[发明专利]微流控离心式挤压的细胞转染系统及细胞转染方法

说明书

本发明公开了一种微流控离心式挤压的细胞转染系统及细胞转染方法，涉及生物转染技术领域，该细胞转染系统包括复合碟体，复合碟体包括层叠设置的第一碟体与第二碟体，第一碟体与第二碟体中的一个盖设于另一个表面，第二碟体盖设于第一碟体的上表面时，第一碟体在朝向第二碟体的一侧表面开设有至少一组转染空间，转染空间包括微流道及第一存储槽与第二存储槽，第一存储槽与第二存储槽分别设于第一碟体的近圆心端与远圆心端，微流道的两端分别连通于第一存储槽与第二存储槽，微流道内设有用于对细胞进行挤压的限位口。本发明能够解决现有技术下细胞转染系统中细胞获取到的动力源较少，影响了细胞转染效率的问题。

技术领域

本发明涉及生物转染技术领域，具体涉及一种微流控离心式挤压的细胞转染系统及细胞转染方法。

背景技术

微流控技术是指研究人员可以通过精妙的结构设计和先进微电子工艺以期达到对单个细胞进行力学、电学等物理加载。微尺度的电极技术、剪切力加载和局域加热技术与微流控技术相结合都能够用来使单个细胞膜产生暂时性通孔。结合了微流控技术的细胞转染技术相较于宏观的细胞转染技术具有明显的优势：1.可以对单细胞进行操纵并实现穿孔；2.同时可以在微观层面研究细胞膜穿孔的力学机理；3.并且可以实现目标细胞高活性等。

离心微流控是以微机电技术为依托，将化学分析的采样、预处理、衍化、混合及检测等过程中涉及的阀、流动管道、混合反应器、加样、分离、检测等部件集成到CD形状的盘片上，以离心力为液流的驱动力，实现对液流检测分析的微流控体系。利用离心转速控制的原理，便可以通过程序轻易的控制实验的操作流程，对于检测人员只需要加入试剂，运行程序，便可以完成整个实验的流程得到实验结果。

细胞内输运(Intracellular Delivery)是将诸如基因、蛋白和生物大分子等纳米尺度外源性物质转染到目标细胞的胞体内并成功表达的过程。细胞转染是基因编辑、细胞治疗、再生医学和众多细胞研究领域的重要组成环节。尽管细胞转染在生物医学工程中扮演着重要角色，然而由于现有转染技术仍存在局限性，发展高效、通用、低成本和无损伤的转染方法仍然是重大的技术需求。

机械挤压(Cell Squeezing)指的是当细胞通过大约为其直径一半大小的微流控机械流道时，细胞会产生大的形变并在细胞膜上产生大量通孔。该方法于2013年被美国麻省理工学院的Ranger课题组首次报道于美国科学院院刊上。研究人员发现当细胞受到微流道侧壁挤压后会产生细胞膜上暂时性通孔，外源物质如蛋白、核酸、量子点、碳纳米管和其他纳米材料都能穿过细胞膜上通孔进入到目标细胞体内。

现有技术中基于机械挤压的转染方法最大的特点是器件简单，不需要其它的能量来源，细胞膜的暂时性通孔是由流体通过微流道侧壁与细胞相互挤压产生，然而，流体在通过流道时细胞获取到的动力源较少，这将在一定程度上影响了细胞的转染效率。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种微流控离心式挤压的细胞转染系统及细胞转染方法，旨在解决现有技术下细胞转染系统中细胞获取到的动力源较少，影响了细胞转染效率的问题。

为了达到上述目的，本发明通过如下技术方案来实现：

本发明的一方面在于提供一种微流控离心式挤压的细胞转染系统，包括复合碟体，所述复合碟体包括层叠设置的第一碟体与第二碟体，所述第一碟体与所述第二碟体中的一个盖设于另一个表面，所述第二碟体盖设于所述第一碟体的上表面时，所述第一碟体在朝向所述第二碟体的一侧表面开设有至少一组转染空间，所述转染空间包括微流道及第一存储槽与第二存储槽，所述第一存储槽与所述第二存储槽分别设于所述第一碟体的近圆心端与远圆心端，所述微流道的两端分别连通于所述第一存储槽与所述第二存储槽，所述微流道内设有用于对细胞进行挤压的限位口。

根据上述技术方案的一方面，所述第一存储槽设于所述第一碟体的近圆心端，所述第二存储槽设于所述第一碟体的远圆心端。