手控式恒壓基因電導(dǎo)入系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種手控式基因電導(dǎo)入系統(tǒng)，尤其涉及一種利用電穿孔技術(shù)將外源基因?qū)氚薪M織的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]基因治療是指將外源基因?qū)氚屑?xì)胞，以糾正或補(bǔ)償因基因缺陷和異常引起的疾病，達(dá)到治療目的。外源基因自己不能主動(dòng)進(jìn)入細(xì)胞，欲進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)必須借助一定的方法。電脈沖導(dǎo)入是一種安全、高效的物理導(dǎo)入外源基因的方法。
[0003]目前的基因電導(dǎo)入儀裝置都是通過(guò)導(dǎo)入儀面板上的控制鍵來(lái)控制電脈沖的輸出，當(dāng)操作者進(jìn)行電脈沖導(dǎo)入操作時(shí)，一只手需要將電極固定在靶目標(biāo)上，另一只手需要去按面板上的控制鍵，或者需要另一個(gè)人幫助去按面板上的啟動(dòng)控制鍵才能完成電導(dǎo)入操作，操作非常不便。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]以下給出一個(gè)或多個(gè)方面的簡(jiǎn)要概述以提供對(duì)這些方面的基本理解。此概述不是所有構(gòu)想到的方面的詳盡綜覽，并且既非旨在指認(rèn)出所有方面的關(guān)鍵性或決定性要素亦非試圖界定任何或所有方面的范圍。其唯一的目的是要以簡(jiǎn)化形式給出一個(gè)或多個(gè)方面的一些概念以為稍后給出的更加詳細(xì)的描述之序。
[0005]本實(shí)用新型的目的在于解決上述問(wèn)題，提供了一種手控式恒壓基因電導(dǎo)入系統(tǒng)，可使操作者一人通過(guò)手柄上的控制鍵獨(dú)自完成基因?qū)氩僮?，大大方便了?dǎo)入過(guò)程的控制。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:本實(shí)用新型揭示了一種手控式恒壓基因電導(dǎo)入系統(tǒng)，包括注射裝置、電穿孔導(dǎo)入裝置，其中注射裝置中儲(chǔ)有外源基因片段，電穿孔導(dǎo)入裝置進(jìn)一步包括導(dǎo)入儀主機(jī)、手柄和負(fù)載，其中導(dǎo)入儀主機(jī)包括:
[0007]電源模塊，產(chǎn)生一直流電信號(hào)；
[0008]脈沖設(shè)置模塊，接收用戶輸入的電脈沖參數(shù)；
[0009]微控制器，連接脈沖設(shè)置模塊，根據(jù)脈沖設(shè)置模塊的電脈沖參數(shù)輸出一控制信號(hào);
[0010]脈沖生成模塊，連接微控制器和電源模塊，根據(jù)微控制器輸出的控制信號(hào)，將電源模塊提供的直流電信號(hào)處理成恒定電壓的電脈沖信號(hào)并輸出，輸出的電脈沖信號(hào)的波形為對(duì)稱觸發(fā)單向連續(xù)脈沖波，脈沖頻率為I?60HZ，脈沖寬度為Ims?900ms，脈沖個(gè)數(shù)為I?20個(gè)；以及
[0011]接口模塊，連接脈沖生成模塊和微控制器，用于導(dǎo)入儀主機(jī)和手柄實(shí)現(xiàn)物理上和電氣上的信號(hào)連接；
[0012]負(fù)載，連接手柄，接收脈沖生成模塊輸出的電脈沖信號(hào)，負(fù)載為毫針電極，毫針電極的最大輸出峰值電壓為5V?180V ；
[0013]手柄上設(shè)置脈沖輸出啟動(dòng)按鍵、脈沖輸出狀態(tài)指示燈、和負(fù)載接口，并通過(guò)一根多芯線與導(dǎo)入儀主機(jī)相連。
[0014]根據(jù)本實(shí)用新型的手控式恒壓基因電導(dǎo)入系統(tǒng)的一實(shí)施例，電脈沖信號(hào)的一次釋放的脈沖個(gè)數(shù)為6個(gè)，脈沖寬度的誤差率為±1% ;電脈沖信號(hào)是恒定電壓的電脈沖信號(hào)，恒定電壓值為36V、48V或60V ;恒定電壓的電脈沖信號(hào)的脈沖寬度為10ms、25ms或50ms ;恒定電壓的電脈沖信號(hào)的頻率為1Ηζ、5Ηζ或10Hz。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型的手控式恒壓基因電導(dǎo)入系統(tǒng)的一實(shí)施例，負(fù)載上的脈沖輸出狀態(tài)指示燈包括連接指示燈、運(yùn)行指示燈和脫落指示燈。
[0016]根據(jù)本實(shí)用新型的手控式恒壓基因電導(dǎo)入系統(tǒng)的一實(shí)施例，導(dǎo)入儀主機(jī)還包括:
[0017]脫落檢測(cè)模塊，連接脈沖生成模塊，對(duì)負(fù)載上的電脈沖信號(hào)進(jìn)行采樣，將采樣后的信號(hào)輸入到微控制器中進(jìn)行判斷，其中脫落檢測(cè)模塊進(jìn)一步包括:
[0018]兩個(gè)串接的二極管，第一端連接脈沖生成模塊，第二端接地；
[0019]一個(gè)晶體管，基極連接兩個(gè)串接的二極管的第一端，集電極通過(guò)電阻連接系統(tǒng)工作電源端，發(fā)射極接地且和基極通過(guò)電阻連接。
[0020]根據(jù)本實(shí)用新型的手控式恒壓基因電導(dǎo)入系統(tǒng)的一實(shí)施例，手柄上還包括:
[0021]輸出保護(hù)模塊，對(duì)負(fù)載上的電脈沖信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)輸出的電脈沖信號(hào)異常時(shí)或者負(fù)載兩端出現(xiàn)超過(guò)正常幅度的電信號(hào)時(shí)，對(duì)負(fù)載提供保護(hù)。
[0022]根據(jù)本實(shí)用新型的手控式恒壓基因電導(dǎo)入系統(tǒng)的一實(shí)施例，導(dǎo)入儀主機(jī)還包括:
[0023]顯示模塊，顯示系統(tǒng)當(dāng)前的運(yùn)行階段和系統(tǒng)參數(shù)。
[0024]根據(jù)本實(shí)用新型的手控式恒壓基因電導(dǎo)入系統(tǒng)的一實(shí)施例，電源模塊是直流電源。
[0025]根據(jù)本實(shí)用新型的手控式恒壓基因電導(dǎo)入系統(tǒng)的一實(shí)施例，電源模塊包括:
[0026]交流電源；
[0027]環(huán)形變壓器，具有初級(jí)線圈和次級(jí)線圈，其中初級(jí)線圈連接交流電源，次級(jí)線圈有多個(gè)抽頭且每個(gè)抽頭均連有一個(gè)整流濾波電路，整流濾波電路將交流電源的電壓經(jīng)過(guò)變壓后，再穩(wěn)壓成直流電壓輸出。
[0028]根據(jù)本實(shí)用新型的手控式恒壓基因電導(dǎo)入系統(tǒng)的一實(shí)施例，脈沖生成模塊是半橋放大電路。
[0029]根據(jù)本實(shí)用新型的手控式恒壓基因電導(dǎo)入系統(tǒng)的一實(shí)施例，脈沖生成模塊是展波器。
[0030]本實(shí)用新型對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果:本實(shí)用新型利用電穿孔技術(shù)將外源基因?qū)氚薪M織，并且把脈沖輸出控制啟動(dòng)鍵，運(yùn)行狀態(tài)指示燈等安放在手柄上，這樣操作人員在完成外源基因的注射后，就可以直接通過(guò)手柄上的啟動(dòng)鍵啟動(dòng)電脈沖導(dǎo)入，一個(gè)人就可以輕易完成導(dǎo)入操作，非常方便，既節(jié)省了人力，又節(jié)約了時(shí)間。
【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1示出了本實(shí)用新型的手控式恒壓基因電導(dǎo)入系統(tǒng)的較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
[0032]圖2A示出了本實(shí)用新型的手柄與導(dǎo)入儀主機(jī)連接的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖2B示出了本實(shí)用新型的負(fù)載與手柄連接的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖3A示出了本實(shí)用新型的電源模塊的原理圖。
[0035]圖3B示出了圖3A所示的電源模塊的電路圖。
[0036]圖4示出了本實(shí)用新型的半橋放大電路的電路圖。
[0037]圖5示出了本實(shí)用新型的脫落檢測(cè)電路的電路圖。
[0038]圖6示出了本實(shí)用新型的導(dǎo)入儀主機(jī)所輸出的電脈沖信號(hào)的波形圖。
[0039]圖7示出了本實(shí)用新型的手柄的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]在結(jié)合以下附圖閱讀本公開(kāi)的實(shí)施例的詳細(xì)描述之后，能夠更好地理解本實(shí)用新型的上述特征和優(yōu)點(diǎn)。在附圖中，各組件不一定是按比例繪制，并且具有類似的相關(guān)特性或特征的組件可能具有相同或相近的附圖標(biāo)記。
[0041]圖1示出了本實(shí)用新型的手控式恒壓基因電導(dǎo)入系統(tǒng)的一個(gè)較佳實(shí)施例的原理，請(qǐng)參見(jiàn)圖1。本實(shí)施例的系統(tǒng)包括電穿孔導(dǎo)入裝置I和注射裝置2兩部分。注射裝置2可以是一個(gè)針筒注射器。電穿孔導(dǎo)入儀裝置I又進(jìn)一步包括導(dǎo)入儀主機(jī)、手柄80和負(fù)載90。其中導(dǎo)入儀主機(jī)又進(jìn)一步包括:脈沖設(shè)置模塊10、電源模塊20、微控制器30、顯示模塊40、脈沖生成模塊50、接口模塊60、脫落檢測(cè)模塊70。在本實(shí)施例中，脫落檢測(cè)模塊70是一個(gè)優(yōu)選的方案。
[0042]注射裝置2儲(chǔ)有外源基因片段，外源基因片段包括基因治療藥物、核酸疫苗、siRNA,microRNA及其他研宄用基因等。通常先由注射裝置2注射外源基因到靶部位，以注射點(diǎn)為中心推進(jìn)。
[0043]脈沖設(shè)置模塊10接收用戶輸入的電脈沖參數(shù)。電脈沖參數(shù)應(yīng)該設(shè)置的范圍是:電脈沖的波形為恒定電壓的對(duì)稱觸發(fā)單向連續(xù)脈沖波，脈沖頻率為I?60Hz，較佳的為1Hz、5Hz、或1Hz ;電脈沖為一次釋放I?20個(gè)，較佳的為6個(gè)；脈沖寬度為Ims?900ms，較佳的為10ms、25ms、或50ms。上述脈沖頻率的誤差率為± I %，脈沖寬度的誤差率均為±1%。
[0044]電源模塊20產(chǎn)生一個(gè)直流信號(hào)作為驅(qū)動(dòng)電壓輸出至脈沖生成模塊50，同時(shí)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(gè)直流電源裝置，也可以是一個(gè)交流電源裝置。當(dāng)電源模塊20是一個(gè)直流電源裝置時(shí)，請(qǐng)同時(shí)參見(jiàn)圖3A和3B，220V的交流電源21連接在環(huán)形變壓器22的初級(jí)線圈上，變壓器的次級(jí)線圈有3個(gè)抽頭，經(jīng)過(guò)環(huán)形變壓器22的變壓，在第I個(gè)抽頭上形成36V的交流電壓，在第2個(gè)抽頭上形成60V的交流電壓，在第3個(gè)抽頭上形成5V的交流電壓。三個(gè)抽頭分別連接一個(gè)整流濾波電路23，分別將36V的交流電轉(zhuǎn)換為36V的直流電，將60V的交流電轉(zhuǎn)換為60V的直流電，將5V的交流電轉(zhuǎn)換為