專利名稱：一種藥物的電穿孔導入裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種藥物導入裝置，尤其涉及一種利用電穿孔技術將藥物導入耙 組織的裝置。
背景技術：
DNA疫苗是將編碼某種抗原蛋白的外源基因直接導入人或動物體細胞內，通過 宿主細胞的表達系統(tǒng)合成抗原蛋白，誘導宿主產生對抗原蛋白的免疫應答，以達到 預防和治療疾病的目的。與傳統(tǒng)的減毒疫苗和亞單位蛋白疫苗相比，DNA疫苗具有 技術范圍更廣，細胞免疫效果更明顯等優(yōu)勢，因而治療性DNA疫苗的開發(fā)是未來臨 床治療的一個重要途徑。
但由于DNA疫苗的導入低，客觀上影響了疫苗作用的發(fā)揮。因此要充分發(fā)揮 DNA疫苗的功能，還必須提高疫苗的導入效率以達到提高其免疫性能的功效?；?電場可以在細胞膜上形成瞬時可逆的微孔，這使得通過電穿孔的方法把基因和其他 分子注入活細胞成為可能將基因或其他分子注入細胞或組織中，并且施加電場， 細胞膜上瞬時形成許多小孔，于是基因或分子就進入細胞。利用電脈沖來輸送基因 是當前非常具有潛力的技術，目前的電脈沖裝置存在以下缺點(l)無法生成任 意形式的電脈沖及其脈沖組合；(2 )無法對負載電極是否脫落進行檢測；(3 )使 用者無法得知當前負載上加載的脈沖參數。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供了一種藥物的電穿孔導入裝置，可產 生任意參數的電脈沖及其組合同時將負載電極上的電脈沖顯示給使用者，也可以對 負載電極是否脫落進行檢測。本發(fā)明的裝置提高了疫苗藥物的導入效果，增強了藥 物療效，降低了藥物的使用量，減少藥物的不良反應。
本發(fā)明的技術方案為本發(fā)明提出了一種藥物的電穿孔導入裝置，將藥物借
助低頻電脈沖導入耙組織，包括
脈沖設置模塊，接收用戶輸入的電脈沖參數； 電源模塊，產生一直流電信號；
微控制器，接收該脈沖設置模塊的電脈沖參數，根據該電脈沖參數輸出一控 制信號；
脈沖生成模塊，接收該微控制器輸出的控制信號，將該電源模塊供給的直流 電信號處理成電脈沖信號并輸出；
負載，接收該脈沖生成模塊輸出的電脈沖信號。
上述的藥物的電穿孔導入裝置，其中，該裝置還包括
脫落檢測模塊，連接該脈沖生成模塊，對該負載上的電脈沖信號進行采樣， 將采樣信號送入該微控制器進行判斷。
上述的藥物的電穿孔導入裝置，其中，該裝置還包括
脈沖顯示模塊，接收該微控制器內的電脈沖參數，在一顯示屏幕上顯示給用戶。
上述的藥物的電穿孔導入裝置，其中，該電源模塊是一個直流電源。 上述的藥物的電穿孔導入裝置，其中，該電源模塊包括 交流電源；
環(huán)形變壓器，初級線圏連接該交流電源，次級線圈有多個抽頭且每個抽頭均 連有一個整流濾波電路，將交流電源的電壓經過變壓后，再穩(wěn)壓成直流電壓輸出。 上述的藥物的電穿孔導入裝置，其中，該脈沖生成模塊是半橋放大電路。 上述的藥物的電穿孔導入裝置，其中，該脈沖生成模塊是展波器。 上述的藥物的電穿孔導入裝置，其中，該脫落檢測電路包括 兩個串接的二極管，第一端連接該脈沖生成模塊，第二端接地；
一個晶體管，基極連接該兩個串接的二極管的第一端，集電極連接電源端， 發(fā)射極接地且和基極通過電阻連接。
上述的藥物的電穿孔導入裝置，其中，該微控制器包括
脈沖設置判斷單元，如果沒有接收到設置好的電脈沖參數，則需通知用戶設 置電脈沖參數；
啟動判斷單元，如果接收到啟動控制信號則啟動運行電脈沖生成過程，否則
保持當前狀態(tài)不變；
控制信號生成單元，根據設置好的電脈沖參數產生用于生成對應電脈沖的
PWM信號；
脫落檢測判斷單元，根據該脫落檢測模塊的采樣信號的有無判斷負載是否已 經脫落。
上述的藥物的電穿孔導入裝置，其中，該脈沖生成模塊產生的電脈沖的參數 為電脈沖頻率為1 ~20Hz，電脈沖為每秒1 10個，電壓為20-400vp。
本發(fā)明對比現(xiàn)有技術有如下的有益效果本發(fā)明通過脈沖設置裝置接收用戶 輸入的電脈沖參數，微控制器根據設置模塊的電脈沖參數輸出一個控制信號至脈沖 生成模塊，由電源模塊產生一直流信號輸出至脈沖生成模塊，脈沖生成模塊將直流 信號處理成對應的電脈沖信號后輸出給負栽電極，最后通過負載電極將藥物導入靶 組織。對比現(xiàn)有技術，本發(fā)明可產生任意參數的電脈沖及其組合同時將負載電極上 的電脈沖顯示給使用者，也可以對負載電極是否脫落進行檢測。本發(fā)明的裝置能瞬 間打開細胞通道，使藥物快速進入細胞，提高藥物利用率和增強免疫力。


圖1是本發(fā)明的藥物的電穿孔導入裝置的一個較佳實施例的原理圖。
圖2A是本發(fā)明的電源模塊的 一個較佳實施例的原理圖。
圖2B是圖2A實施例的電路圖。
圖3是本發(fā)明的微處理器的原理圖。
圖4是本發(fā)明的半橋放大電路的一個較佳實施例的電路圖。
圖5是本發(fā)明的脫落檢測電路的一個較佳實施例的電路圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的描述。
圖1示出了本發(fā)明的藥物的電穿孔導入裝置的一個較佳實施例的原理，請參 見圖1。電穿孔導入裝置包括脈沖設置模塊IO、電源模塊20、微控制器30、脈 沖顯示模塊40、脈沖生成模塊50、負載60以及脫落檢測模塊70。
脈沖設置模塊IO接收用戶輸入的電脈沖參H 4十對艾滋病疫苗、肝病疫苗、狂犬病疫苗、糖尿病等，電脈沖參數應該設置的范圍是電脈沖頻率為1-20Hz， 電脈沖為每秒1 10個，電壓為20 - 400vp。
電源模塊20產生一個直流信號作為驅動電壓輸出至脈沖生成模塊50,同時電 源模塊20提供工作電壓至微處理器30。電源模塊20可以是一個直流電源裝置， 也可以是一個交流電源裝置。請同時參見圖2A和2B，當電源模塊20是一個交流 電源裝置時，220V的交流電源21連接在環(huán)形變壓器22的初級線圈上，變壓器的 次級線圈有3個抽頭，經過環(huán)形變壓器22的變壓，在第1個抽頭上形成36V的交 流電壓，在第2個抽頭上形成60V的交流電壓，在第3個抽頭上形成的交流電 壓。三個抽頭分別連接一個整流濾波電路23,分別將36V的交流電轉換為36V的 直流電，將60V的交流電轉換為60V的直流電，將5V的交流電轉換為5V的直流電。 其中36V直流電和60V直流電作為輸出給脈沖生成模塊50的驅動電壓，5V直流電 輸出給微控制器30作為微控制器的工作電壓。
微控制器30接收脈沖設置模塊10的電脈沖參數，根據這一參數輸出控制信 號至脈沖生成模塊50。請同時參見圖3,微控制器30包括脈沖設置判斷單元31、 啟動判斷單元32、控制信號生成單元33和脫落;f企測判斷單元34。脈沖設置判斷單 元31在沒有接收到設置好的電脈沖參數的情況下在顯示屏上顯示"未設置脈沖參 數'，以提醒用戶先設置電脈沖參數。啟動判斷單元32在接收到用戶輸入的啟動信 號的情況下啟動運行電脈沖生成的過程，否則仍然保持當前狀態(tài)不變?？刂菩盘柹?成單元33根據設置好的電脈沖參數產生用于生成對應電脈沖的P觀信號。脫落檢 測判斷單元34以脫落檢測模塊70的采樣信號的有無為依據，判斷負載電極是否已 經脫落。這些單元均是以燒錄在微控制器30中的軟件形式來實現(xiàn)。
脈沖生成模塊50接收微控制器30輸出的控制信號，將電源模塊20供給的直 流信號處理成脈沖信號后輸出。脈沖生成模塊50的具體實現(xiàn)可以是展波器，也可 以是半橋放大電路或者全橋放大電路。請同時參見圖4，圖4示出了半橋放大電路 的電路結構。微控制器30輸出的P寵控制信號，經過RC電路濾波，通過晶體管 Ql、 Q3放大PWM信號，分別驅動晶體管Q2、 Q4。晶體管Q2和Q4構成半橋電路， 最后的脈沖信號從端子A、 B處輸出。
脫落檢測模塊70連接脈沖生成模塊50,對負載上的電脈沖信號進行采樣，將 采樣信號送入微控制器30中進行判斷。圖5示出了脫落檢測模塊的具體電路，請同時參見圖5。脫落檢測模塊70中，二極管D3、 D4串聯(lián)， 一端連接半橋電路中晶 體管Q4的集電極，另一端接地。晶體管Q5的集電極通過電阻R9連接+5V的電源 端，基極通過電阻R7連接二極管D3的一端，發(fā)射極接地且通過電阻R8與基極相 連。如果負栽電極未脫落，則二極管D3、 D4對負載上的PWM脈沖信號進行采樣， 通過晶體管Q5構成的放大電路對采樣信號加以放大，再送入微控制器30的輸入端 口進行處理和判斷。如果負載電極脫落，則脫落檢測電路與負載電極之間形成斷路， 二極管D3、 D4檢測不到P簡脈沖信號，也就沒有采樣信號送入微控制器30的輸入 端口 ，此時微控制器30判斷為負載脫落。
微控制器30通過脈沖顯示模塊40將接收到的脈沖信號參數顯示在顯示屏幕上。
本發(fā)明的發(fā)明點在于通過微控制器的控制將直流信號轉變成脈沖信號，使 得脈沖信號可以被指定為用戶所需的任意一種形式；脫落檢測模塊能使用戶獲知負
載電極是否處于脫落狀態(tài)；脈沖顯示模塊使用戶能夠實時獲知當前使用的脈沖信號 的各個參數值。
上述實施例是提供給本領域普通技術人員來實現(xiàn)或使用本發(fā)明的，本領域普
通技術人員可在不脫離本發(fā)明的發(fā)明思想的情況下，對上述實施例做出種種修改或 變化，因而本發(fā)明的保護范圍并不被上述實施例所限，而應該是符合權利要求書提 到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。
權利要求
1一種藥物的電穿孔導入裝置，將藥物借助低頻電脈沖導入靶組織，包括脈沖設置模塊，接收用戶輸入的電脈沖參數；電源模塊，產生一直流電信號；微控制器，接收該脈沖設置模塊的電脈沖參數，根據該電脈沖參數輸出一控制信號；脈沖生成模塊，接收該微控制器輸出的控制信號，將該電源模塊供給的直流電信號處理成電脈沖信號并輸出；負載，接收該脈沖生成模塊輸出的電脈沖信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種藥物的電穿孔導入裝置，提高了疫苗藥物的導入效果，降低了藥物的使用量，減少藥物的不良反應。其技術方案為該藥物的電穿孔導入裝置，將藥物借助低頻電脈沖導入靶組織，包括脈沖設置模塊，接收用戶輸入的電脈沖參數；電源模塊，產生一直流電信號；微控制器，接收該脈沖設置模塊的電脈沖參數，根據該電脈沖參數輸出一控制信號；脈沖生成模塊，接收該微控制器輸出的控制信號，將該電源模塊供給的直流電信號處理成電脈沖信號并輸出；負載，接收該脈沖生成模塊輸出的電脈沖信號。本發(fā)明應用于藥物疫苗導入領域。
文檔編號A61D7/00GK101342390SQ20071004361
公開日2009年1月14日 申請日期2007年7月10日 優(yōu)先權日2007年7月10日
發(fā)明者陳麗曄 申請人:上海塔瑞莎健康科技有限公司