【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及细胞内递送，特别是涉及一种离心细胞内递送装置及方法。
技术介绍
1、细胞内递送(也叫转染)为各种研究必不可少的技术手段。现有的递送技术主要分为基于病毒的生物方法、载体介导的化学方法和膜破坏介导的物理方法。由于病毒利用感染途径进入宿主细胞，因此具有出色的细胞内递送效率和特异性，被视为是一种有前途的基因治疗方法，但仅限于核酸的传递。此外，病毒载体存在制备的复杂性、有害的炎症或免疫反应以及其他毒副作用等局限性。化学方法以脂质体试剂为主，通常基于纳米颗粒和dna形成复合物诱导细胞内吞作用，因此能防止递送物质的过早降解，被认为是“金标准”并经常用作比较评估替代的递送方法。但其效率可能高度依赖于细胞类型。虽然商品化的脂质体转染试剂易于购买和使用，但其成本相对较高，且存在递送缓慢的问题。以电穿孔为主的物理方法实施起来更简单、更直接，但需要专门的电穿孔设备，且在高电场下也会出现过度的细胞死亡的问题。
2、细胞挤压是指，细胞通过一个小于细胞直径的通道，使细胞快速变形，从而允许各种感兴趣的物质扩散到各种类型的细胞浆中。由于其方法设计的简单性和温和的透膜技术，引起学者们的广泛关注，并且该技术以其独特的优势已经进入临床阶段。该方法已经在各种生物物质(大分子物质、pdna和sirna)的递送方面取得了显著进展，截至目前已经设计了各种收缩几何形状用于细胞内的递送。然而，挤压技术极易造成堵塞，现有的微流控挤压技术，需要注射泵、显微镜和外部设备来操作，不仅操作繁琐，而且管道由于设备的复杂也会增长，加上使用注射器等对细胞悬液进行推送，极
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种离心细胞内递送装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，利用细胞挤压和碰撞实现外源物质的快速递送，且整体结构简单、操作方便、适用性强、成本低。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、本专利技术提供一种离心细胞内递送装置，包括细胞内递送板、套管、离心管和离心机，所述细胞内递送板上设有碰撞挤压腔室，且所述碰撞挤压腔室的一端设有用于细胞悬液注入的注入口，所述碰撞挤压腔室的内壁设有多个变径通道，所述变径通道的入口连通所述碰撞挤压腔室，所述变径通道的出口连通外界，所述变径通道的宽度自入口向出口方向先减小再增大，且所述变径通道内固定有碰撞元件，所述碰撞元件靠近所述变径通道的出口设置；所述细胞内递送板能够放入所述套管内，且所述套管能够对所述细胞内递送板限位，所述套管能够放入所述离心管内，且所述离心管的顶盖能够扣合于所述套管的上端并对所述套管固定，所述离心管能够放置于所述离心机上并离心。
4、优选的，所述碰撞挤压腔室的两相对内壁上均设有多个分流板，位于同一内壁上的每相邻两个所述分流板之间均设有多个所述变径通道，处于同一内壁上的各所述变径通道的排列方向与各所述分流板的排列方向一致。
5、优选的，所述细胞内递送板上还设有两个汇流通道，两个所述汇流通道分别位于所述碰撞挤压腔室的两侧，且两个所述汇流通道分别连通两列所述变径通道的出口，所述汇流通道上远离所述注入口的一端延伸至与所述细胞内递送板的一侧平齐。
6、优选的，所述变径通道包括两个端部通道和一个中间通道，两个所述端部通道分别连通于所述中间通道的两端，且所述中间通道的宽度小于各所述端部通道的宽度，所述碰撞元件固定于远离所述注入口的所述端部通道内。
7、优选的，所述碰撞元件为菱形，且所述碰撞元件上先与细胞接触的一端为尖端。
8、优选的，所述套管包括限位段和连接段，所述限位段的上端与所述连接段的上端一体成型，所述限位段内设有用于放置所述细胞内递送板的立方体腔室，且所述限位段的下端开口并能够连通所述离心管内部，所述连接段为圆柱状，且所述连接段能够放入所述离心管内，所述连接段的上端设有环形凸起，所述环形凸起能够限位于所述离心管的上部，且所述离心管的所述顶盖能够扣合于所述连接段内。
9、优选的，所述离心管包括管体和所述顶盖，所述顶盖的一端转动连接于所述管体的上端，且所述顶盖能够转动至扣合于所述管体上方；所述管体的内壁上端设有限位台阶，所述套管位于所述离心管内时，所述环形凸起能够限位于所述限位台阶上，且所述顶盖的中部能够嵌入所述连接段内。
10、本专利技术还提供一种离心细胞内递送方法，使用上述技术方案中任一项所述的离心细胞内递送装置，包括以下步骤：
11、s1.设计并制备细胞内递送板和套管；
12、s2.用胰酶消化细胞，将收集到的细胞重悬于完全培养基中形成细胞悬液；
13、s3.将待递送的靶物质与细胞悬液混匀并经注入口转入细胞内递送板；
14、s4.将细胞内递送板放入套管中，并将套管放入离心管中；
15、s5.将离心管转移至离心机中进行离心，最终实现离心细胞内递送。
16、本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
17、1.本专利技术可以在不同细胞类型中实现不同物质(葡聚糖、抗体、mrna、质粒、cas 9蛋白与单链向导rna和sirna等)的递送，因此，可以用于各种生物技术应用。
18、2.本专利技术是基于膜破坏实现外源物质的递送，无需使用脂质体、病毒等药物传输载体，降低了制备难度和包裹颗粒的毒性，提高了生物安全性和实用性；本专利技术相较于电穿孔递送方法具有更低的成本且不需要特殊的设备。
19、3.本专利技术在细胞用胰酶消化完后，直接进行细胞递送，在短时间内可实现细胞递送，最大限度地减少培养时间。
20、4.本专利技术不需要任何压力源和调节器(包括注射泵)、昂贵的显微镜和外部设备来操作，操作简单、低成本、可重复使用、易于推广。
21、5.本专利技术由于设计了碰撞元件，对细胞膜的破坏不受细胞尺寸的限制，进而提高适用性。
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1.一种离心细胞内递送装置，其特征在于：包括细胞内递送板、套管、离心管和离心机，所述细胞内递送板上设有碰撞挤压腔室，且所述碰撞挤压腔室的一端设有用于细胞悬液注入的注入口，所述碰撞挤压腔室的内壁设有多个变径通道，所述变径通道的入口连通所述碰撞挤压腔室，所述变径通道的出口连通外界，所述变径通道的宽度自入口向出口方向先减小再增大，且所述变径通道内固定有碰撞元件，所述碰撞元件靠近所述变径通道的出口设置；所述细胞内递送板能够放入所述套管内，且所述套管能够对所述细胞内递送板限位，所述套管能够放入所述离心管内，且所述离心管的顶盖能够扣合于所述套管的上端并对所述套管固定，所述离心管能够放置于所述离心机上并离心。
2.根据权利要求1所述的离心细胞内递送装置，其特征在于：所述碰撞挤压腔室的两相对内壁上均设有多个分流板，位于同一内壁上的每相邻两个所述分流板之间均设有多个所述变径通道，处于同一内壁上的各所述变径通道的排列方向与各所述分流板的排列方向一致。
3.根据权利要求2所述的离心细胞内递送装置，其特征在于：所述细胞内递送板上还设有两个汇流通道，两个所述汇流通道分别位于所述碰撞
4.根据权利要求1所述的离心细胞内递送装置，其特征在于：所述变径通道包括两个端部通道和一个中间通道，两个所述端部通道分别连通于所述中间通道的两端，且所述中间通道的宽度小于各所述端部通道的宽度，所述碰撞元件固定于远离所述注入口的所述端部通道内。
5.根据权利要求1所述的离心细胞内递送装置，其特征在于：所述碰撞元件为菱形，且所述碰撞元件上先与细胞接触的一端为尖端。
6.根据权利要求1所述的离心细胞内递送装置，其特征在于：所述套管包括限位段和连接段，所述限位段的上端与所述连接段的上端一体成型，所述限位段内设有用于放置所述细胞内递送板的立方体腔室，且所述限位段的下端开口并能够连通所述离心管内部，所述连接段为圆柱状，且所述连接段能够放入所述离心管内，所述连接段的上端设有环形凸起，所述环形凸起能够限位于所述离心管的上部，且所述离心管的所述顶盖能够扣合于所述连接段内。
7.根据权利要求6所述的离心细胞内递送装置，其特征在于：所述离心管包括管体和所述顶盖，所述顶盖的一端转动连接于所述管体的上端，且所述顶盖能够转动至扣合于所述管体上方；所述管体的内壁上端设有限位台阶，所述套管位于所述离心管内时，所述环形凸起能够限位于所述限位台阶上，且所述顶盖的中部能够嵌入所述连接段内。
8.一种离心细胞内递送方法，其特征在于：使用权利要求1-7中任一项所述的离心细胞内递送装置，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种离心细胞内递送装置，其特征在于：包括细胞内递送板、套管、离心管和离心机，所述细胞内递送板上设有碰撞挤压腔室，且所述碰撞挤压腔室的一端设有用于细胞悬液注入的注入口，所述碰撞挤压腔室的内壁设有多个变径通道，所述变径通道的入口连通所述碰撞挤压腔室，所述变径通道的出口连通外界，所述变径通道的宽度自入口向出口方向先减小再增大，且所述变径通道内固定有碰撞元件，所述碰撞元件靠近所述变径通道的出口设置；所述细胞内递送板能够放入所述套管内，且所述套管能够对所述细胞内递送板限位，所述套管能够放入所述离心管内，且所述离心管的顶盖能够扣合于所述套管的上端并对所述套管固定，所述离心管能够放置于所述离心机上并离心。
2.根据权利要求1所述的离心细胞内递送装置，其特征在于：所述碰撞挤压腔室的两相对内壁上均设有多个分流板，位于同一内壁上的每相邻两个所述分流板之间均设有多个所述变径通道，处于同一内壁上的各所述变径通道的排列方向与各所述分流板的排列方向一致。
3.根据权利要求2所述的离心细胞内递送装置，其特征在于：所述细胞内递送板上还设有两个汇流通道，两个所述汇流通道分别位于所述碰撞挤压腔室的两侧，且两个所述汇流通道分别连通两列所述变径通道的出口，所述汇流通道上远离所述注入口的一端延伸至与所述细胞内递送板的一侧平齐。
4.根据权利要求1所述的离心细胞内递送装...
【专利技术属性】
技术研发人员：张国芮，李斌，
申请(专利权)人：中国科学院兰州化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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