手控式恒壓基因電導入系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種手控式基因電導入系統，尤其涉及一種利用電穿孔技術將外源基因導入靶組織的系統。
【背景技術】
[0002]基因治療是指將外源基因導入靶細胞，以糾正或補償因基因缺陷和異常引起的疾病，達到治療目的。外源基因自己不能主動進入細胞，欲進入細胞內必須借助一定的方法。電脈沖導入是一種安全、高效的物理導入外源基因的方法。
[0003]目前的基因電導入儀裝置都是通過導入儀面板上的控制鍵來控制電脈沖的輸出，當操作者進行電脈沖導入操作時，一只手需要將電極固定在靶目標上，另一只手需要去按面板上的控制鍵，或者需要另一個人幫助去按面板上的啟動控制鍵才能完成電導入操作，操作非常不便。
【實用新型內容】
[0004]以下給出一個或多個方面的簡要概述以提供對這些方面的基本理解。此概述不是所有構想到的方面的詳盡綜覽，并且既非旨在指認出所有方面的關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化形式給出一個或多個方面的一些概念以為稍后給出的更加詳細的描述之序。
[0005]本實用新型的目的在于解決上述問題，提供了一種手控式恒壓基因電導入系統，可使操作者一人通過手柄上的控制鍵獨自完成基因導入操作，大大方便了導入過程的控制。
[0006]本實用新型的技術方案為:本實用新型揭示了一種手控式恒壓基因電導入系統，包括注射裝置、電穿孔導入裝置，其中注射裝置中儲有外源基因片段，電穿孔導入裝置進一步包括導入儀主機、手柄和負載，其中導入儀主機包括:
[0007]電源模塊，產生一直流電信號；
[0008]脈沖設置模塊，接收用戶輸入的電脈沖參數；
[0009]微控制器，連接脈沖設置模塊，根據脈沖設置模塊的電脈沖參數輸出一控制信號;
[0010]脈沖生成模塊，連接微控制器和電源模塊，根據微控制器輸出的控制信號，將電源模塊提供的直流電信號處理成恒定電壓的電脈沖信號并輸出，輸出的電脈沖信號的波形為對稱觸發單向連續脈沖波，脈沖頻率為I?60HZ，脈沖寬度為Ims?900ms，脈沖個數為I?20個；以及
[0011]接口模塊，連接脈沖生成模塊和微控制器，用于導入儀主機和手柄實現物理上和電氣上的信號連接；
[0012]負載，連接手柄，接收脈沖生成模塊輸出的電脈沖信號，負載為毫針電極，毫針電極的最大輸出峰值電壓為5V?180V ；
[0013]手柄上設置脈沖輸出啟動按鍵、脈沖輸出狀態指示燈、和負載接口，并通過一根多芯線與導入儀主機相連。
[0014]根據本實用新型的手控式恒壓基因電導入系統的一實施例，電脈沖信號的一次釋放的脈沖個數為6個，脈沖寬度的誤差率為±1% ;電脈沖信號是恒定電壓的電脈沖信號，恒定電壓值為36V、48V或60V ;恒定電壓的電脈沖信號的脈沖寬度為10ms、25ms或50ms ;恒定電壓的電脈沖信號的頻率為1Ηζ、5Ηζ或10Hz。
[0015]根據本實用新型的手控式恒壓基因電導入系統的一實施例，負載上的脈沖輸出狀態指示燈包括連接指示燈、運行指示燈和脫落指示燈。
[0016]根據本實用新型的手控式恒壓基因電導入系統的一實施例，導入儀主機還包括:
[0017]脫落檢測模塊，連接脈沖生成模塊，對負載上的電脈沖信號進行采樣，將采樣后的信號輸入到微控制器中進行判斷，其中脫落檢測模塊進一步包括:
[0018]兩個串接的二極管，第一端連接脈沖生成模塊，第二端接地；
[0019]一個晶體管，基極連接兩個串接的二極管的第一端，集電極通過電阻連接系統工作電源端，發射極接地且和基極通過電阻連接。
[0020]根據本實用新型的手控式恒壓基因電導入系統的一實施例，手柄上還包括:
[0021]輸出保護模塊，對負載上的電脈沖信號進行監測，當輸出的電脈沖信號異常時或者負載兩端出現超過正常幅度的電信號時，對負載提供保護。
[0022]根據本實用新型的手控式恒壓基因電導入系統的一實施例，導入儀主機還包括:
[0023]顯示模塊，顯示系統當前的運行階段和系統參數。
[0024]根據本實用新型的手控式恒壓基因電導入系統的一實施例，電源模塊是直流電源。
[0025]根據本實用新型的手控式恒壓基因電導入系統的一實施例，電源模塊包括:
[0026]交流電源；
[0027]環形變壓器，具有初級線圈和次級線圈，其中初級線圈連接交流電源，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，整流濾波電路將交流電源的電壓經過變壓后，再穩壓成直流電壓輸出。
[0028]根據本實用新型的手控式恒壓基因電導入系統的一實施例，脈沖生成模塊是半橋放大電路。
[0029]根據本實用新型的手控式恒壓基因電導入系統的一實施例，脈沖生成模塊是展波器。
[0030]本實用新型對比現有技術有如下的有益效果:本實用新型利用電穿孔技術將外源基因導入靶組織，并且把脈沖輸出控制啟動鍵，運行狀態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，就可以直接通過手柄上的啟動鍵啟動電脈沖導入，一個人就可以輕易完成導入操作，非常方便，既節省了人力，又節約了時間。
【附圖說明】
[0031]圖1示出了本實用新型的手控式恒壓基因電導入系統的較佳實施例的結構圖。
[0032]圖2A示出了本實用新型的手柄與導入儀主機連接的結構示意圖。
[0033]圖2B示出了本實用新型的負載與手柄連接的結構示意圖。
[0034]圖3A示出了本實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示出了本實用新型的半橋放大電路的電路圖。
[0037]圖5示出了本實用新型的脫落檢測電路的電路圖。
[0038]圖6示出了本實用新型的導入儀主機所輸出的電脈沖信號的波形圖。
[0039]圖7示出了本實用新型的手柄的電路圖。
【具體實施方式】
[0040]在結合以下附圖閱讀本公開的實施例的詳細描述之后，能夠更好地理解本實用新型的上述特征和優點。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特性或特征的組件可能具有相同或相近的附圖標記。
[0041]圖1示出了本實用新型的手控式恒壓基因電導入系統的一個較佳實施例的原理，請參見圖1。本實施例的系統包括電穿孔導入裝置I和注射裝置2兩部分。注射裝置2可以是一個針筒注射器。電穿孔導入儀裝置I又進一步包括導入儀主機、手柄80和負載90。其中導入儀主機又進一步包括:脈沖設置模塊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、脫落檢測模塊70。在本實施例中，脫落檢測模塊70是一個優選的方案。
[0042]注射裝置2儲有外源基因片段，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，以注射點為中心推進。
[0043]脈沖設置模塊10接收用戶輸入的電脈沖參數。電脈沖參數應該設置的范圍是:電脈沖的波形為恒定電壓的對稱觸發單向連續脈沖波，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，較佳的為6個；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。當電源模塊20是一個直流電源裝置時，請同時參見圖3A和3B，220V的交流電源21連接在環形變壓器22的初級線圈上，變壓器的次級線圈有3個抽頭，經過環形變壓器22的變壓，在第I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5V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