電気穿孔用ピペットチップ

专利摘要:
本願明細書には、外面と、この外面内に位置する空所と、外面の上またはその内部に少なくとも一部位置し、外面の少なくとも一部と空所とに少なくとも一部電気的に連通する導体とを含む電気穿孔用ピペットチップが提供される。さらに、本願明細書に提供するのは、本体とコネクタと長軸棒状部とを含む電気穿孔用ピペットチップである。コネクタは、本体の先端に位置にしており、さらに少なくとも１個の接続ポストと、コネクタに機械的に連通する接続部と、コネクタの上またはその内部に少なくとも一部位置する導体とを含んでおり、ここで導体は接続ポストの少なくとも一部を囲繞している。長軸棒状部もまた空所を有しており、コネクタの先端に配置してある。本体とコネクタと長軸棒状部の空所は、流体連通している。
公开号:JP2011516096A
申请号:JP2011505178
申请日:2009-04-15
公开日:2011-05-26
发明作者:ノン−チョル ジュン，；ジュン−クン チャン，；チャン−イル チュン，；クン−チャン チョー，；ソン；ジン フー，
申请人:ライフ テクノロジーズ コーポレーション；
IPC主号:C12M1-00

专利说明:

[0001] 関連出願の相互参照
本出願は、２００８年４月１５日に提出された「電気穿孔装置用ピペットチップ（Ｐｉｐｅｔｔｅ Ｔｉｐ ｆｏｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｐｏｒａｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ）」と題する韓国特許出願第１０−２００８−００３４７４４号に基づく優先権と利益とを主張するものであり、同出願は参照によりその全体を本願明細書に取り込むものとする。]
[0002] 本発明は、電気穿孔用ピペットチップに関する。]
背景技術

[0003] 電気穿孔は、細胞膜に浸透させることのできない巨大分子を電気パルスを用いて細胞内へ導入する技法である。電気穿孔は幅広く使用されており、細胞実験や遺伝子治療用に強く推奨される方法である。高電界を印加すると、細胞膜は一時的に多孔質となり、巨大分子等の異種材料に対し浸透可能となる。膜の電気的浸透可能化は、パルス幅やパルス持続時間やパルス数、加えて他の実験条件等の電界の様々なパラメータに依存する。移行の効果を助長する電気穿孔のメカニズムを理解すべく、上記パラメータに関する研究がなされてきた。例えば、電界の大きさは、膜の浸透性を増大させ、移入を生ぜしめる細胞膜部分を制御するための重要なパラメータであると報告されている。]
[0004] 電気穿孔を行なう様々な装置が存在する。図１は、電気穿孔を行なうのに用いることのできる先行技術のキュベットの斜視図である。図２は、関連する米国特許出願第１０／５６０，３０１号に記載された電気穿孔装置およびシステムを示す。図３は、図２に示した電気穿孔装置の側面図である。図４は、図２と図３に示した装置と共に用いるピペットチップの構成要素を示す側面図である。] 図１ 図２ 図３ 図４
[0005] 図１に示したキュベットを用い、細胞懸濁液および／または遺伝子混合物に電界を印加することができる。この種のシステムでは、キュベットには２枚の並列電極板１を装備することができる。２枚の電極板間に高電界を印加すると、細胞膜は浸透可能となり、細胞内へ遺伝子あるいは他の異物が導入できるようになる。アルミニウム電極は安価であり、使い捨て可能なキュベットと共に用いることができる。しかしながら、アルミニウムの使用がアルミニウム電極から溶解したＡｌ３＋イオンを生み出し、これらイオンが細胞に負の影響を及ぼすことが判っている。さらに、アルミニウム電極を用いると、電極上への酸化物層の堆積が引き起こす電圧の低下に起因して電界の大きさが変化することがある。それ故、より恒常的な電界を生成するには、白金電極や金電極を用いる方が好ましいようである。しかしながら、これらの材料から形成された電極は高価であり、それ故これら材料から形成された電極を消耗品に使用することは実用的でない。] 図１
[0006] したがって、現行の電気穿孔装置は下記の欠点を有する。第１に、電気穿孔用のキュベットの使用は使用する電極材料に依存して高価でありうる。何故ならキュベットの両側に２個の電極が装着されているからであり、また各電極が広い表面積を有するからである。加えて、キュベットは１回限りの使用とすることが推奨されている。しかしながら、多くのユーザは同一のキュベットを用いて実験を数回行ない、したがって実験上の誤操作が発生する高い可能性が生まれる。第２に、電極材料（アルミニウム）は溶液中で反応性があり、水素発生に対する過電圧は低く、現行の電気穿孔装置を用いて電気穿孔を行なうことで電極の表面上の水の分解に起因する気泡が生み出される。第３に、生成したイオン（Ａｌ３＋）副生成物が細胞に対し負の影響を有することが判っている。第４に、電極上の表面抵抗が電極面上の酸化物層（Ａｌ２Ｏ３）の生成に起因して目覚ましく増大する。第５に、電極間の電界は一定のままとすることができない可能性がある。これは、電極の隅部を貫流し、それによって電界を歪める大量の電流に起因するようである。最後に、必要とされる試料体積は大きく、そのことが試料内の少量の細胞の分析を困難にすることがある。それ故、これらの欠点に対処する新規の電気穿孔装置を開発する必要がある。]
[0007] 図２〜図４は、上記欠点を解決するための電気穿孔装置とピペットチップならびにその詳細な構成要素の先行技術版を示す。図２〜図４を参照するに、現行の電気穿孔装置は、電気パルスを生成するパルス発生器１０と、試料貯蔵器２０と、一端をパルス発生器に電気的に連通させたピペット３０と、ピペットチップ４０で、一端がピペット３０の端部に挿入できて他端が試料貯蔵器２０内に挿入でき、かつ試料に流体連通させることのできるピペットチップとを含みうる。加えて、ピペット３０の先端すなわちピペットチップ４０は試料に流体連通させることができ、ピペット３０は試料をピペットチップ４０内へ吸入可能とすることができる。加えて、試料貯蔵器２０内へは電極５０が挿入でき、試料に流体連通させることができる。ピペット３０の外周面は導電材で形成された接触子本体３１を備えており、ここで接触子本体３１には図３に示す如くピペットチップ４０内部に配置したプランジャ４２を電気的に接続することができる。ピペットチップ４０はその両端に開口を有する管状本体４１を備えており、ここで一端の開口はピペット３０の端部へ挿入できるよう比較的大径を有する環状断面とし、他端は比較的小径を有する環状断面とすることができる。そこで、ピペットチップ３０を試料貯蔵器２０内へ挿入し、プランジャ４２をピペットチップ４０の本体４１に挿通させて配置する。] 図２ 図３ 図４
[0008] 図２〜図４に示したシステムならびに電気穿孔装置を用いて電気穿孔を行なう際、ピペットはピペットチップ４０内に試料を吸入するが、この間は圧力を維持し、それによってピペットチップ４０の内部に試料を保持したままとする。試料貯蔵器２０はそこで、電解液を収容した貯蔵器と交換することができる。ピペットチップ４０の本体４１内に配置されたプランジャ４２と、試料貯蔵器４０内の試料または電解液貯蔵器内の電解液とに接触している電極５０に対し電流を印加することで、ピペットチップ４０内に吸入された試料中に在る細胞に、２個の電極間と２個の電極間に位置するあらゆる細胞を介して電流を通すことによって電気穿孔することができる。ピペットチップ４０内の試料中に在る細胞の電気穿孔により細胞膜はより浸透性となり、それ故に通常は細胞膜を浸透させることのできない巨大分子や分子プローブや薬剤やＤＮＡやＲＮＡやバクテリアや遺伝子や蛋白質や細胞あるいは任意の他の適当な物質の細胞内への導入が容易になる。] 図２ 図３ 図４
[0009] 図２〜図４に示した先行技術の電気穿孔システムならびに装置にあっては、ピペット３０の外周面には別個の接触子本体３１と、ピペットチップ４０の本体４１内にあって接触子本体３１に電気的に連通させることのできる別個のプランジャ４２とが備わっている。ピペット３０の外周面には別個の接触子本体３１が含まれ、別個のプランジャ４２を接触子本体３１と電気的に連通接続させるため、装置の構造は複雑であり、そのことが装置の製造を高価かつ時間を浪費するものとしている。ピペット３０の外周面上に形成した接触子本体３１とプランジャ４２は装置内部で互いに接続しているため、プランジャと接触子本体との間の接続状態をユーザが判断することが困難である恐れがある。] 図２ 図３ 図４
[0010] それ故、ピペットチップ自体を電極として機能させ、それによって電極として機能する別個の構造（プランジャ４２等）の必要性を伴うことなく試料に対し電流を印加することのできる電気穿孔装置を開発することは、有用な筈である。]
課題を解決するための手段

[0011] 本願明細書に提供するのは、外面と、外面内に配置した空所と、外面の一側に配置した導体とを含む電気穿孔装置と共に用いるピペットチップである。導体は、ピペットチップの空所に電界を印加し、それによってピペットチップ内に在る試料とその中のあらゆる細胞に電界を印加することができる。細胞の細胞膜をそこでピペットチップにより電気穿孔し、試料中に在るあらゆる物質をそこで細胞内へ移行させることができる。]
[0012] さらに本願明細書に提供するのは、電気穿孔装置と共に用いるピペットチップであり、ここでピペットチップ自体は電気穿孔を行なう電極として機能し、またピペットチップ／電極は別個の電極構造を必要とせずに試料に接触する。加えて、本発明は簡略化された設計を用いて誤操作率を減らすとともに試行と誤操作の数を減らすことで、電気穿孔を簡単に行なう追加の効果を有する。例えば、１回限りの使用を意図したものではあるが、電気穿孔に現在用いられているキュベットは事実上複数回用いることができる。キュベット内に配置した電極から溶液内へのイオンの放出と細胞に対しこれらイオンが有する負の影響とがあることで、行程間の誤操作率は増大することがある。加えて、ピペットチップの空所が電極として機能するプランジャ等の電極として機能する追加の構造を含まないため、本発明のピペットチップの空所はただ空気圧を使用することで試料をピペットチップから簡単に吸入し放出することができる。]
[0013] 本願明細書に提供されるのはピペットチップであり、外面と、外面内に配置した空所と、外面上または外面内部に少なくとも一部配置した導体で、外面と空所の少なくとも一部と電気的に連通する導体とを備える。導体をピペットチップの外面上または外面内部に少なくとも一部配置することで、空所内の導電構造または電極の必要性が取り除かれる。したがって、空所には試料だけが充填される。導体は、空所に流体連通させることができる。一部実施形態では、導体はリング形状とすることができる。加えて、導体には本体と面とを含ませることができ、ここで本体は銅か真鍮かニッケルか金か銀かアルミニウムかそれらの任意の組み合わせかまたは任意の他の適当な導電材のうちの少なくとも１つから選択される導電材を含む。一部実施形態では、導体の本体は射出成形導体とすることができ、ここで射出成形導体は可塑性ポリマーまたは導電性ポリマーのうちの少なくとも１つを含む。一部実施形態では、導体の表面に真鍮か銅かアルミニウムかニッケルか金か銀かそれらの任意の組み合わせかまたは任意の他の適当な導電材のうちの少なくとも１つを含めることができる。一部実施形態では、ピペットチップにさらに少なくとも１個の接続ポストを含めることができる。接続ポストは漏斗形状とすることができ、あるいはそうしないこともできる。一部実施形態では、ピペットチップには少なくとも１個、少なくとも２個または少なくとも３個の接続ポストを含めることができる。一部実施形態では、３個の接続ポストは互いに対しかつ外面に対し１２０度に配置することができる。]
[0014] 本願明細書にさらに提供するのは電気穿孔装置と共に用いるピペットチップであり、これは基端と先端と空所とを有する本体と、基端と先端と空所とを有し、さらに本体の先端に配置したコネクタで、少なくとも１個の接続ポストと、少なくとも１個のコネクタに機械的に連通する接続部と、本体の上または内部に少なくとも一部配置され、少なくとも１個の接続ポストの少なくとも一部を囲繞する導体と、空所を有し、コネクタの先端に配置した長軸棒状部で、本体とコネクタと長軸棒状部の空所が流体連通する長軸棒状部とを含むコネクタとを備える。導体をピペットチップの外面上または外面内部に少なくとも一部配置することで、空所内の導電構造または電極の必要性が取り除かれる。したがって、空所には試料だけが充填される。導体は、少なくとも１個の接続ポストを囲繞できるようにするか、あるいはそうできないようにもできる。一部実施形態では、導体はさらに接続部の空所に電流を印加することのできる内面を含んでいる。一部実施形態では、導体はニッケルか金か銀か銅か真鍮かアルミニウムのうちの少なくとも１個から選択される導電材とすることができる。一部実施形態では、導体の内面は真鍮かアルミニウムか銅かニッケルか金か銀かそれらの任意の組み合わせかあるいは任意の他の適当な導電材のうちの少なくとも１つから選択される導電材を用いてメッキすることができる。一部実施形態では、導体は可塑性ポリマーまたは導電性ポリマーを用いて射出成形することができる。加えて、一部実施形態では、ピペットチップには結合部直径と導体直径とを含めることができ、ここで導体直径は結合部直径未満とすることができ、あるいはそうしないこともできる。一部実施形態では、長軸棒状部はその長さに沿って先細とすることができる。接続部には、一部実施形態において結合部の空所に連通する接続孔を含めることができる。接続孔にはさらに、接続孔から径方向に延出する溝を含ませることができる。一部実施形態では、接続部にはさらに少なくとも１個の接続用突起と固定用突起とを含めることができ、ここで少なくとも１個の接続用突起と固定用突起は互いに相互ロックさせることができる。]
[0015] 本願明細書に提供するのは電気穿孔システムであり、これはパルス発生器と、ピペットと、パルス発生器に電気的に連通するピペットチップで、外面と、外面内に配置した空所と、外面上または外面内部に少なくとも一部配置した導体領域で、導体が外面と空所の少なくとも一部に電気的に連通する導体領域と、パルス発生器に連通する電極とを含むピペットチップとを備える。導体をピペットチップの外面上または外面内部に少なくとも一部配置することで、空所内の導電構造または電極の必要性が取り除かれる。したがって、空所には試料だけが充填される。ピペットチップは、電極と電気的に連通させることができる。]
[0016] 本明細書内に記載する全ての刊行物、特許、特許出願は、あたかも各別個の刊行物と特許と特許出願が参照により組み込まれるよう具体的かつ個別に指示されているかの如く、同範囲にわたり参照により本願明細書に組み込むものとする。]
図面の簡単な説明

[0017] 本発明の新規の特徴を、特に添付の特許請求の範囲と併せ説明する。本発明の特徴と利点のより良き理解は、本発明の原理を活用する例示実施形態を記載する下記の詳細な説明と添付の図面とを参照することで得られよう。]
[0018] 電気穿孔を行なうのに現在用いられているキュベットの斜視図である。]
[0019] 電気穿孔を行なうのに用いるシステムならびに装置の現行の実施形態を示す。]
[0020] 図２に示した装置の側面図である。] 図２
[0021] 図２に示した装置と共に用いるピペットチップの構成要素の側面図である。] 図２
[0022] ピペットチップの一実施形態を示す斜視図である。]
[0023] 導体を取り外した図５に示したピペットチップを示す斜視図である。] 図５
[0024] 図５に示したピペットチップの断面図である。] 図５
[0025] ピペットチップの一実施形態の斜視図である。]
[0026] 図８に示したピペットチップの断面図である。] 図８
[0027] ピペットチップの一実施形態の斜視図である。]
[0028] 図１０に示したピペットチップの断面図である。] 図１０
[0029] 電気穿孔装置およびシステムを示す。]
実施例

[0030] 本願明細書に提供されるのは、電気穿孔装置と共に用いるピペットチップである。ピペットチップは電気穿孔を容易にする。何故ならピペットチップ自体は図３と図４に示したプランジャ電極等の別個の電極を持たせる必要なく、試料に対し電極および／または電流を供給するのに用いることができるからである。したがって、本願明細書に記載するピペットチップは電気穿孔装置の製造単価を低減し、したがって試料とその内容物に対し電気穿孔を施すのを容易にすることができる。] 図３ 図４
[0031] 一部実施形態では、本願明細書に提供されるのは、外面と、外面内に配置した空所と、外面の一側に配置した導体とを含む電気穿孔装置と共に用いるピペットチップである。導体は、ピペットチップの空所とピペットチップ内に配置したあらゆる試料および／または細胞とに電界を印加することができる。ピペットチップにより細胞の細胞膜に対し電界を印加することで、細胞に電気穿孔し、試料中に在る物質をそこで細胞へ移行せることができる。細胞内へ導入することのできる物質の例には、巨大分子や分子プローブや薬剤や治療薬やＤＮＡやＲＮＡやバクテリアや遺伝子や蛋白質や細胞あるいは任意の他の適当な物質が含まれる。]
[0032] ここで、図５〜図７を参照するに、図５〜図７はピペットチップの一実施形態の様々な図を示すものであり、ここでピペットチップ４００は、（図１２に示す如く）ピペット３００の一端に接続することのできる空所４１１を有する結合部４１０を含んでいる。ピペット３００は、空所４１１に流体連通している。ピペットチップはさらに、結合部４１０から延出する長軸棒状部４３０を含んでいる。一部実施形態では、長軸棒状部４３０は結合部４１０に比べ小径を有する。長軸棒状部４３０内にも空所４３１が配置してあり、ピペットチップ内へ吸入する試料に接触するよう形成してある。ピペットチップはさらに、結合部４１０と長軸棒状部４３０との間に配置した接続部４２０を含んでいる。接続部４２０はさらに、結合部４１０の空所４１１と長軸棒状部４３０の空所４３１とに連通する空所４２１を含んでいる。結合部４１０と接続部４２０と長軸棒状部４３０の空所４１１、４２１、４３１間の接続が、それぞれ試料に対する接続部による電界の印加を容易にしている。一部実施形態では、ピペット３００により吸引力を作用させることができる。ピペット上のプランジャを押し下げると、ピペット３００が生成する吸引力が結合部４１０と接続部４２０と長軸棒状部４３０の空所４１１、４２１、４３１をそれぞれ介して伝わり、長軸棒状部４３０の空所４３１内と接続部４２０の空所４２１内へ試料を吸入する。一部実施形態では、長軸棒状部４３０と接続部４２０の空所４３１、４２１だけをそれぞれ充填する十分な量の試料を吸入するよう、ピペットチップ４００を較正する。一部実施形態では、結合部４１０と接続部４２０と長軸棒状部４３０の空所４１１、４２１、４３１内にそれぞれ試料を吸入することができる。] 図１２ 図５ 図６ 図７
[0033] 結合部４１０は２個の端部、先端すなわちユーザ／ピペットから最も遠い端部と、基端すなわちユーザ／ピペットに最も近い端部とを有する。結合部４１０の両端は、開口と、その中に試料を吸入することのできる外面により囲繞された空所４１１とを有する。加えて、結合部４１０の上部外周面は、ピペットチップ４００をピペット３００の端部に対し簡単に接続または分離できるよう、所定の長さを有しており、さらに結合部４１０から径方向に延出する突起４１２を含めることができる。]
[0034] 図６を参照するに、一部実施形態では、ピペットチップは、結合部４１０の一端に固定した少なくとも１個、少なくとも２個、少なくとも３個、または３個以上の筒状接続ポスト４２３と、１個または複数の接続ポスト４２３の端部に固定した漏斗状接続部４２４とを具備する接続部４２０と、接続ポスト４２３を囲繞する導体４２２とを含んでいる。一部実施形態では、導体は結合部４１０の表面上または表面内部に少なくとも一部配置する。導体を結合部の上または内部に少なくとも一部配置することで、空所内の導電構造または電極の必要性が取り除かれる。したがって、空所には試料だけが充填される。一部実施形態では、３個の接続ポスト４２３を設けることができる。導体４２２は、接続ポスト４２３の少なくとも一部または全体を囲繞することができる。一部実施形態では、導体４２２はリング形状の導体とする。接続ポスト４２３は、結合部４２０周りの任意の位置に配置することができる。一部実施形態では、接続ポスト４２３は他の接続ポストに対し、かつ結合部４１０の下部表面に対し、それぞれ１２０°の角度に配置でき、空所４２１は接続部４２４の中心を通して形成する。導体４２２の内周面を接続ポスト４２３間の空隙を介して露出させ、ピペットチップ内に吸入された試料に対する電界の印加を容易にすることができる。一部実施形態では、導体は、例示目的に限るが、ニッケルか金か銀か銅か真鍮かアルミニウムかそれらの任意の組み合わせかまたは任意の他の適当な導電材等の導電材で構成し、かつ／または導体の表面は、例示目的に限るが、ニッケルか金か銀か銅か真鍮かアルミニウムかそれらの任意の組み合わせかまたは任意の他の適当な導電材等の導電材を用いてメッキすることができる。一部実施形態では、導体はプラスチックを用いて射出成形することができる。導体の表面はそこで、銅か真鍮かアルミニウムかニッケルか金か銀かそれらの任意の組み合わせかあるいは任意の他の適当な導電材等の導電材を用いてメッキすることができる。一部実施形態では、導体は導電性ポリマーを用いて射出成形することができる。] 図６
[0035] 長軸棒状部４３０は、接続部４２４の下部表面に固定することで接続部４２４の長手方向に任意の適当な所定の長さを持たせることができ、その中心を通して接続部４２４の空所４２１に連通する空所４３１を形成することができる。一部実施形態では、ピペットチップ４００を試料貯蔵器から取り外したときに長軸棒状部４３０の端部に残留する試料の量を低減できるよう、長軸棒状部４３０はその長さに沿って直径を先細とすることができる。]
[0036] 図８と図９を参照するに、図８は本願明細書に提供するピペットチップの一実施形態の斜視図であり、その外観は図５に示したピペットチップに類似しており、図９は図８に示したピペットチップの断面図である。本発明の別の実施形態になる電気穿孔装置用のピペットチップ６００は、ピペット３００（図１２に示す）の一端をその中に挿入して空所６１１に連通させることのできる空所６１１を有する結合部６１０と、その中に試料を吸入することのできる空所６３１を有する長軸棒状部６３０と、前記結合部６１０と前記長軸棒状部６３０との間に配設され、内部に空所６２１を有し、該結合部６３０の空所６３１が前記長軸棒状部６１０の空所６１１に連通できるようにする接続部６２０とを含んでいる。接続部には、結合部６１０よりも小径を持たせることができる。接続部６２０は、ピペットチップ６００の空所内の試料に電界を印加する導体６２２を含んでいる。] 図１２ 図５ 図８ 図９
[0037] 結合部６１０は、各端部に配置した開口を有する両端部と中心の空所６１１とを有する。空所６１１は、結合部６１０の中心に位置する。空所４１１は、接続部４２０と長軸棒状部４３０の空所４２１、４３１とにそれぞれ流体連通しており、その中に試料を吸入することができる。一部実施形態では、試料は接続部６１０の空所６１１内にも吸入することができる。結合部６１０の上部外周面は、ピペット３００の端部に対しピペットチップ６００を簡単に接続または分離できるよう所定の長さを有し、さらに結合部６１０から径方向に延出する突起６１２を含めることができる。]
[0038] 図９を参照するに、一部実施形態では、ピペットチップ６００は結合部６１０の下部表面に形成した空所６１１に連通する接続孔６１３と、接続孔６１３から径方向に延在しかつ接続孔６１３の側部で凹み、接続部６２０の上端に嵌合するようにした環状溝６１４とを有する。嵌合対象である結合部６１０の接続孔６１３に対応する形状を有する接続用突起６２３が上端に形成してあり、また接続用溝６１４に対応する形状を有する固定用突起６２４が接続用溝６１４内に挿入する接続用突起６２３の側部に形成してあり、それによって結合部６１０と接続部６２０とが接続されている。さらに、その中に嵌合させる長軸棒状部６３０の接続孔６１３’に対応する形状を有する接続用突起６２３’が下端に形成してあり、また接続用溝６１４’に対応する形状を有する固定用突起６２４’が接続用溝６１４’内に挿入する接続用突起６２３’の側部に形成してあり、それによって結合部６１０と長軸棒状部６３０とが接続されている。] 図９
[0039] 接続部６２０の中心を通り、試料をその中に吸入することのできる空所６２１を形成することができる。接続部６２０には、例示目的に限るが、ニッケルか金か銀か銅か真鍮かアルミニウムかそれらの任意の組み合わせかあるいは任意の他の導電材等の導電材から選択した材料から作成することのできる導体６２２が含まれる。導体６２２は、接続部６２０の表面上または表面内部に少なくとも一部配置することができる。導体６２２を接続部６２０の表面上または表面内部に少なくとも一部配置することで、空所内の導電構造または電極の必要性が取り除かれる。したがって、空所には試料だけが充填される。導体６２２はこのように、接続部６２０の空所６２１か長軸棒状部６３０の空所６３１かまたはその両方の空所６２１、６３１かのいずれかに配置した試料に電界を印加することができる。導体の表面は、例示目的に限るが、ニッケルか金か銀か銅か真鍮かアルミニウムかそれらの任意の組み合わせかあるいは任意の他の適当な導電材等の導電材を用いてメッキすることができる。一部実施形態では、導体６２２はプラスチックを用いて射出成形することができ、その表面はそこで例えば真鍮かアルミニウムか銅かニッケルか金か銀かそれらの任意の組み合わせかあるいは任意の他の適当な導電材等の導電材を用いて被覆あるいはメッキすることができる。一部実施形態では、導体６２２は導電性ポリマーを用いて射出成形することができる。]
[0040] 前述の如く、長軸棒状部６３０の上面の形状を結合部６１０の表面形状に対応させ、結合部６１０と接続部６２０と長軸棒状部６３０の接続を容易にすることができる。接続部６２０の結合部分６２１に連通する空所６３１が、棒状部の中心を通して形成してあり、長手方向に延在させてある。一部実施形態では、長軸棒状部６３０はその長さに沿って先細とすることができる。一部実施形態では、長軸棒状部６３０を試料貯蔵器から取り外したときに長軸棒状部６３０の端部に残留する試料の量が減らせるよう、長軸棒状部６３０の端部を上端すなわち基端から先端にかけて直径を先細とする。]
[0041] 上記の構造により、本発明の一実施形態になる電気穿孔用のピペットチップを用いて標本を抽出する場合、追加のプランジャを用いることなくピペットチップ自体を用いて標本に電気を印加することにより電気穿孔を可能にすることで、電気穿孔装置の構成はより簡単に作成でき、それによって本発明は製造単価を低減することができる。加えて、本発明は試料に電極を作用させる簡単な構造を用い、誤操作率を低減しかつ試行と誤操作の回数を低減することで、電気穿孔を簡単に行なうことができる。また、電気穿孔装置内に使用する現行のピペットチップは、先行技術に説明したプランジャ等の電極として機能する別個の構造を有することがあるため、この別個の構造がピペットチップから試料を吸入または放出するのに空気圧を使用することと相容れない可能性がある。本発明の一実施形態になる電気穿孔用のピペットチップは別個の電極を持たないため、ピペットチップは空気圧を用いて真空を生み出すかまたは試料を排出することで試料を簡単に吸入または放出することができる。]
[0042] 図１０は本願明細書に提供するピペットチップの一実施形態を示す斜視図であり、図１１は図１０の断面図である。ここで図１０と図１１を参照するに、電気穿孔用のピペットチップ７００は、空所７１１を有する結合部７１０で、空所内にピペット３００の一端を挿入して連通させる結合部７１０と、その中に試料を吸入する結合部７１０の空所７１１に連通する空所７３１を有する長軸棒状部７３０と、結合部７１０よりも比較的小径を有し、結合部７１０の端部に固定され、その側面を導電材で構成した導体７３２とを含んでいる。一部実施形態では、導電材は導体の内部側に配置することができる。] 図１０ 図１１
[0043] 結合部は基端と先端とを有しており、結合部７１０の基端と先端は共に開口を有する。結合部もまた、内部に試料を吸入することのできるその中心を通して形成した空所７１１を有する。加えて、結合部７１０の上部外周面は、ピペット３００の端部に対しピペットチップ７００を簡単に接続または分離できるよう所定の長さを有する。一部実施形態では、結合部７１０の上部外周にはさらに結合部７１０から径方向に延出形成した突起７１２を含ませることができる。]
[0044] 所定の高さを有する接続用突起７１３が、結合部７１０の先端に配置してある。接続用突起７１３は、長軸棒状部７３０の基端に配置した固定用突起７１４内へ挿入することができる。合体させると、接続用突起７１３と固定用突起７１４が結合部７１０と長軸棒状部７３０とを接続用突起７３０の側部に固定する。接続用突起７１３に対応する形状を有する接続用溝７３２を、接続用突起７１３を挿入する長軸棒状部７３０の基端に形成することができる。一部実施形態では、固定用突起７１４を挿入して結合する固定用溝７３３を接続用溝７３２の内側に形成する。一部実施形態では、長軸棒状部７３０の端部はその長さに沿って先細とする。一部実施形態では、長軸棒状部７３０は上端すなわち基端から先端にかけて径を先細とし、長軸棒状部７３０を試料貯蔵器から取り外した後に長軸棒状部７３０の端部に残留する試料の量を減らすことができる。導体７３４は、接続用突起７１３の上または内部に少なくとも一部配置することができる。導体をピペットチップの外面上または外面内部に少なくとも一部配置することで、空所内の導電構造または電極の必要性が取り除かれる。したがって、空所には試料だけが充填される。一部実施形態では、コネクタは結合部７１０の上または内部に少なくとも一部配置することができる。一部実施形態では、導体７３４は銅か真鍮かアルミニウムかニッケルか金か銀かそれらの任意の組み合わせかあるいは任意の他の適当な導電材等の導電材で構成することができ、その表面を、例えば銅か真鍮かアルミニウムかニッケルか金か銀かそれらの任意の組み合わせかあるいは任意の他の適当な導電材等の導電材を用いてメッキすることができる。一部実施形態では、導体は可塑性ポリマーあるいは導電性ポリマーを用いて射出成形することができる。]
[0045] ここで図１２を参照するに、図１２は電気穿孔用のピペットチップをその上に装着することのできるピペットを含む電気穿孔装置を含む電気穿孔システムを示す。加えて、本願明細書に提供するのは装置とシステムの使用方法である。電気穿孔システムは、電気パルスを生成するパルス発生器１００と、試料貯蔵器２００と、試料貯蔵器から試料を吸入することができ、かつ吸入した試料を保持することのできるピペット３００と、パルス発生器１００に電気的に接続したピペットチップ４００で、その一端をピペット３００の端部に接続し、その他端を試料貯蔵器２００内へ挿入し、その中にピペット３００により試料を吸入するピペットチップと、パルス発生器１００に電気的に接続され、貯蔵器２００内に浸漬させる追加の電極５００とを含んでいる。ピペット３００を圧力維持手段として用いてピペットチップ４００内に試料を吸入した後、ピペットチップ４００内に吸入した試料中に細胞や細胞群が存在する場合、そこでパルス発生器１００を用いて電極５００の導体４２２とピペットチップ４００に電気パルスを印加することで上記の細胞や細胞群を電気穿孔することができる。一部実施形態では、試料貯蔵器２００は試料に加え電流を導く電解液を収容することができる。一部実施形態では、試料貯蔵器２００は試料をピペットチップ４００内へ吸入した後で電流を導く電解液を収容した電解液貯蔵器と交換することができる。ピペットチップ４００と追加の電極５００はそこで、電解液貯蔵器内に配置することができる。そこで、電極とピペットチップとを用い、電極とピペットチップ上に位置する導体との間に電流を通ずることで細胞膜に電流パルスを印加することができる。電流パルスはそこで細胞膜の脂質二重層の構成を変え、通常は細胞膜を通過することのできない試料中に在る物質が細胞膜を通過できるようにすることができる。印加するパルスは、そこで細胞を傷つけたり破壊したりすることなく再封止することのできる非浸透性物質に対し一時的な通過を生み出すのに十分な強度と持続時間とを有する。そこで細胞膜を介して通過させることのできる物質の例には、これらに限定はされないが、巨大分子や分子プローブや薬剤や治療薬やＤＮＡやＲＮＡやバクテリアや遺伝子や蛋白質や細胞あるいは任意の他の適当な物質が含まれる。ピペットは、図１２に矢印で示す如くピペット先端のプランジャを動かすことで試料を吸入および放出するよう真空引きと圧出とを用いることができる。] 図１２
[0046] 本発明の好適な実施形態を本願明細書に例示し説明してきたが、当業者にはこれらの実施形態が例示としてのみ提供されていることは明白となろう。ここで、本発明から逸脱することなく多数の変形例や改変例や置換例が当業者には想起されよう。本願明細書に記載した本発明の実施形態に対する様々な代替例が本発明の実施に用いられうることを、理解されたい。下記の特許請求の範囲は、本発明の範囲を定義し、かつこれら請求項群の範囲内の方法と構造ならびにそれらの等価物がそれによって網羅されることを意図するものである。]

权利要求:

請求項1
ピペットチップであって、外面と、前記外面内に配置した空所と、前記外面上または該外面内部に少なくとも一部位置する導体で、前記外面と前記空所の少なくとも一部と電気的に連通する導体とを備える、ピペットチップ。
請求項2
前記導体は前記空所に流体連通する、請求項１に記載のピペットチップ。
請求項3
前記導体はリング形状をなす、請求項１に記載のピペットチップ。
請求項4
前記導体は本体と表面とを含む、請求項１に記載のピペットチップ。
請求項5
前記本体は導電材を含む、請求項４に記載のピペットチップ。
請求項6
前記導電材は銅か真鍮かニッケルか金か銀かアルミニウムのうちの少なくとも１個から選択する、請求項５に記載のピペットチップ。
請求項7
前記本体は射出成形導体である、請求項４に記載のピペットチップ。
請求項8
前記射出成形導体は可塑性ポリマーまたは導電性ポリマーのうちの少なくとも１個を含む、請求項７に記載のピペットチップ。
請求項9
前記表面は、真鍮か銅かアルミニウムかニッケルか金か銀のうちの少なくとも１個でメッキする、請求項４に記載のピペットチップ。
請求項10
さらに少なくとも１個の接続ポストを備える、請求項１に記載のピペットチップ。
請求項11
前記少なくとも１個の接続ポストは漏斗形状をなす、請求項１０に記載のピペットチップ。
請求項12
３個の接続ポストを備える、請求項１０に記載のピペットチップ。
請求項13
前記３個の接続ポストは互いに対しかつ前記外面に対し１２０度に配置した、請求項１２に記載のピペットチップ。
請求項14
電気穿孔装置と共に用いるピペットチップであって、ａ．基端と先端と空所とを有する本体と、ｂ．基端と先端と空所とを有し、さらに前記本体の前記先端上または該先端内部に少なくとも一部配置したコネクタで、ｉ．少なくとも１個の接続ポストと、ｉｉ．前記少なくとも１個のコネクタと機械的に連通する接続部と、ｉｉｉ．前記少なくとも１個の接続ポストの少なくとも一部を囲繞する導体とを含むコネクタと、ｃ．空所を有し、前記コネクタの前記先端に配置する長軸棒状部で、前記本体と前記コネクタと長軸棒状部の空所どうしが流体連通する長軸棒状部とを備える、ピペットチップ。
請求項15
前記導体は前記少なくとも１個の接続ポストを囲繞することができる、請求項１４に記載のピペットチップ。
請求項16
前記導体はさらに、前記接続部の前記空所に電流を印加することのできる内面を備える、請求項１４に記載のピペットチップ。
請求項17
前記導体は導電材である、請求項１６に記載のピペットチップ。
請求項18
前記導電材は、ニッケルか金か銀か銅か真鍮かアルミニウムのうちの少なくとも１つから選択する、請求項１７に記載のピペットチップ。
請求項19
前記内面を導電材でメッキした、請求項１６に記載のピペットチップ。
請求項20
前記導電材は、真鍮かアルミニウムか銅かニッケルか金か銀のうちの少なくとも１つから選択する、請求項１９に記載のピペットチップ。
請求項21
前記導体は射出成形する、請求項１４に記載のピペットチップ。
請求項22
前記導体は可塑性ポリマーあるいは導電性ポリマーを射出成形する、請求項２１に記載のピペットチップ。
請求項23
結合部直径と導体直径とをさらに含み、該導体直径を前記結合部直径未満とした、請求項１４に記載のピペットチップ。
請求項24
前記長軸棒状部はその長さに沿って先細とした、請求項１４に記載のピペットチップ。
請求項25
前記接続部はさらに、前記結合部の前記空所に連通する接続孔を含む、請求項１４に記載のピペットチップ。
請求項26
前記接続孔はさらに、前記接続孔から径方向に延出する溝を含む、請求項１４に記載のピペットチップ。
請求項27
前記接続部は、少なくとも１個の接続用突起と固定用突起とを含み、前記少なくとも１個の接続用突起と前記固定用突起とを互いに相互ロック可能とした、請求項１４に記載のピペットチップ。
請求項28
電気穿孔システムであって、ａ．パルス発生器と、ｂ．ピペットと、ｃ．パルス発生器に電気的に連通させたピペットチップで、外面と、前記外面内に配置した空所と、前記外面の上またはその内部に少なくとも一部配置した導体領域で、前記導体が前記外面と前記空所の少なくとも一部に電気的に連通する導体領域とを含むピペットチップと、ｄ．前記パルス発生器に連通させた電極とを備える、システム。
請求項29
前記ピペットチップは前記電極に電気的に連通させる、請求項２８に記載の電気穿孔システム。