一種電穿孔晶片及基於電穿孔晶片的多孔板裝置的製作方法
2024-01-27 13:22:15 3
專利名稱:一種電穿孔晶片及基於電穿孔晶片的多孔板裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電穿孔的晶片，更具體而言，本發明涉及一種高效地利用電穿孔晶片進行電穿孔的多孔板裝置。
背景技術：
細胞膜是包圍在細胞外周的一層薄膜，是細胞與外界進行選擇性物質交換的通透性屏障。細胞膜是細胞成為一個獨立的生命單位，並擁有一個相對穩定的內環境。周圍環境中的一些物·質可以通過細胞膜，其它的物質則不行。細胞可以通過細胞膜從周圍環境攝取養料，排出代謝產物，使物質的轉運達到平衡狀態。所以，細胞膜的基本功能就是維持細胞內微環境的相對穩定並有選擇地與外界環境進行物質交換。
研究發現，如果對細胞施加一定強度的電刺激並持續一段時間，就可以誘導細胞膜上產生一些微孔，使細胞的通透性增強，所謂細胞電穿孔(Electroporation)就是指細胞在外加脈衝電場的作用下，細胞膜脂雙層上形成瞬時微孔的生物物理過程(WaverJ.C.「Electroporation:A dramatic,nothermal electric field phenomenon，，1992)。當細胞膜發生電穿孔時，其通透性和膜電導會瞬時增大，使親水分子、DNA、蛋白質、病毒顆粒、藥物顆粒等正常情況下不能通過細胞膜的分子得以進入細胞。在短時間內撤除電刺激後，細胞膜可以自我恢復，重新成為選擇性通透屏障。與傳統的化學穿孔和病毒穿孔相比，由於電穿孔具有無化學汙染、不會對細胞造成永久性損傷、效率較高等優點，在生物物理學、分子生物學、臨床醫學等領域有著廣闊的應用前景。
雖然電穿孔作用的機理並不完全清楚，但在本文中細胞電穿孔是公知的，包括細胞膜脂雙層的破裂，導致在膜上形成暫時性的微孔，允許外源性分子通過擴散進入細胞。
現有技術中，主要有三類方法來完成細胞電穿孔的過程:
1、將細胞放置於一對相距數毫米至數釐米的平行電極之間。使細胞在電極之間的電場中受到電刺激，以實現電穿孔的目的。(例如，美國專利U.S.Pat.5389069)
2、使用針狀電極扎入組織或細胞中對細胞進行電擊，達到電穿孔的目的。(例如，美國專利U.S.Pat.5389069 ;中國專利申請，公開號CN 101020892A)
3、將一個腔室放置在一對平行電極之間，使得細胞的懸浮溶液在腔室中流動的同時受到電擊。(例如，美國專利U.S.Pat.6773669 ;中國專利申請，公開號:CN 1195997A)
在現有技術中公開的系統中，電極之間的距離通常在10毫米左右，遠遠大於細胞的典型尺度(20微米)，所以難以精確控制實際施加在細胞上的電場。同時，在兩個平板電極產生的電場中，電場E = V/D (V為施加在兩極板之間的電壓，D為兩極板之間的距離)，在極板之間的距離D較大(大於10毫米)的傳統電穿孔系統中，需要的電壓通常高達數千伏特。這給設計供電系統增加了難度，也不利於節能環保。
而在現有技術中公開的電穿孔設備及方法均不適用於處理大量的樣品，也不適用於連續處理樣品。也就是說，現有技術中得到的電穿孔室均是「靜態」工作的，即:在電穿孔室處理完一批樣品以後，需要對電穿孔室進行清洗、重新培養細胞等處理，才能繼續下一批樣品處理。在公開的技術中，電穿孔常常是在一次性單室試管中進行的，其用於電穿孔的最大容量通常為I毫升。在需要處理大量樣品的場合中，這種技術冗長乏味，勞動強度大。
在公開的現有技術中，很少考慮到如何實時觀察細胞在電穿孔時的形態變化。而這在細胞生理研究中，是需要關注的重點。
在公開的現有技術中，細胞的培養和電穿孔是分開進行的，而這帶來了額外的工作量並降低了工作效率。
發明內容
本發明克服了上述現有技術中的不足，本發明的目的之一是提供了一種電穿孔晶片，其具有精確控制的電極；本發明的另一目的是提供一種用於電穿孔的多孔板裝置，用於處理大量的樣品。
為了達到上述的目的，本發明所提供的電穿孔晶片的技術方案概述如下:
一種電穿孔晶片，其特徵在於，包括:
承載電極的基板；
電極，所述的電極每兩個為一對，包括相對設置的陽極和陰極，且陰極和陽極之間
相互嵌套。
所述基板由絕緣材料製成。
所述基板 為覆蓋了絕緣材料的金屬。
所述絕緣材料為玻璃或矽。
所述電極寬度為I微米至I毫米。
所述電極由金屬或導電聚合物製成。
所述電極形狀為環形或方形。
所述電極位於基板的表面或嵌入基板中。
所述電極，每對電極分別連接以實現電場的分區控制。
所述電極的所有陽極連接在一起，同時所有陰極連接在一起，以實現電場的同時控制。
為了達到上述的另一目的，本發明所提供的用於電穿孔的多孔板裝置技術方案概述如下:
一種基於電穿孔晶片的多孔板裝置，其特徵在於，包括:
多個電穿孔晶片，所述電穿孔晶片包括承載電極的基板和電極，所述電極每兩個為一對，包括相對設置的陽極和陰極，且陰極和陽極之間相互嵌套；
多孔板，包括多個孔，所述多孔板置於電穿孔晶片的基板上，形成腔體，且每個孔的底部對應一個電穿孔晶片；
電壓源，用於設定並產生脈衝電壓；
及連接電壓源與電穿孔晶片的電連接件。
所述多孔板，包括6、8、16、24、48、96、192、288、384、576、672、768、1536個孔。
所述多孔板上的孔呈圓柱體或是立方體。
所述多孔板上的孔容量為I微升至10毫升之間。
所述多孔板上的孔用作電穿孔的腔體或者用作細胞培養的腔體。[0037]所述多孔板上一個孔中只培養一種細胞，或者在一個孔中培養多種細胞。
所述多孔板上的孔布置成多個行和列。
進一步，位於同一行或同一列的孔，其底部對應的電穿孔晶片同時連接電壓源，實現同時電穿孔。
進一步，位於同一行或同一列的孔，其底部對應的電穿孔晶片分別連接電壓源，實現分區電穿孔。
所述多孔板材料由玻璃、塑料、陶瓷和金屬中的一種或多種組成。
該多孔板裝置用於對細胞進行電穿孔,所述的細胞包括動物細胞或者細菌。
該多孔板裝置用於對細胞進行電穿孔時，設定的脈衝電壓為10-2000V，脈衝寬度
0.05-20ms，脈衝次數1-100次，脈衝間隔0.1-60秒。
與現有技術相比，本發明的有益效果是:電穿孔晶片通過在基板上製作微細的電極來給細胞施加電場，從而達到給細胞電穿孔的目的。
在採用半導體刻蝕等微細加工方法的條件下，相比於已公開的電穿孔設備及系統，可以將電極的尺寸縮小很多，同時，電極之間的距離也可以縮小到和細胞尺寸相配合的程度。這樣，就可以用相對於已公開的技術來說要小得多的電壓來實現細胞電穿孔的目的。從而降低設備成本並節能。
縮小的電極間距還帶來了一個顯著的優勢，就是更高的電穿孔效率。因為細胞懸浮液是不均勻的，電極間距越小，就意味著電極之間的不均勻溶液越少，也就越容易控制電穿孔條件的一致性，達到高電穿孔效率。
在一些實施例中，採用玻璃或聚合物等透明材料來製作基板，此時，就可以通過顯微鏡來實時觀察細胞在電穿孔過程中的變化。對於細胞生理學研究來說，這是顯著的優勢。在優選的實施例當中，採用玻璃等生物兼容性好的材料作為基板，可以使細胞貼附在基板上，之後再進行電穿孔。換言之，本發明所述的多孔板裝置，既可以電穿孔貼壁狀態下的細胞，也可以電穿孔懸浮狀態下的細胞。這種彈性對於細胞生理學研究來說，也是顯著的優勢。
在電穿孔晶片的基礎上製作的用於電穿孔的多孔板裝置。其中每個孔的底部都有電穿孔晶片。在一些實施例中，通過多個孔的同時工作，可以實現大批量的高效樣品處理。在另一些實施例中，通過給不同的孔施加不同的刺激，可以快速的得到對於特定細胞的最適合電穿孔條件。
在一些實施例中，用於電穿孔的多孔板裝置上的孔也可以用作細胞培養的腔體，在優選的實施例中，還可以利用矽烷化基板表面等方法來實現不同細胞的分區培養，從而實現在同一個孔中電穿孔不同的細胞。
圖1是多孔板裝置的結構示意圖；
圖2是沿圖1中AA』的部分剖視圖；
圖3是多孔板裝置的分解視圖；
圖4是單個電穿孔晶片的示意圖；[0055]圖5是單個電穿孔晶片的分解試圖；
圖6是多孔板電穿孔系統的各部分連接示意圖。
其中，1-多孔板；2-多孔板的孔4-基板；5-電穿孔晶片陣列；6-陽極;7_陰極；8-電壓源；9-電連接件。 具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細描述:
I 基板:
因為基板起到承託作用和在電極之間起絕緣隔離作用，所以基板需要由絕緣材料製成，或者由非絕緣材料覆蓋絕緣層製成。根據本發明的基板可由任何適合以上條件的固體基板來製成，優選的基板是那些可以通過鑄模或機器切割製成要求規格的基板。特別優選的是透明的玻璃或者聚合物，因為在這種情況下，可以通過顯微鏡實時觀察細胞的狀態。如圖1所示，用於電穿孔的多孔板裝置包括:多孔板I ;多孔板的孔2和3 ;基板4 ;多孔板下方的電穿孔晶片陣列5 (該圖中不可見具體電穿孔晶片陣列布置)。
在圖2所示的優選實施例中，基板採用普通玻璃製成，該基板的尺寸可由具體需求決定，並通過切割等方法得到所需尺寸的基板。
在其它實施例中，基板材料也可以採用矽，陶瓷或覆蓋了絕緣層的金屬。由於這些材料的加工技術在本領域中是公知的，因而本領域技術人員可以在本發明的實施中方便的採用這些材料。
2 電極
電極可以由適當的導電材料或這些材料的複合物來製成。優選材料為生物兼容性好的材料，例如金、鈦和摻有銀離子的PDMS (聚二甲基矽氧烷，一種生物科學中常用的聚合物)。當採用多種材料時(例如一種導電材料(例如金)鍍在另一種導電材料(例如銅)上)，最外層的優選材料為生物兼容性好的材料。
在如圖2所示的實施例中，電極材料為鉻和金。首先在基板上濺射(這是一種半導體加工工藝中公知的沉積金屬的方法)一層厚度為0.1微米的鉻，再濺射一層厚度為0.5微米的金。然後對整個基板進行光刻(同樣是半導體加工工藝中公知的製作圖形的方法)得到需要的電極形狀。接著腐蝕掉金層和鉻層上不需要的部分。最終得到所需的電極。在另一些實施例當中，也可以在基板上開相應的槽，將電極鑲嵌進槽中。當然，電鍍等本領域公知的加工金屬的方法也可以用來製造電極。
本實施例採用鉻和金來製作電極，是因為金沒有生物毒性，而鉻是為了增加金和玻璃之間的黏附性。在不同的需求下，其它的導電材料，例如鋁、銅或者導電聚合物都可以用來製造電極。
如圖2所示的實施例中，電極的高度為0.6微米，這是考慮到電極之上的多孔板需要和基板實現密封，在本實施例中，這種密封是通過鍵合(半導體加工工藝中公知的將兩種物質緊密結合在一起的方法)實現的，所以，電極的高度不宜過大以妨礙密封。已經被實驗確定的是:當採用鍵合密封時，電極高度從0.1微米到10微米都是合適的。當採用熱壓、粘合劑粘合等其它密封方式時，則不存在電極高度的限制，所以，電極高度可以由本領域技術人員根據不同的需求和加工方法來確定。
如圖4、5所示，圖中可見電極陽極6和陰極7相互嵌套的布置。每兩個電極為一對，每對電極包括相對設置的陽極和陰極，所有陽極連接在一起，同時所有陰極連接在一起，可以實現電場的同時控制。在其它應用場合，本領域技術人員很容易實現每對電極分別連接以實現電場的分區控制。
如圖2所示的實施例中，電極的寬度為100微米，電極之間的距離為500微米，這種尺寸的電極所產生的電場是人胚胎腎細胞電穿孔條件的最優選電場。當需要對其它細胞進行電穿孔時，可以由本領域技術人員自行選擇合適的電極寬度和電極間距。
3多孔板
多孔板的作用是將不同的電穿孔晶片隔離開，形成不同的電穿孔腔室。使細胞在不同的腔室中受到電場的作用，從而完成細胞電穿孔的過程。多孔板可以由任何適合加工成形的絕緣材料製成，或在非絕緣材料的表面覆蓋一層絕緣層。優選的，製作多孔板的材料應是生物兼容性好的材料。
如圖2所示的實施例中，採用PDMS(聚二甲基矽氧烷)來製作多孔板，這是一種公知的常用於生物器件領域的易於加工成型的生物兼容聚合物材料。所述PDMS多孔板是通過鑄模的方法來得到，使用矽片充當模具。首先在普通不鏽鋼模具胚上利用工具機加工出所需凹槽，然後將液態的PDMS溶液澆鑄進模具上的凹槽，待其凝固後將其脫模取出，就得到了成型的多孔板。當然，多孔板也可以採用玻璃、塑料、其它聚合物等材料使用本領域所公知的一些加工方法進行加工，例如使用對塑料進行衝孔。
如圖3所示，圖中可見多孔板電穿孔裝置各組成部分的形狀，多孔板通過鍵合的方法和基板連接在一起。這是考慮到PDMS和玻璃之間極易通過鍵合來形成牢固的密封，而PDMS和玻璃之間的鍵合過程也很簡單，只需要將PDMS和玻璃的表面用高壓激發的氧等離子處理10秒左右(這是為了激發PDMS和玻 璃表面的懸掛鍵)，然後施加一定的壓力將其壓緊。靜置24小時後即形成可靠牢固的密封。對於其它不同的應用，本領域公知的連接方法也都適用，例如使用粘合劑或熱壓將多孔板和基板密封連接在一起。
在圖2所示的實施例中，多孔板上每個孔直徑為7毫米，高度為12毫米，共有96個孔。和電極的尺寸設計一樣，這組尺寸也是為人胚胎腎細胞電穿孔而設置的最優選條件。在其它應用中，本領域研究人員可以自行設置尺寸以滿足不同的需求。
在圖2所示的實施例中，因為PDMS和玻璃都具有良好的生物兼容性，所以每個電穿孔裝置的孔都可以用來作為細胞培養的腔體。通過這種方法，可以將細胞培養和電穿孔的過程結合在一起。
4多孔板電穿孔裝置及電穿孔方法
如圖6所示，圖中包括多孔板電穿孔裝置，電壓源8和多孔板電穿孔裝置相連的電纜連線9。所述電壓源和電纜連線都是公開的和本領域技術人員容易獲取的設備。在如圖所示6的系統中，採用電壓源輸出為正負100伏特的電壓源。這也是為人胚胎腎細胞電穿孔而設置的最優選條件。本領域技術人員可以自行選擇相似設備。本電穿孔裝置可以電穿孔動物細胞和細菌，在如圖2所示的實施例中，優選的細胞系有:HEK293(人胚胎腎細胞)，Hela (人宮頸癌細胞)，HepG2 (人肝癌細胞)，Neuro-2A (小鼠腦神經瘤細胞)，Jurkat (人淋巴瘤細胞)，HL60(人原髓細胞)和MDCK (狗腎上皮細胞)；優選的原代細胞有=HUVEC (人臍靜脈內皮細胞)，DRG(大鼠背要神經節細胞)，T淋巴細胞和人胚胎幹細胞；優選的細菌有大腸桿菌，巴氏桿菌。本領域技術人員可以根據需要選擇不同的細胞。[0079]本電穿孔裝置可以通過電穿孔的方法使多種不同的高分子化合物進入細胞，包括核酸類(質粒DNA，線性DNA，小幹擾RNA，反義核酸)，蛋白類(肽段，抗體)。在圖2所示的實施例中，優選的質粒是真核表達載體(PEGFP-C3)，本領域技術人員可以自行選擇各種真核，原核表達載體使用。
本電穿孔裝置可以設計和製作成各種尺寸，這些尺寸與本領域公知並常用的各種尺寸的細胞培養器皿相匹配，從而可以進行高通量的電穿孔實驗，並且對電穿孔後的細胞進行培養與後續試驗分析。在如圖2所示的實施例中，優選96孔板，本領域技術人員可以根據需要選擇6、8、16、24、48、96、192、288、384、576、672、768、1536孔板。本裝置既可以對貼壁細胞，也可以對懸浮細胞進行電穿孔。通過對貼壁細胞的電穿孔來實現對細胞的實時觀察，從而研究細胞在受到電刺激後形態和生理功能的變化。在圖2所示的實施例中，優選採用本領域常用的共聚焦顯微鏡進行觀察，本領域技術人員可以選擇其它高速顯微觀察設備
對懸浮細胞的電穿孔與本發明中的多孔板裝置相結合，可以顯著提高本領域現有電穿孔技術的樣品處理速度，從而實現高通量電穿孔。
系統中的電壓源可以對不同細胞給出不同波形的電壓，在圖2所示的實施例中，優選採用方波脈衝。本領域技術人員可以根據不同的細胞選擇合適的電壓源輸出。
電穿孔實驗中用到的緩衝液取自由KC1(氯化鉀)，KH2P04(磷酸二氫鉀)，K2HP04(磷酸氫二鉀)，糖類和水組成的組。對於圖2所示的實施例，優選的緩衝液配方為:IOOOml (毫升)緩衝液中含 KCl (15-50mM 毫摩爾)，KH2P04 (0.l_2mM)，K2HP04 (0.l_2mM)，肌醇(20-60mM)。本領域技術人員可以根據電穿孔細胞的不同而調整各組分的濃度以取得最高的穿孔效率。
5具體製造步驟
`[0085]由如下兩套不同的製作工藝已經成功製造出了本發明所述裝置及系統。給出具體製作方法是為了幫助本領域技術人員理解本發明的製造方法，而並不是對本發明所述器件的材料，尺寸和製造方法做出限定。
製作方法A:
採用半導體製造工藝常用的8英寸玻璃片。在玻璃片上濺射0.1微米厚的鉻金屬層，再在鉻金屬層上濺射0.5微米厚的金層。對玻璃片進行光刻，製造出所需電極的形狀，然後再使用碘化鉀溶液腐蝕金層，使用硝酸鈰銨溶液腐蝕鉻層。這樣就得到了基板及其上的電極。然後將玻璃片按長130毫米，寬86毫米的形狀用砂輪切割。採用普通不鏽鋼模胚，使用工具機加工出相應的12毫米深的槽。將液態PDMS倒入槽中，待其凝固後脫模取出。將其按長120毫米，寬86毫米的形狀用刀片切割，這樣就得到了多孔板。將玻璃基板以及玻璃頂蓋的表面和PDMS多孔板表面用氧等離子處理後，緊貼在一起並施加壓力，靜置24小時，即得到多孔板電穿孔裝置，其中每個孔的底部都有電穿孔晶片。
製作方法B:
採用半導體製造工藝常用的8英寸N型矽片。在矽片上濺射0.1微米厚的鉻金屬層，再在鉻金屬層上電鍍5微米厚的金層。對矽片進行光刻，製造出所需電極的形狀，然後再使用碘化鉀溶液腐蝕金層，使用硝酸鈰銨腐蝕鉻層。這樣就得到了基板及其上的電極。然後將該矽片按長130毫米，寬86毫米的形狀用砂輪切割從而得到適合的尺寸。採用普通塑料，厚度12毫米，使用衝壓方法加工出多孔板的形狀。將塑料片按長120毫米，寬86毫米的形狀用砂輪切割，這樣就得到了多孔板。用紫外固化粘合劑將矽基板和塑料多孔板粘合在一起，即得到多孔板電穿孔裝置，其中每個孔的底部都有電穿孔晶片。
製作方法C:
採用半導體製造工藝常用的12英寸覆銅板。使用公知的PCB電路板加工方法。在覆銅板上製作出所需電極的形狀，再在銅金屬層上電鍍10微米厚的金層。這樣就得到了基板及其上的電極。然後將得到的基板按長130毫米，寬86毫米的形狀用砂輪切割。採用普通塑料，厚度12毫米，使用衝壓方法加工出多孔板的形狀。將塑料片按長120毫米，寬86毫米的形狀用砂輪切割，這樣就得到了多孔板。用紫外固化粘合劑將矽基板和塑料多孔板粘合在一起，即得到多孔板電穿孔裝置，其中每個孔的底部都有電穿孔晶片。
6具體電穿孔方法
由如下三套不同的電穿孔方法已經對本發明所述裝置和系統進行了成功的電穿孔實驗。給出具體電穿孔方法是為了幫助本領域技術人員理解電穿孔裝置的使用方法，而並不是對本發明所述裝置的適用範圍做出限定。
電穿孔方法A:懸浮細胞的電穿孔
收集處於對數生長期的MDCK (狗腎上皮細胞)，轉速800g離心5分鐘，棄上清，用電穿孔緩衝液(氯化鉀15mM,磷酸二氫鉀0.3mM,磷酸氫二鉀0.85mM,肌醇56mM)重懸細胞，使得細胞的密度為2X103個/ul (微升)，加入需要電穿孔轉入細胞的質粒PEGFP-C3，使質粒的濃度為20ug (微克)/ml (毫升)，輕柔混合均勻。將混好的細胞懸液20ul均勻滴加至多孔板電穿孔裝置的每個孔內，採用如下條件進行電刺激:電壓100V(伏特)，脈衝寬度
0.2ms (毫秒)，脈衝次數3次，脈衝間隔2秒。
電穿孔結束後，在每個晶片上滴加200ul含10%血清的DMEM培養基，轉移至96孔板進行培養。或者直接加入0.2-lml培養基，在相應的多孔板晶片上培養，培養條件:溫度370C，二氧化碳濃度5%。24小時後螢光顯微鏡下觀察，可成功觀察到90%以上的細胞有綠色螢光表達，表明電穿孔的轉染效率達90%以上。
電穿孔方法B:貼壁電穿孔
收集處於對數生長期的細胞HEK293(人胚胎腎細胞)，轉速800g離心5分鐘，棄上清，用含10%血清的DMEM培養基重懸至IXioVml，混合均勻。然後向多孔板電穿孔裝置的每個孔內滴加500ul細胞懸液，放入培養箱培養，培養條件為:溫度37°C，C02濃度5%。24小時後，當細胞的密度達到80%以上時開始電穿孔。把待轉入細胞的Ant1-1aminA/CSiRNA(針對核纖層蛋白的小幹擾RNA)用電穿孔緩衝液(氯化鉀15mM(毫摩爾)、磷酸二氫鉀0.3mM、磷酸氫二鉀0.85mM、肌醇56mM)稀釋至40ug/ml,向每孔中加入IOul混好小幹擾RNA的緩衝液，採用如下條件進行電刺激:電壓60V，脈衝寬度0.1ms，脈衝次數3次，脈衝間隔2秒。
電穿孔結束後，再向每個晶片上滴加500ul含10%血清的DMEM培養基，放入培養箱培養，培養條件同上。24小時後收集細胞，進行Real-time PCR(實時螢光定量PCR)檢測核纖層蛋白的表達水平，可以檢測到表達水平降低了 80 %以上。
電穿孔方法C:大腸桿菌的電穿孔轉化
向每20ul新製備的感受態細胞中加入IOng (納克)待轉質粒PGL3，置於冰上I分鐘。將細菌和質粒的混合物20ul均勻滴加至多孔板電穿孔裝置的每個孔內，採用如下條件進行電刺激:電壓800V，脈衝寬度5ms，脈衝次數I次。
電穿孔結束後，向每個晶片上滴加500ul LB培養基(1000ml去離子水中含:胰化蛋白腖10g，酵母提取物5g，氯化鈉IOg)並轉移至無菌離心管中，37°C輕柔振蕩培養I小時。取出IOOul鋪於含有氨苄抗性的LB瓊脂板上，37°C培養14小時可成功看到轉化後的克隆出現 。
權利要求
1.一種電穿孔晶片，其特徵在於，包括: 承載電極的基板； 電極，所述的電極為環形，每兩個為一對，包括相對設置的陽極和陰極，且陰極和陽極之間相互嵌套。
2.如權利要求
1所述的電穿孔晶片，其特徵在於，所述基板由絕緣材料製成。
3.如權利要求
1所述的電穿孔晶片，其特徵在於，所述基板為覆蓋了絕緣材料的金屬。
4.如權利要求
2或3所述的電穿孔晶片，其特徵在於，所述絕緣材料為玻璃或矽。
5.如權利要求
1所述的電穿孔晶片，其特徵在於，所述電極寬度為I微米至I毫米。
6.如權利要求
1所述的電穿孔晶片，其特徵在於，所述電極由金屬或導電聚合物製成。
7.如權利要求
1所述的電穿孔晶片，其特徵在於，所述電極位於基板的表面或嵌入基板中。
8.如權利要求
1所述的電穿孔晶片，其特徵在於，所述電極，每對電極分別連接以實現電場的分區控制。
9.如權利要求
1所述的電穿孔晶片，其特徵在於，所述電極的所有陽極連接在一起，同時所有陰極連接在一起，以實現電場的同時控制。
10.一種基於電穿孔晶片的多孔板裝置，其特徵在於，包括: 多個電穿孔晶片，所述電穿孔晶片包括承載電極的基板和電極，所述電極為環形，每兩個為一對，包括相對設置的陽極和陰極，且陰極和陽極之間相互嵌套； 多孔板，包括多個孔，所述多孔板置於電穿孔晶片的基板上，形成腔體，且每個孔的底部對應一個電穿孔晶片； 電壓源，用於設定並產生脈衝電壓； 及連接電壓源與電穿孔晶片的電連接件。
11.如權利要求
10所述的多孔板裝置，其特徵在於，所述多孔板，包括6、8、16、24、48、96、192、288、384、576、672、768、1536 個孔。
12.如權利要求
10所述的多孔板裝置，其特徵在於，所述多孔板上的孔呈圓柱體或是立方體。
13.如權利要求
10所述的多孔板裝置，其特徵在於，所述多孔板上的孔容量為I微升至10暈升之間。
14.如權利要求
10所述的多孔板裝置，其特徵在於，所述多孔板上的孔用作電穿孔的腔體或者用作細胞培養的腔體。
15.如權利要求
10所述的多孔板裝置，其特徵在於，所述多孔板上一個孔中只培養一種細胞，或者在一個孔中培養多種細胞。
16.如權利要求
10所述的多孔板裝置，其特徵在於，所述多孔板上的孔布置成多個行和列。
17.如權利要求
16所述的多孔板裝置，其特徵在於，位於同一行或同一列的孔，其底部對應的電穿孔晶片同時連接電壓源，實現同時電穿孔。
18.如權利要求
16所述的多孔板裝置，其特徵在於，位於同一行或同一列的孔，其底部對應的電穿孔晶片分別連接電壓源，實現分區電穿孔。
19.如權利要求
10所述的多孔板裝置，其特徵在於，所述多孔板材料由玻璃、塑料、陶瓷和金屬中的一種或多種組成。
20.如權利要求
19所述的多孔板裝置，其特徵在於，該多孔板裝置用於對細胞進行電穿孔，所述的細胞包括動物細胞或者細菌。
21.如權利要求
20所述的多孔板裝置，其特徵在於，該多孔板裝置用於對細胞進行電穿孔時，設定的脈衝電壓為10 2000伏，脈衝寬度0.05 20毫秒，脈衝次數I 100次，脈衝間隔0.1 6 0秒。
專利摘要
本發明公開了一種電穿孔晶片及用於電穿孔的多孔板裝置，所述多孔板裝置包括多個電穿孔晶片，所述電穿孔晶片包括承載電極的基板和電極，所述電極每兩個為一對，包括相對設置的陽極和陰極，且陰極和陽極之間相互嵌套；多孔板，包括多個孔，所述多孔板置於電穿孔晶片的基板上，形成腔體，且每個孔的底部對應一個電穿孔晶片；電壓源，用於設定並產生脈衝電壓；及連接電壓源與電穿孔晶片的電連接件。使用本發明的裝置具有更高的電穿孔效率，可以實現大批量的高效樣品處理。
文檔編號C12M1/42GKCN101870949 B發布類型授權 專利申請號CN 200910237334
公開日2013年6月12日 申請日期2009年11月10日
發明者梁子才, 李志宏, 杜權, 黃璜, 魏澤文 申請人:崑山文曲生物微系統有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (4),