[发明专利]用于处理细胞的装置和方法

权利要求书

1.一种用于处理物体中生物细胞的装置，所述装置包含：

-单缠绕线圈元件；

-与所述单缠绕线圈元件连接的电发生器，所述单缠绕物被设置为基本位于所述物体周围；

其中所述电发生器被设置以向所述单缠绕线圈元件中放电，以使得所述单缠绕线圈元件通过磁感应在所述单缠绕线圈元件中产生短持续时间的脉冲电磁场，当在操作中所述物体被置于所述单缠绕线圈元件中时，所述电磁场的场强度高至足以影响所述物体中包含的生物细胞的细胞膜和/或细胞内膜，优选增加其通透性。

2.权利要求1的装置，其中所述电磁场被无电极地施加于所述物体中的生物细胞。

3.权利要求1或2的装置，其中所述单缠绕线圈元件具有基本上圆形或卵形的横截面。

4.权利要求1、2或3的装置，其中所述单缠绕线圈元件基本上是圆柱状，并且限定了一个接收空间，所述接受空间的大小使得所述包含生物细胞的物体可以被可移除地放置。

5.前述权利要求中任一项的装置，其中所述单缠绕线圈元件限定了一个接收空间，所述接受空间的大小使得所述物体可通过所述单缠绕物。

6.前述权利要求中任一项的装置，其中所述单缠绕线圈元件被设置成使得所述物体可以被同中心地放置于所述线圈元件中。

7.前述权利要求中任一项的装置，其中所述单缠绕线圈被设置成在所述细胞和所述单缠绕线圈之间不接触的情况下影响所述物体中的生物细胞。

8.前述权利要求中任一项的装置，其中所述电发生器包含电容器，所述电容器被布置以在所述单缠绕线圈元件内部生成至少10kV/cm的电场强度。

9.前述权利要求中任一项的装置，其中所述单缠绕线圈元件的缠绕物包含两个末端，所述两个末端之间限定了一个间隙。

10.前述权利要求中任一项的装置，其中所述电发生器包含电源、电容器和开关元件，所述开关元件被设置以用于在第一阶段使所述电容器充电并且在第二阶段使所述电容器放电，以在所述单缠绕线圈元件中提供短持续时间的大电流。

11.权利要求10的装置，其中所述开关元件包含被设置成在预定放电电压下击穿的多间隙火花隙开关，优选二间隙火花隙开关。

12.前述权利要求中任一项的装置，其中所述电流上升时间是10ns或更小，优选6ns或更小，所述电流的变化速率(dI/dt)为至少100A/ns，优选至少150A/ns，所述电流脉冲的幅度为约500-2000A，并且/或者包含所述单缠绕线圈元件的电路的自感为数十纳亨。

13.前述权利要求中任一项的装置，其中所述发生器至少部分地被布置在一个外壳中，并且被加压至预定的高压值，优选至少约8bar的压力。

14.前述权利要求中任一项的装置和包含生物细胞的物体的组合体，所述物体被布置在所述单缠绕线圈元件中，所述物体优选是用于支持包含所述生物细胞的介质的支持物，例如食品。

15.一种用于处理物体中生物细胞的方法，所述方法包括：

-将所述物体放置在与电发生器连接的单缠绕线圈元件的单缠绕物内部；

-使所述电发生器向所述单缠绕线圈元件中放电，以通过所述单缠绕线圈元件中的磁感应产生短持续时间的脉冲电磁场，其中所述电磁场强度高至足以影响所述物体中包含的生物细胞的细胞膜和/或细胞内膜，优选高至足以增加所述细胞膜和/或细胞内膜的通透性。

16.权利要求15的方法，包括在所述物体中产生电场，所述电场足够高，优选在所述单缠绕线圈元件内部具有至少1kV/cm的电场强度，以影响所述物体中包含的生物细胞，优选增加它们的细胞膜和/或细胞内膜的通透性。

17.权利要求15或16的方法，包括在第一阶段包括使电容器充电和在第二阶段使所述电容器放电，以在所述单缠绕线圈元件中提供短持续时间的大电流。

18.权利要求15-17任一项的方法，用于：

-增加所述生物细胞的细胞生长速率，和/或

-增加所述生物细胞的代谢活性。

19.处理生物细胞的方法，优选权利要求15-18中任一项的方法，所述方法包括将脉冲电磁场施加于所述生物细胞，所述电磁场的场强度高至足以影响所述物体中包含的生物细胞的细胞膜和/或细胞内膜，优选增加其通透性，其中将所述场施加于所述细胞的持续时间保持在最小处理时间和最大处理时间之间，选择所述处理时间以增加所述生物细胞的细胞生长速率。