所述电脉冲单元所产生的电脉冲使得储液腔产生电场对细胞进行电穿孔，使得外源物质导入至细胞内。

根据本发明实施例的手持式电穿孔装置，通过将电脉冲单元和取样单元集成设置于密闭容纳腔内，从而可以实现对储液腔内的细胞悬浮液直接进行电穿孔，相比于传统电穿孔设备而言，使用方便且快捷高效。

另外，根据本发明实施例的手持式电穿孔装置，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述手持式电穿孔装置还包括：控制单元，所述控制单元包括：控制电路板和显示装置，所述控制电路板设置于所述密闭容纳腔内且分别与所述电脉冲单元和所述取样单元连接，所述显示装置安装在所述壳体的侧壁上与所述控制电路板电连接。

根据本发明的一个实施例，所述手持式电穿孔装置还包括：供电单元，所述供电单元设在所述密闭容纳腔内，所述供电单元分别与所述控制单元、所述取样单元和所述电脉冲单元电连接。

根据本发明的一个实施例，所述枪头组件还包括：装配连接体，所述装配连接体的一端嵌入所述安装孔内，所述装配连接体的另一端伸出所述安装孔，所述装配连接体设有与所述电脉冲单元电连接的两个电极针，所述枪头与所述装配连接体的另一端连接，所述枪头设有两个相对设置的导电板，两个所述电极针分别与两个所述相对导电板电连接。

根据本发明的一个实施例，所述枪头与所述装配连接体可拆卸地连接。

根据本发明的一个实施例，两个所述导电板之间设有绝缘层，所述绝缘层限定出储液腔，所述导电板贴合在所述绝缘层的外侧壁。

根据本发明的一个实施例，所述绝缘层包括：管体部，所述管体部的一端与所述装配连接体的另一端连接；腔体部，所述腔体部与所述管体部的另一端连接，所述腔体部大体为倒三角型。

根据本发明的一个实施例，所述手持式电穿孔装置还包括：进样塞杆组件，所述进样塞杆组件包括：进样塞杆，所述密闭容纳腔内设有圆孔槽，所述圆孔槽与所述密闭容纳腔连通，所述进样塞杆的一端伸入所述圆孔槽内，所述进样塞杆的另一端位于所述圆孔槽外，所述进样塞杆在外力的作用下可移动地设在所述圆孔槽内；弹性件，所述弹性件位于所述圆孔槽内，所述进样塞杆的一端止抵于所述弹性件。

根据本发明的一个实施例，所述圆孔槽的周壁将所述密闭容纳腔分隔成上腔室和下腔室，所述供电单元和所述控制单元分别设在所述上腔室内，所述取样单元和电脉冲单元分别设在所述下腔室。

根据本发明的一个实施例，所述壳体包括：第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体相对设置构设出所述密闭容纳腔。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的手持式电穿孔装置的立体图；

图2是根据本发明一个实施例的手持式电穿孔装置的分解图；

图3是根据本发明一个实施例的枪头的分解图；

图4是根据本发明一个实施例的手持式电穿孔装置的工作流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照图1-图3描述根据本发明实施例的手持式电穿孔装置100。该手持式电穿孔大体可以包括：壳体10和枪头组件40。

具体地，如图2所示，壳体10限定出密闭容纳腔，密闭容纳腔内依次设有电脉冲单元20和取样单元30，壳体10设有安装孔11，安装孔11与密闭容纳腔相通。也就是说，该手持式电穿孔装置100的电脉冲单元20和取样单元30均集成设置于壳体10的密闭容纳腔内。由此，使得手持式电穿孔装置100同时具备取样和电穿孔的功能。

参照图1结合图3所示，枪头组件40与安装孔11连接，枪头组件40包括枪头41，枪头41限定出储液腔411，储液腔411用于储存含有细胞和外源物质的悬浮液，储液腔411具有气体出入口4111和液体出入口4112，取样单元30与气体出入口4111连通，枪头组件40与电脉冲单元20电连接，电脉冲单元20所产生的电脉冲使得储液腔411产生电场以对细胞进行电穿孔，并使得外源物质导入至细胞内。

参照图4所示，手持式电穿孔装置100对细胞转染大体包括如下步骤：s100取待转染细胞至储液腔411：取样单元30对储液腔411进行抽吸，使得储液腔411内的气体从气体出入口4111排出并形成负压，含有细胞和外源物质的悬浮液从液体出入口4112在负压作用下被吸入至储液腔411中；s200电穿孔待转染细胞：电脉冲单元20所产生的电脉冲使得储液腔411产生电场以对细胞进行电穿孔，并使得外源物质导入至细胞内；s300转移经过电穿孔的细胞悬浮液：通过取样单元30对储液腔411通入空气，气体从气体出入口4111进入储液腔411内使得细胞悬浮液从液体出入口4112排出，并被转移至培养皿中进行培养。

可以理解的是，在取样之前预先设定电脉冲单元20相关参数：例如电压脉冲的类型、电压幅度、每个脉冲的宽度、连续脉冲数目、两个脉冲的间隔，同时，预先设定取样单元30的进样体积。

根据本发明实施例的手持式电穿孔装置100，通过将电脉冲单元20和取样单元30集成设置于密闭容纳腔内，从而可以实现对储液腔411内的细胞悬浮液直接进行电穿孔，相比于传统电穿孔设备而言，使用方便且快捷高效。

在本发明的一些实施例中，如图1和图2所示，壳体10包括：第一壳体13和第二壳体14，第一壳体13和第二壳体14相对设置构设出密闭容纳腔。其中，第一壳体13和第二壳体14可拆卸地连接，例如，可以第一壳体13和第二壳体14可以通过螺钉或卡扣方式连接。由此，简化手持式电穿孔装置100的制造工序，降低生产成本。

可选地，手持式电穿孔装置100还包括：控制单元50。控制单元50包括：控制电路板51和显示装置52。控制电路板51设置于密闭容纳腔内且分别与电脉冲单元20和取样单元30连接，显示装置52安装在壳体10的侧壁上与控制电路板51电连接。

也就是说，电脉冲单元20的电压脉冲的类型、电压幅度、每个脉冲的宽度、连续脉冲数目以及两个脉冲的间隔可以通过控制电路板51进行控制，取样单元30的取样体积也可以通过控制电路板51进行控制。且所有设定的参数可以通过显示装置52显示出来。由此，进一步便于操作者针对不同细胞种类设定不同参数，以满足不同实验要求的需要，从而提高手持式电穿孔装置100的通用性。

有利地，壳体10上可以设有调节电脉冲单元20相关参数的调节旋钮21和用于执行取样单元30取样动作的按钮31，由此，进一步提高手持式电穿孔装置100操作的便利性。

可选地，手持式电穿孔装置100还可以包括：供电单元60。供电单元60设在密闭容纳腔内，供电单元60分别与控制单元50、取样单元30和电脉冲单元20电连接。也就是说，供电单元60可以同时向控制单元50、取样单元30和电脉冲单元20提供电源。由此，可以使得整个手持式电穿孔装置100的设计更加合理，满足操作者在不同场合使用手持式电穿孔装置100的需要。

在本发明另一些实施例中，如图1结合图2所示，枪头组件40还包括：装配连接体42。装配连接体42的一端嵌入安装孔11内，装配连接体42的另一端伸出安装孔11，装配连接体42设有与电脉冲单元20电连接的两个电极针43，枪头41与装配连接体42的另一端连接，枪头41设有两个相对设置的导电板412，两个电极针43分别与两个导电板412电连接。换言之，两个电极针43的一端与两个导电板412电连接，两个电极针43的另一端与电脉冲单元电20连接，电脉冲单元20所产生的脉冲电场可以通过两个电极针43传递至导电板412，从而在两个相对设置的导电板412之间形成脉冲电场，进而可以对储液腔411内的细胞进行电穿孔。

可选地，两个电极针43可以分别与两个导电板412的外侧壁连接，两个电极针43之间的间距d1大体为两个导电板412之间的距离d2。

可选地，两个电极针43的间距d1可以为0.2-2毫米之间。优选地，d1为1毫米。

一些实施例中，枪头41与装配连接体42可拆卸地连接。这样，在完成一次电穿孔之后，可以将枪头41从装配连接体42取下来清洗，或者使用一次性枪头41，每次电穿孔结束后更换使用新的枪头41。由此，可以避免细胞转染过程中出现交叉污染。

在本发明的一个具体实施例中，参照图2结合图3所示，两个导电板412之间设有绝缘层413，绝缘层413限定出储液腔411，导电板412贴合在绝缘层413的外侧壁。换言之，绝缘层413夹设在两个导电板412之间，从而使得两个导电板412之间可以形成稳定的脉冲电场，有效对储液腔411内的细胞进行电穿孔。

进一步地，绝缘层413包括：管体部4131和腔体部4132，管体部4131的一端与装配连接体42的另一端连接。腔体部4132与管体部4131的另一端连接，腔体部4132大体为倒三角型。如图3所示，两个导电板412和绝缘层413的形状结构相适配，两个导电板412包覆在绝缘层413的外侧。其中，绝缘层413与导电板412之间可以设有粘结层，通过粘结层加强绝缘层413与导电板412之间的连接强度。

在本发明再一些实施例中，手持式电穿孔装置100还可以包括：进样塞杆组件70。进样塞杆组件70包括：进样塞杆71和弹性件72。如图2所示，密闭容纳腔内设有圆孔槽12，圆孔槽12与密闭容纳腔连通，进样塞杆71的一端伸入圆孔槽12内，进样塞杆71的另一端位于圆孔槽12外，进样塞杆71在外力的作用下可移动地设在圆孔槽12内。弹性件72位于圆孔槽12内，进样塞杆71的一端止抵于弹性件72。

可选地，手持式电穿孔装置100的安装通孔可以设有移液管，手持式电穿孔装置100具有普通移液枪的功能。通过按压进样塞杆71使得进样塞杆71从另一端(进样塞杆71的外端)向一端(进样塞杆71的内端)方向移动，弹性件72受力之后发生形变，圆孔槽12内气体向密闭容纳腔流动，迫使移液管内的气体被排出，当进样塞杆71所受的外力消失之后，弹性件72的回复力驱动进样塞杆71从一端向另一端方向移动使得密闭容纳腔的气压减小，液体被吸进移液管中，当再次按压进样塞杆71时，移液管内的液体被排出，从而使得手持式电穿孔装置100完成吸液和排液的过程。

其中，圆孔槽12的周壁可以将密闭容纳腔分隔成上腔室和下腔室，供电单元60和控制单元50设在上腔室内，取样单元和电脉冲单元20设在下腔室。由此，可以提高手持式电穿孔装置100结构设计的合理性，保证密闭容纳腔的密封性，提高进样精度。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”“、底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。