5V的直流电。其中36V直流电和60V直流电作为输出给脉冲生成模块50的驱动电压，5V直流电输出给微控制器30作为微控制器的工作电压。
[0045]微控制器30连接脉冲设置模块10，接收脉冲设置模块10的电脉冲参数，根据这一参数输出控制信号至脉冲生成模块50。微控制器30可以实现如下的功能:在没有接收到设置好的电脉冲参数的情况下在显示屏上显示“未设置脉冲参数”以提醒用户先设置电脉冲参数；在接收到用户输入的启动信号的情况下启动运行电脉冲生成的过程，否则仍然保持当前状态不变；根据设置好的电脉冲参数产生用于生成对应电脉冲的PWM信号；以脱落检测模块70的采样信号的有无为依据，判断负载电极是否已经脱落。这些功能均是以烧录在微控制器30中的指令来实现。
[0046]脉冲生成模块50连接微控制器30和电源模块20，接收微控制器30输出的控制信号，将电源模块20供给的直流信号处理成恒压脉冲信号后输出。脉冲生成模块50的具体实现可以是展波器，也可以是半桥放大电路或者全桥放大电路。请同时参见图，4，图4示出了半桥放大电路的电路结构。微控制器30输出的PWM控制信号，经过RC电路耦合，通过晶体管Q1、Q3放大PWM信号，分别驱动晶体管Q2、Q4。晶体管Q2和Q4构成半桥电路，最后的脉冲信号从端子A、B处输出。脉冲生成模块50产生的电脉冲信号是通过脉冲设置模块10来设置的，所输出的电脉冲的波形如图6所示，图6所示的波形图是以脉冲频率1Hz，脉冲宽度1ms为例来说明。从图6中看出，所输出的电脉冲是恒定电压的对称触发单向连续脉冲方波，脉冲频率为I?60Hz (误差率为± I % )，较佳的为1Hz，5Hz，1Hz ；电脉冲为一次释放I?20个，较佳的为6个；脉冲宽度为Ims?900ms，较佳的为10ms，25ms，50ms。
[0047]脱落检测模块70连接脉冲生成模块50，对负载上的电脉冲信号进行采样，将采样信号送入微控制器30中进行判断。图5示出了脱落检测模块的具体电路，请同时参见图4和图5。脱落检测模块70中，二极管D3、D4串联，一端连接半桥电路中晶体管Q4的集电极，另一端接地。晶体管Q5的集电极通过电阻R9连接+5V的电源端，基极通过电阻R7连接二极管D3的一端，发射极接地且通过电阻R8与基极相连。在系统开始工作的时候，如果负载电极未脱落，则二极管D3、D4对负载上的PWM脉冲信号进行采样，通过晶体管Q5构成的放大电路对采样信号加以放大，再送入微控制器30的输入端口进行处理和判断。如果负载电极脱落，则脱落检测电路与负载电极之间形成断路，二极管D3、D4检测不到PWM脉冲信号，也就没有采样信号送入微控制器30的输入端口，此时微控制器30判断为负载脱落。
[0048]微控制器30通过显示模块40将接收到的脉冲信号参数显示在显示屏幕上。
[0049]手柄80通过多芯线81连接导入仪主机，手柄80的一个实施电气例如所示，手柄包括脉冲启动键S1、从上而下依次排列的连接指示灯LED1、运行指示灯LED2及脱落指示灯LED3。手柄80和导入仪主机之间的物理和电气信号上的连接均是通过接口模块60来实现。在手柄上还设有一个输出保护模块，对负载90上的电脉冲信号进行监测，当输出的电脉冲信号异常时或者负载90两端出现超过正常幅度的电信号时，对负载90提供保护。
[0050]负载90的一个实施例如图2B所示是毫针电极，毫针电极的插头插入手柄电极接口 82的凹槽中，毫针电极的最大输出峰值电压为5V?180V，误差率在±10%。较佳的电压是36V、48V、和60V。毫针电极插入在此前注射器的注射部位，以上述的电脉冲完成外源基因导入细胞的过程。
[0051]提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。
【主权项】
1.一种手控式恒压基因电导入系统，其特征在于，包括注射装置、电穿孔导入装置，其中注射装置中储有外源基因片段，电穿孔导入装置进一步包括导入仪主机、手柄和负载，其中导入仪主机包括: 电源模块，产生一直流电信号； 脉冲设置模块，接收用户输入的电脉冲参数； 微控制器，连接脉冲设置模块，根据脉冲设置模块的电脉冲参数输出一控制信号； 脉冲生成模块，连接微控制器和电源模块，根据微控制器输出的控制信号，将电源模块提供的直流电信号处理成恒定电压的电脉冲信号并输出，输出的电脉冲信号的波形为对称触发单向连续脉冲波，脉冲频率为I?60HZ，脉冲宽度为Ims?900ms，脉冲个数为I?20个；以及 接口模块，连接脉冲生成模块和微控制器，用于导入仪主机和手柄实现物理上和电气上的信号连接； 负载，连接手柄，接收脉冲生成模块输出的电脉冲信号，负载为毫针电极，毫针电极的最大输出峰值电压为5V?180V ； 手柄上设置脉冲输出启动按键、脉冲输出状态指示灯、和负载接口，并通过一根多芯线与导入仪主机相连。
2.根据权利要求1所述的手控式恒压基因电导入系统，其特征在于，电脉冲信号的一次释放的脉冲个数为6个，脉冲宽度的误差率为±1% ;电脉冲信号是恒定电压的电脉冲信号，恒定电压值为36V、48V或60V ;恒定电压的电脉冲信号的脉冲宽度为10ms、25ms或50ms ;恒定电压的电脉冲信号的频率为1Ηζ、5Ηζ或10Hz。
3.根据权利要求1所述的手控式恒压基因电导入系统，其特征在于，负载上的脉冲输出状态指示灯包括连接指示灯、运行指示灯和脱落指示灯。
4.根据权利要求3所述的手控式恒压基因电导入系统，其特征在于，导入仪主机还包括: 脱落检测模块，连接脉冲生成模块，对负载上的电脉冲信号进行采样，将采样后的信号输入到微控制器中进行判断，其中脱落检测模块进一步包括: 两个串接的二极管，第一端连接脉冲生成模块，第二端接地； 一个晶体管，基极连接两个串接的二极管的第一端，集电极通过电阻连接系统工作电源端，发射极接地且和基极通过电阻连接。
5.根据权利要求1所述的手控式恒压基因电导入系统，其特征在于，手柄上还包括: 输出保护模块，对负载上的电脉冲信号进行监测，当输出的电脉冲信号异常时或者负载两端出现超过正常幅度的电信号时，对负载提供保护。
6.根据权利要求1所述的手控式恒压基因电导入系统，其特征在于，导入仪主机还包括: 显示模块，显示系统当前的运行阶段和系统参数。
7.根据权利要求1所述的手控式恒压基因电导入系统，其特征在于，电源模块是直流电源。
8.根据权利要求1所述的手控式恒压基因电导入系统，其特征在于，电源模块包括: 交流电源； 环形变压器，具有初级线圈和次级线圈，其中初级线圈连接交流电源，次级线圈有多个抽头且每个抽头均连有一个整流滤波电路，整流滤波电路将交流电源的电压经过变压后，再稳压成直流电压输出。
9.根据权利要求1所述的手控式恒压基因电导入系统，其特征在于，脉冲生成模块是半桥放大电路。
10.根据权利要求1所述的手控式恒压基因电导入系统，其特征在于，脉冲生成模块是展波器。
【专利摘要】本实用新型公开了手控式恒压基因电导入系统，使操作者通过手柄上的控制键独自完成基因导入。其技术方案为：包括注射装置、电穿孔导入装置，电穿孔导入装置包括导入仪主机、手柄和负载，导入仪主机包括：电源模块，产生直流电信号；脉冲设置模块，接收电脉冲参数；微控制器，根据电脉冲参数输出控制信号；脉冲生成模块，根据控制信号将直流电信号处理成恒定电压的电脉冲信号并输出；以及接口模块，用于导入仪主机和手柄实现物理上和电气上的信号连接；负载，接收电脉冲信号；手柄上设置脉冲输出启动按键、脉冲输出状态指示灯和负载接口，通过多芯线与导入仪主机相连。
【IPC分类】C12M1-36, C12M1-42
【公开号】CN204434628
【申请号】CN201420866954
【发明人】陈车生, 陈丽晔, 彭华磊
【申请人】上海塔瑞莎生物技术有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2014年12月30日