一种脚控式恒压基因电导入系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种脚控式基因电导入系统，尤其涉及一种利用电穿孔技术将外源基因导入靶组织的系统。
【背景技术】
[0002]基因治疗是指将外源基因导入靶细胞，以纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病，以达到治疗目的。外源基因自己不能主动进入细胞，欲进入细胞内必须借助一定的技术方法。电脉冲导入是一种安全、高效的物理导入外源基因的方法。
[0003]目前的基因电导入装置都是通过导入仪面板上的控制键来控制电脉冲的输出，当操作者进行电脉冲导入操作时，一只手需要将电极固定在靶目标上，另一只手需要去按面板上的控制键，经常需要两个人配合才能很好的完成电导入操作，操作不便。
【实用新型内容】
[0004]以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
[0005]本实用新型的目的在于解决上述问题，提供了一种脚控式恒压基因电导入系统，可使操作者一人通过脚踏控制器上的按键独自完成基因导入操作，大大方便了导入过程的控制。
[0006]本实用新型的技术方案为:本实用新型揭示了一种脚控式恒压基因电导入系统，系统包括注射装置、电穿孔导入装置，注射装置储有外源基因片段，电穿孔导入装置包括导入仪主机、脚踏控制器、手柄和负载，导入仪主机包括电源模块、脉冲设置模块、微控制器、脉冲生成模块、以及接口模块，其中:
[0007]电源模块，产生一直流电信号；
[0008]脉冲设置模块，接收用户输入的电脉冲参数；
[0009]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;
[0010]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，将电源模块供给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;
[0011]接口模块，连接脉冲生成模块、微控制器、脚踏控制器和手柄，用于导入仪主机和脚踏控制器、手柄之间的物理上和电气上的信号连接；
[0012]负载，连接手柄，接收脉冲生成模块输出的电脉冲信号，负载是毫针电极，毫针电极的最大输出峰值电压为5V?180V ；
[0013]手柄上设置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；
[0014]脚踏控制器，包括与导入仪主机相连的接口以及脉冲输出启动按键。
[0015]根据本实用新型的脚控式恒压基因电导入系统的一实施例，电脉冲信号一次释放的脉冲个数为6个，脉冲频率的误差率为±1%，脉冲宽度的误差率均为±1%。
[0016]根据本实用新型的脚控式恒压基因电导入系统的一实施例，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。
[0017]根据本实用新型的脚控式恒压基因电导入系统的一实施例，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。
[0018]根据本实用新型的脚控式恒压基因电导入系统的一实施例，导入仪主机还包括:
[0019]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:
[0020]两个串接的二极管，第一端连接脉冲生成模块，第二端接地；
[0021]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。
[0022]根据本实用新型的脚控式恒压基因电导入系统的一实施例，导入仪主机还包括:
[0023]显示模块，显示系统当前的运行阶段和系统参数。
[0024]根据本实用新型的脚控式恒压基因电导入系统的一实施例，电源模块是直流电源。
[0025]根据本实用新型的脚控式恒压基因电导入系统的一实施例，电源模块包括:
[0026]交流电源；
[0027]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。
[0028]根据本实用新型的脚控式恒压基因电导入系统的一实施例，脉冲生成模块是半桥放大电路。
[0029]根据本实用新型的脚控式恒压基因电导入系统的一实施例，脉冲生成模块是展波器。
[0030]本实用新型对比现有技术有如下的有益效果:本实用新型利用电穿孔技术将外源基因导入靶组织，并将脉冲输出启动按键安放在脚踏控制器上，将脉冲输出状态指示灯安装在手柄上。这样操作人员在完成外源基因的注射后，就可以直接用脚踏控制器的启动按键启动电脉冲导入，一个人就可以轻易完成导入操作，非常方便，既节省了人力，又节约了时间。
【附图说明】
[0031]图1示出了本实用新型的脚控式恒压基因电导入系统的较佳实施例的结构图。
[0032]图2A示出了本实用新型的手柄与导入仪主机连接的结构示意图。
[0033]图2B示出了本实用新型的负载与手柄连接的结构示意图。
[0034]图3A示出了本实用新型的电源模块的原理图。
[0035]图3B示出了图3A所示的电源模块的电路图。
[0036]图4示出了本实用新型的半桥放大电路的电路图。
[0037]图5示出了本实用新型的脱落检测电路的电路图。
[0038]图6示出了本实用新型的导入仪主机所输出的电脉冲信号的波形图。
[0039]图7示出了本实用新型的手柄的电路图。
[0040]图8示出了本实用新型的脚踏控制器的电气原理以及与导入仪主机连接的示意图。
【具体实施方式】
[0041]在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。
[0042]图1示出了本实用新型的手控式恒压基因电导入系统的一个较佳实施例的原理，请参见图1。本实施例的系统包括电穿孔导入装置I和注射装置2两部分。注射装置2可以是一个针筒注射器。电穿孔导入仪装置I又进一步包括导入仪主机、手柄80、负载90和脚踏控制器100。其中导入仪主机又进一步包括:脉冲设置模块10、电源模块20、微控制器30、显示模块40、脉冲生成模块50、接口模块60、脱落检测模块70。在本实施例中，显示模块40和脱落检测模块70是一个优选的方案。
[0043]注射装置2储有外源基因片段，外源基因片段包括基因治疗药物、核酸疫苗、siRNA,microRNA及其他研宄用基因等。通常先由注射装置2注射外源基因到靶部位，以注射点为中心推进。
[0044]脉冲设置模块10接收用户输入的电脉冲参数。电脉冲参数应该设置的范围是:电脉冲的波形为恒定电压的对称触发单向连续脉冲波，脉冲频率为I?60Hz，较佳的为1Hz、5Hz、10Hz ;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。上述脉冲频率的误差率为± I %，脉冲宽度的误差率均为±1%。
[0045]电源模块20产生一个直流信号作为驱动电压输出至脉冲生成模块50，同时电源模块20提供工作电压至微处理器30。电源模块20可以是一个直流电源装置，也可以是一个交流电源装置。当电源模块20是一个直流电源装置时，请同时参见图3A和3B，220V的交流电源21连接在环形变压器22的初级线圈上，变压器的次级线圈有3个抽头，经过环形变压器22的变压，在第I个抽头上形成36V的交流电压，在第2个抽头上形成60V的交流电压，在第3个抽头上形成5V的交流电压。三个抽头分别连接一个整流滤波电路23，分别将36V的交流电转换为36V的直流电，将60V的交流电转换为60V的直流电，将5V的交流电转换为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