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(qū)動(dòng)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。
[0045]微控制器30連接脈沖設(shè)置模塊10，接收脈沖設(shè)置模塊10的電脈沖參數(shù)，根據(jù)這一參數(shù)輸出控制信號(hào)至脈沖生成模塊50。微控制器30可以實(shí)現(xiàn)如下的功能:在沒有接收到設(shè)置好的電脈沖參數(shù)的情況下在顯示屏上顯示“未設(shè)置脈沖參數(shù)”以提醒用戶先設(shè)置電脈沖參數(shù)；在接收到用戶輸入的啟動(dòng)信號(hào)的情況下啟動(dòng)運(yùn)行電脈沖生成的過程，否則仍然保持當(dāng)前狀態(tài)不變；根據(jù)設(shè)置好的電脈沖參數(shù)產(chǎn)生用于生成對(duì)應(yīng)電脈沖的PWM信號(hào)；以脫落檢測(cè)模塊70的采樣信號(hào)的有無為依據(jù)，判斷負(fù)載電極是否已經(jīng)脫落。這些功能均是以燒錄在微控制器30中的指令來實(shí)現(xiàn)。
[0046]脈沖生成模塊50連接微控制器30和電源模塊20，接收微控制器30輸出的控制信號(hào)，將電源模塊20供給的直流信號(hào)處理成恒壓脈沖信號(hào)后輸出。脈沖生成模塊50的具體實(shí)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(qǐng)同時(shí)參見圖，4，圖4示出了半橋放大電路的電路結(jié)構(gòu)。微控制器30輸出的PWM控制信號(hào)，經(jīng)過RC電路耦合，通過晶體管Q1、Q3放大PWM信號(hào)，分別驅(qū)動(dòng)晶體管Q2、Q4。晶體管Q2和Q4構(gòu)成半橋電路，最后的脈沖信號(hào)從端子A、B處輸出。脈沖生成模塊50產(chǎn)生的電脈沖信號(hào)是通過脈沖設(shè)置模塊10來設(shè)置的，所輸出的電脈沖的波形如圖6所示，圖6所示的波形圖是以脈沖頻率1Hz，脈沖寬度1ms為例來說明。從圖6中看出，所輸出的電脈沖是恒定電壓的對(duì)稱觸發(fā)單向連續(xù)脈沖方波，脈沖頻率為I?60Hz (誤差率為± I % )，較佳的為1Hz，5Hz，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，50ms。
[0047]脫落檢測(cè)模塊70連接脈沖生成模塊50，對(duì)負(fù)載上的電脈沖信號(hào)進(jìn)行采樣，將采樣信號(hào)送入微控制器30中進(jìn)行判斷。圖5示出了脫落檢測(cè)模塊的具體電路，請(qǐng)同時(shí)參見圖4和圖5。脫落檢測(cè)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。在系統(tǒng)開始工作的時(shí)候，如果負(fù)載電極未脫落，則二極管D3、D4對(duì)負(fù)載上的PWM脈沖信號(hào)進(jìn)行采樣，通過晶體管Q5構(gòu)成的放大電路對(duì)采樣信號(hào)加以放大，再送入微控制器30的輸入端口進(jìn)行處理和判斷。如果負(fù)載電極脫落，則脫落檢測(cè)電路與負(fù)載電極之間形成斷路，二極管D3、D4檢測(cè)不到PWM脈沖信號(hào)，也就沒有采樣信號(hào)送入微控制器30的輸入端口，此時(shí)微控制器30判斷為負(fù)載脫落。
[0048]微控制器30通過顯示模塊40將接收到的脈沖信號(hào)參數(shù)顯示在顯示屏幕上。
[0049]手柄80通過多芯線81連接導(dǎo)入儀主機(jī)，手柄80的一個(gè)實(shí)施電氣例如所示，手柄包括脈沖啟動(dòng)鍵S1、從上而下依次排列的連接指示燈LED1、運(yùn)行指示燈LED2及脫落指示燈LED3。手柄80和導(dǎo)入儀主機(jī)之間的物理和電氣信號(hào)上的連接均是通過接口模塊60來實(shí)現(xiàn)。在手柄上還設(shè)有一個(gè)輸出保護(hù)模塊，對(duì)負(fù)載90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90兩端出現(xiàn)超過正常幅度的電信號(hào)時(shí)，對(duì)負(fù)載90提供保護(hù)。
[0050]負(fù)載90的一個(gè)實(shí)施例如圖2B所示是毫針電極，毫針電極的插頭插入手柄電極接口 82的凹槽中，毫針電極的最大輸出峰值電壓為5V?180V，誤差率在±10%。較佳的電壓是36V、48V、和60V。毫針電極插入在此前注射器的注射部位，以上述的電脈沖完成外源基因?qū)爰?xì)胞的過程。
[0051]提供對(duì)本公開的先前描述是為使得本領(lǐng)域任何技術(shù)人員皆能夠制作或使用本公開。對(duì)本公開的各種修改對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說都將是顯而易見的，且本文中所定義的普適原理可被應(yīng)用到其他變體而不會(huì)脫離本公開的精神或范圍。由此，本公開并非旨在被限定于本文中所描述的示例和設(shè)計(jì)，而是應(yīng)被授予與本文中所公開的原理和新穎性特征相一致的最廣范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種手控式恒壓基因電導(dǎo)入系統(tǒng)，其特征在于，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: 電源模塊，產(chǎn)生一直流電信號(hào)； 脈沖設(shè)置模塊，接收用戶輸入的電脈沖參數(shù)； 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)； 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 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； 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 ； 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，并通過一根多芯線與導(dǎo)入儀主機(jī)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手控式恒壓基因電導(dǎo)入系統(tǒng)，其特征在于，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。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手控式恒壓基因電導(dǎo)入系統(tǒng)，其特征在于，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。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的手控式恒壓基因電導(dǎo)入系統(tǒng)，其特征在于，導(dǎo)入儀主機(jī)還包括: 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: 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； 一個(gè)晶體管，基極連接兩個(gè)串接的二極管的第一端，集電極通過電阻連接系統(tǒng)工作電源端，發(fā)射極接地且和基極通過電阻連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手控式恒壓基因電導(dǎo)入系統(tǒng)，其特征在于，手柄上還包括: 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)超過正常幅度的電信號(hào)時(shí)，對(duì)負(fù)載提供保護(hù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手控式恒壓基因電導(dǎo)入系統(tǒng)，其特征在于，導(dǎo)入儀主機(jī)還包括: 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)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手控式恒壓基因電導(dǎo)入系統(tǒng)，其特征在于，電源模塊是直流電源。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手控式恒壓基因電導(dǎo)入系統(tǒng)，其特征在于，電源模塊包括: 交流電源； 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)過變壓后，再穩(wěn)壓成直流電壓輸出。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手控式恒壓基因電導(dǎo)入系統(tǒng)，其特征在于，脈沖生成模塊是半橋放大電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手控式恒壓基因電導(dǎo)入系統(tǒng)，其特征在于，脈沖生成模塊是展波器。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了手控式恒壓基因電導(dǎo)入系統(tǒng)，使操作者通過手柄上的控制鍵獨(dú)自完成基因?qū)搿Ｆ浼夹g(shù)方案為：包括注射裝置、電穿孔導(dǎo)入裝置，電穿孔導(dǎo)入裝置包括導(dǎo)入儀主機(jī)、手柄和負(fù)載，導(dǎo)入儀主機(jī)包括：電源模塊，產(chǎn)生直流電信號(hào)；脈沖設(shè)置模塊，接收電脈沖參數(shù)；微控制器，根據(jù)電脈沖參數(shù)輸出控制信號(hào)；脈沖生成模塊，根據(jù)控制信號(hào)將直流電信號(hào)處理成恒定電壓的電脈沖信號(hào)并輸出；以及接口模塊，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；負(fù)載，接收電脈沖信號(hào)；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，通過多芯線與導(dǎo)入儀主機(jī)相連。
【IPC分類】C12M1-36, C12M1-42
【公開號(hào)】CN204434628
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420866954
【發(fā)明人】陳車生, 陳麗曄, 彭華磊
【申請(qǐng)人】上海塔瑞莎生物技術(shù)有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2014年12月30日