[发明专利]利用电场选择性迁移细胞的系统

权利要求书

1.一种在组织内迁移细胞的系统，所述系统包括：

第一和第二递送电极，用于插入在组织中；

直流（DC）电源，操作性地连接至所述第一和第二递送电极；和

可编程控制器，操作性地连接至所述DC电源，所述可编程控制器被编程以引导DC电源在第一递送电极和第二递送电极之间以足以导致细胞在组织内迁移的刺激与非刺激比率递送电场。

2.根据权利要求1所述的系统，所述系统进一步包括第一和第二监测电极，该监测电极用于插入在组织中并用来监测电场，其中所述可编程控制器被配置用来接收代表所监测的电场的信号，并引导所述DC电源基于所接收的信号递送经调节的电场。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述第一和第二监测电极被连接至电压计和电流计，所述电压计被配置用来测量组织内的电压，所述电流计被配置用来测量组织内的电流。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述组织包括神经组织。

5.根据权利要求4所述的系统，所述系统进一步包括第一和第二脑电图（EEG）电极，其被配置用于插入在神经系统中，或被设置在头皮的表面上，所述EEG电极进一步被配置以监测神经组织中的EEG。

6.根据权利要求1所述的系统，所述系统进一步包括测量软件，所述测量软件被配置用来在操作性地连接至所述可编程控制器的计算机上运行，所述测量软件被配置用来监测来自可编程控制器的测量结果，并控制所述可编程控制。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述刺激与非刺激比率为20:1秒至1:1秒的范围及其部分。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述细胞包括干细胞及其子代；来自小血管和大血管的内皮细胞；来自脉管系统的成纤维细胞和平滑肌细胞；免疫细胞，包括中性粒细胞、淋巴细胞、巨噬细胞；来自角膜、皮肤、肾脏、肺、气管的上皮细胞；神经细胞，包括神经元、成神经细胞、人神经干细胞、小鼠神经干细胞、星形胶质细胞；神经胶质细胞；或它们的任何组合。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述细胞包括人神经干细胞（hNSC)及其子代。

10.根据权利要求1所述的系统，其中所述电场为5 mV/mm至500 mV/mm。

11.根据权利要求1所述的系统，其中所述可编程控制被配置以经选择的刺激与非刺激比率来递送电场，从而导致细胞在组织内迁移，而经选择的天然细胞不迁移或最小程度地迁移。

12.根据权利要求1所述的系统，其中经选择的天然细胞包括星形胶质细胞、神经元、少突胶质细胞、内皮细胞、成纤维细胞、上皮细胞或它们的任何组合。

13.根据权利要求1所述的系统，其中可编程控制器被编程以引导DC电源向第一递送电极递送正电荷从而产生电场，或引导DC电源向第二递送电极递送正电荷从而产生电场，或两者都是。

14.根据权利要求1所述的系统，其中所述可编程控制器被编程以引导DC电源以脉冲单相或非对称双相形式递送电场。

15.根据权利要求1所述的系统，其中所述可编程控制被编程以引导DC电源递送电场，使得干细胞朝着第一递送电极或第二递送电极或两者迁移。

16.一种利用电场迁移细胞的方法，所述方法包括：

在组织中插入第一和第二递送电极，所述第一和第二递送电极操作性地连接直流（DC）电源；以及

经由所述DC电源，以足以导致细胞在组织内迁移的刺激与非刺激比率，在第一递送电极和第二递送电极之间递送电场。

17.根据权利要求16所述的方法，所述方法进一步包括使用程序对可编程控制器进行编程，所述程序具有电场参数和刺激与非刺激比率，其中递送电场包括根据所述程序递送电场和刺激与非刺激比率。

18.根据权利要求17所述的方法，所述方法进一步包括：

在组织内插入第一和第二监测电极；

利用所述第一和第二监测电极监测电场；

在可编程控制器处接收达标所监测的电场的信号；以及

基于所接收的信号递送经调节的电场。