[发明专利]用于电穿孔的微电极技术

说明书

一种用于对单独的细胞或胚胎进行电穿孔的微电极，包括：衬底，所述衬底具有电绝缘表面；第一电极，所述第一电极与所述衬底的所述电绝缘表面相邻；第二电极，所述第二电极与所述衬底的所述电绝缘表面相邻并且与所述第一电极隔开预定距离以便形成通道；以及液体介质，所述液体介质位于所述通道内。所述液体介质能够将所述细胞或胚胎流体输送穿过所述通道或流体输送到所述通道中并且能够支持电场。所述第一电极和所述第二电极包括基本上正交于所述衬底的所述电绝缘表面的表面，所述表面具有小于或等于所述细胞或胚胎的直径的边缘长度。所述预定距离可以是所述细胞或胚胎的所述直径的50％至200％。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年4月26日提交的美国临时申请序列号62/490,486的优先权权益，所述申请以引用的方式整体并入本文。

背景技术

技术领域

本公开总体涉及通过电穿孔对细胞或胚胎膜进行透化，并且更确切地说涉及一种用于控制电穿孔在整个细胞或胚胎膜上的效应并感测透化程度的微电极。

相关技术说明

传统上来说，电穿孔已通过将电场施加在细胞或胚胎的整个表面上来实现，这诱导了在细胞或胚胎的整个表面上的膜的孔形成。在一定程度上，已发现这种电穿孔效应可有效用于将微小分子安全地递送到细胞中。然而，随着电场强度的增大，膜的孔会破裂并且与相邻的孔合并来形成越来越大的孔。如果所述孔经过诱导变得过大，则所述过程被称为“不可逆的电穿孔”，其中细胞或胚胎的膜的破裂会造成不可逆的损害并且无法修复，这会导致细胞或胚胎死亡。这对使用电穿孔将大分子安全地递送到细胞或胚胎中，同时维持健康的细胞群体提出了挑战。

发明内容

下文呈现了一个或多个实例的简化概要以便提供对这类实例的基础理解。本发明内容不是所有预期实例的广泛概述，并且既不意图标识所有实例的关键或重要元素，也不意图划定任何或所有实例的范围。其目的是以简化形式呈现一个或多个实例的一些概念，以作为稍后呈现的更详尽描述的前引。

根据一些实例，一种用于对单独的细胞或胚胎进行电穿孔的微电极，所述微电极包括：衬底，所述衬底具有电绝缘表面；第一电极，所述第一电极与衬底的电绝缘表面相邻，其中第一电极包括具有小于或等于细胞或胚胎的直径的边缘长度的第一表面，所述第一表面基本上正交于衬底的电绝缘表面；第二电极，所述第二电极与衬底的电绝缘表面相邻并且与第一电极隔开预定距离以便形成通道，其中第二电极包括具有小于或等于细胞或胚胎的直径的边缘长度的第二表面，所述第二表面基本上正交于衬底的电绝缘表面；以及液体介质，所述液体介质位于所述通道内，其中液体介质能够将细胞或胚胎流体输送穿过通道或流体输送到所述通道中并且能够支持电场。

在一些实例中，微电极还包括：位于通道上方的具有第二电绝缘表面的第二衬底，其中第二电绝缘表面基本上平行于第一电绝缘表面并且与第一电绝缘表面隔开第二预定距离，以使细胞或胚胎在通道内定位在第一电极与第二电极之间，所述第二预定距离是细胞或胚胎的直径的100％至250％或者优选地50％至200％。在一些实例中，微电极还包括：第三电极，所述第三电极与衬底的电绝缘表面相邻；以及第四电极，所述第四电极与衬底的电绝缘表面相邻，其中第三电极和第四电极位于与通道相邻之处或位于所述通道内，以适应第三电极和第四电极与细胞或胚胎之间的电接触。