[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP6518971B2 - Electroporator power supply - Google Patents

Electroporator power supply Download PDF

Info

Publication number
JP6518971B2
JP6518971B2 JP2017095686A JP2017095686A JP6518971B2 JP 6518971 B2 JP6518971 B2 JP 6518971B2 JP 2017095686 A JP2017095686 A JP 2017095686A JP 2017095686 A JP2017095686 A JP 2017095686A JP 6518971 B2 JP6518971 B2 JP 6518971B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pulse
power supply
output
outputting
driving pulse
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017095686A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017131772A (en
Inventor
俊幸 森泉
俊幸 森泉
辰也 岡藤
辰也 岡藤
康裕 森泉
康裕 森泉
廣道 渡部
廣道 渡部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BEX CO., LTD.
Original Assignee
BEX CO., LTD.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BEX CO., LTD. filed Critical BEX CO., LTD.
Priority to JP2017095686A priority Critical patent/JP6518971B2/en
Publication of JP2017131772A publication Critical patent/JP2017131772A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6518971B2 publication Critical patent/JP6518971B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)

Description

本発明は、エレクトロポレーター用電源およびそれを含むエレクトロポレーター、並びにそれを用いるエレクトロポレーション方法に関する。   The present invention relates to an electroporator power source, an electroporator including the same, and an electroporation method using the same.

電気刺激により細胞膜に微細孔を開け、DNA等の高分子を細胞内へ導入するエレクトロポレーションを行うための装置として、種々のエレクトロポレーターが公知である。このようなエレクトロポレーターとしては、例えば、適当な緩衝液に懸濁した培養細胞や培養容器に付着した状態の培養細胞などを対象としたイン・ビトロ(in vitro)でのエレクトロポレーションを行うためのもの、あるいは、生体組織などを対象としたイン・ビボ(in vivo)でのエレクトロポレーションを行うためのものなどが市販されており、DNAワクチンの投与装置もエレクトロポレーターの1つである。   Various electroporators are known as an apparatus for performing an electroporation to open micropores in cell membranes by electrical stimulation and introduce macromolecules such as DNA into cells. As such an electroporator, for example, in vitro electroporation is performed on culture cells suspended in an appropriate buffer solution, culture cells in a state of being attached to a culture vessel, and the like. And those for performing in vivo electroporation for living tissue etc. are commercially available, and the administration device for DNA vaccine is one of the electroporators. is there.

初期のエレクトロポレーターは、一定電圧の高電圧の矩形波パルスを所望のパルス長、パルス間隔、パルス数で複数回負荷するものであったが、エレクトロポレーション効率を高めるために、高電圧のパルスを比較的短時間(10マイクロ秒オーダー)負荷した後、続いて、それより長い時間(10ミリ秒オーダー)の低電圧パルスを負荷するデュアルパルス方式のエレクトロポレーションが開発された(非特許文献1)。この方式では、最初の高電圧パルスが細胞膜に微細孔を開けるために寄与し(ポレーションパルス。以下、略称としてPpを使用する)、続く低電圧パルスがDNA等の細部内部への移動に寄与している(ドライビングパルス。以下、Pd)と考えられている。前記非特許文献1に記載のエレクトロポレーションは、ポレーションパルス及びドライビングパルスのいずれも1回のパルスを負荷するものであるが、1回のポレーションパルス(Pp)を負荷した後、続いてドライビングパルス(Pd)として、一定電圧の矩形波パルスを複数回(図1)、あるいは、指数関数的減衰波を複数回(図3)、負荷することのできる装置(CUY21EX、(株)ベックス)も市販されている。   Early electroporators loaded high-voltage square-wave pulses with a constant voltage multiple times at the desired pulse length, pulse interval, and number of pulses, but to increase electroporation efficiency, high-voltage After applying a pulse for a relatively short time (on the order of 10 microseconds), a dual pulse type electroporation was subsequently developed to load a low voltage pulse for a longer time (on the order of 10 milliseconds) (non-patented Literature 1). In this method, the first high voltage pulse contributes to the formation of fine pores in the cell membrane (poration pulse; hereinafter abbreviated as Pp), and the subsequent low voltage pulse contributes to the movement into the inside of the details such as DNA. It is considered to be (driving pulse, hereinafter Pd). Although the electroporation described in the above-mentioned Non-Patent Document 1 loads one pulse both in the poration pulse and the driving pulse, after loading one poration pulse (Pp), A device (CUY21EX, BEX Co., Ltd.) that can load a square wave pulse at a constant voltage multiple times (Figure 1) or an exponential decay wave multiple times (Figure 3) as a driving pulse (Pd) Are also commercially available.

このようなデュアルパルス方式のエレクトロポレーション装置が開発される前のエレクトロポレーターは、一定電圧の矩形波パルスを出力するための単一電源を備えただけのものであったが、デュアルパルス方式のエレクロポレーターでは大幅に電圧の異なる2種類のパルスを短時間のインターバルを挟んで出力する必要があるため、2つの定電圧源を備えることによりこの課題を解決している。   The electroporator before such a dual pulse type electroporation apparatus was developed was only equipped with a single power supply for outputting a square wave pulse of a constant voltage, but a dual pulse type This problem has been solved by providing two constant voltage sources, since it is necessary to output two types of pulses having substantially different voltages with a short time interval between them.

Biophys. J., 1992, Vol. 63, p. 1320-1327Biophys. J., 1992, Vol. 63, p.

本発明の課題は、2種類以上のパルスを組み合わせて実施するエレクトロポレーション用電源であって、より高い導入率を達成することのできるエレクトロポレーション用電源を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an electroporation power source that is implemented by combining two or more types of pulses, and to provide an electroporation power source capable of achieving a higher introduction rate.

本発明は、
[1]連動して使用可能な2以上の独立した直流電源部を備え、
前記直流電源部の少なくとも1つが、単極性の1又は複数のパルスを所定の電流値で出力することのできる定電流源を含む、エレクトロポレーター用電源;
[2]前記直流電源部として、
(A)ポレーションパルス(Pp)を出力するための直流電源部(Pp/P)と、
(B)ドライビングパルス(Pd)を出力するための直流電源部(Pd/P)と
を含む、[1]のエレクトロポレーター用電源;
[3]前記直流電源部(Pd/P)が、
(B2)ドライビングパルス(Pd)として、単極性の1又は複数のパルスを所定の電流値で出力することのできる定電流源(Pd/a)
を含む、[2]のエレクトロポレーター用電源;
[4]前記直流電源部(Pd/P)が、更に、
(B1)ドライビングパルス(Pd)として、単極性の1又は複数のパルスを所定の電圧値で出力することのできる定電圧源(Pd/p)
を含む、[3]のエレクトロポレーター用電源;
[5]前記直流電源部(Pd/P)として、
(B)正極性のドライビングパルス(Pd+)を出力するための直流電源部(Pd+/P)と、
(B)負極性のドライビングパルス(Pd−)を出力するための直流電源部(Pd−/P)と
を含む、[2]のエレクトロポレーター用電源;
[6]前記定電流源(Pd/a)として、
(B2)正極性ドライビングパルス(Pd+)として、正極性の1又は複数のパルスを所定の電流値で出力することのできる定電流源(Pd+/a)と
(B2)負極性ドライビングパルス(Pd−)として、負極性の1又は複数のパルスを所定の電流値で出力することのできる定電流源(Pd−/a)と
を含む、[3]のエレクトロポレーター用電源;
[7]前記定電圧源(Pd/p)として、
(B1)正極性ドライビングパルス(Pd+)として、正極性の1又は複数のパルスを所定の電圧値で出力することのできる定電圧源(Pd+/p)と
(B1)負極性ドライビングパルス(Pd−)として、負極性の1又は複数のパルスからなる指数関数的減衰波を所定の電圧値で出力することのできる定電圧源(Pd−/p)と
を含む、[4]のエレクトロポレーター用電源;
[8]前記直流電源部(Pp/P)が、
(A1)ポレーションパルス(Pp)として、単極性の1又は複数のパルスを所定の電圧値で出力することのできる定電圧源(Pp/p)、及び
(A2)ポレーションパルス(Pp)として、単極性の1又は複数のパルスを所定の電流値で出力することのできる定電流源(Pp/a)
からなる群から選んだ少なくとも1つを含む、[2]〜[7]のいずれかのエレクトロポレーター用電源;
[9][1]〜[8]のいずれかのエレクトロポレーター用電源と、エレクトロポレーション用電極とを含む、エレクトロポレーター;
[10][9]のエレクトロポレーターを用いることを特徴とする、エレクトロポレーション方法;
に関する。
The present invention
[1] It has two or more independent DC power supply units that can be used in conjunction with each other,
At least one of the DC power supply units includes a constant current source capable of outputting one or more pulses of unipolarity at a predetermined current value;
[2] As the DC power supply unit,
(A) DC power supply unit (Pp / P) for outputting a poration pulse (Pp);
(B) A power supply for electroporator of [1], including a DC power supply unit (Pd / P) for outputting a driving pulse (Pd);
[3] The DC power supply unit (Pd / P)
(B2) A constant current source (Pd / a) capable of outputting one or a plurality of unipolar pulses at a predetermined current value as a driving pulse (Pd)
[2] power source for electroporator including;
[4] The DC power supply unit (Pd / P) further includes:
(B1) A constant voltage source (Pd / p) capable of outputting one or a plurality of unipolar pulses at a predetermined voltage value as a driving pulse (Pd)
[3] power sources for electroporators, including:
[5] As the DC power supply unit (Pd / P),
(B + ) DC power supply unit (Pd + / P) for outputting positive polarity driving pulse (Pd +);
(B ) A power supply for electroporator of [2], including a DC power supply unit (Pd − / P) for outputting a negative driving pulse (Pd );
[6] As the constant current source (Pd / a),
(B2 +) as a positive polarity driving pulse (Pd +), a constant current source for one or more pulses of positive polarity can be output at a predetermined current value (Pd + / a) and (B2 -) negative driving pulse ( A power source for electroporator of [3], including a constant current source (Pd− / a) capable of outputting one or a plurality of pulses of negative polarity at a predetermined current value as Pd−);
[7] As the constant voltage source (Pd / p),
(B1 +) as a positive polarity driving pulse (Pd +), constant voltage source to one or more pulses of positive polarity can be output at a predetermined voltage value (Pd + / p) and (B1 -) negative driving pulse ( The electroporate of [4] comprising Pd-), a constant voltage source (Pd- / p) capable of outputting an exponential decay wave consisting of one or more pulses of negative polarity at a predetermined voltage value. Power supply for
[8] The DC power supply unit (Pp / P)
(A1) A constant voltage source (Pp / p) capable of outputting one or a plurality of unipolar pulses at a predetermined voltage value as a poration pulse (Pp), and (A2) as a poration pulse (Pp) , A constant current source (Pp / a) capable of outputting one or more pulses of unipolarity at a predetermined current value
A power source for an electroporator according to any one of [2] to [7], comprising at least one selected from the group consisting of
[9] An electroporator comprising the electroporator power source according to any one of [1] to [8] and an electrode for electroporation;
[10] An electroporation method characterized by using the electroporator of [9];
About.

本明細書において「定電圧源」とは、一定の電圧で複数パルスを出力できる電源を意味するだけでなく、例えば、初期設定電圧および減少率等により予め設定した所定の電圧で複数パルスを出力できる電源も意味する。
また、本明細書において「定電流源」とは、一定の電流値で複数パルスを出力できる電源を意味するだけでなく、予め設定した所定の電流値で複数パルスを出力できる電源も意味する。
In the present specification, “constant voltage source” means not only a power supply capable of outputting a plurality of pulses at a constant voltage, but also, for example, outputs a plurality of pulses at a predetermined voltage preset by an initial setting voltage and a reduction rate. It also means the power that you can.
Further, in the present specification, "constant current source" means not only a power supply capable of outputting a plurality of pulses at a constant current value, but also a power supply capable of outputting a plurality of pulses at a predetermined current value set in advance.

本発明のエレクトロポレーター用電源によれば、複数パルスを予め設定した所定の電流値で出力可能であるため、負荷中に抵抗値が変動することが予想される条件で実施するエレクトロポレーションであっても、高い導入効率を達成することができる。
また、本発明の好適態様である、正極性のドライビングパルス(Pd+)を出力するための直流電源部(Pd+/P)と、負極性のドライビングパルス(Pd−)を出力するための直流電源部(Pd−/P)とを備えたエレクトロポレーター用電源によれば、これまでのエレクトロポレーターでは実施できなかったパターン(例えば、図4〜図9)のドライビングパルスを出力することができる。
According to the power supply for electroporator of the present invention, since it is possible to output a plurality of pulses at a predetermined current value set in advance, it is possible to carry out the electroporation performed under the condition that the resistance value is expected to fluctuate during the load. Even if it is, high introduction efficiency can be achieved.
Further, according to a preferred embodiment of the present invention, a DC power supply unit (Pd + / P) for outputting a positive polarity driving pulse (Pd +) and a DC power supply unit for outputting a negative polarity driving pulse (Pd−) According to the power supply for the electroporator provided with (Pd− / P), it is possible to output the driving pulse of the pattern (for example, FIGS. 4 to 9) which can not be implemented by the electroporator so far.

ポレーションパルス(Pp)に続いてドライビングパルス(Pd)を負荷するデュアルパルス方式のエレクトロポレーション(以下、図2〜図9において同じ)において、ドライビングパルス(Pd)として、正極性の矩形波パルスを複数回出力する場合の模式的波形図である。In the dual pulse type electroporation (hereinafter the same in FIGS. 2 to 9) loading a driving pulse (Pd) following a poration pulse (Pp), a square wave pulse of positive polarity as a driving pulse (Pd) Is a schematic waveform diagram in the case of outputting a plurality of times. 同エレクトロポレーションにおいて、ドライビングパルス(Pd)として、複数の正極性パルス(各パルスそれ自体はスクエア(square))からなる指数関数的減衰波を出力する場合の模式的波形図である。It is a typical waveform figure in the case of outputting an exponential decay wave which consists of a plurality of positive polarity pulses (each pulse is itself a square) as a driving pulse (Pd) in the same electroporation. 同エレクトロポレーションにおいて、ドライビングパルス(Pd)として、複数の正極性パルスからなる指数関数的減衰波(各パルスそれ自体も指数関数的減衰(exponential))を出力する場合の模式的波形図である。In the same electroporation, it is a typical waveform diagram in the case of outputting exponential decay wave (each pulse itself is also exponential decay (exponential)) which consists of a plurality of positive polarity pulses as a driving pulse (Pd). . 同エレクトロポレーションにおいて、ドライビングパルス(Pd)として、正極性の矩形波パルスを複数回出力した後、更に負極性の矩形波パルスを複数回出力する場合の模式的波形図である。In the same electroporation, after outputting a square wave pulse of positive polarity multiple times as a driving pulse (Pd), it is a typical waveform diagram in the case of outputting a rectangular wave pulse of negative polarity multiple times more. 同エレクトロポレーションにおいて、ドライビングパルス(Pd)として、正極性の矩形波パルスと負極性の矩形波パルスを1回ずつ交互に出力する場合の模式的波形図である。FIG. 7 is a schematic waveform diagram in the case of alternately outputting positive square wave pulses and negative square wave pulses alternately as a driving pulse (Pd) in the same electroporation. 同エレクトロポレーションにおいて、ドライビングパルス(Pd)として、正極性の指数関数的減衰波(各パルスそれ自体はスクエア(square))を複数回出力した後、更に負極性の指数関数的減衰波(各パルスそれ自体はスクエア(square))を複数回出力する場合の模式的波形図である。In the same electroporation, as the driving pulse (Pd), a positive polarity exponential decay wave (each pulse is itself a square) is output a plurality of times, and then a negative polarity exponential decay wave (each The pulse itself is a schematic waveform diagram in the case of outputting a square multiple times. 同エレクトロポレーションにおいて、ドライビングパルス(Pd)として、正極性の指数関数的減衰波(各パルスそれ自体はスクエア(square))と負極性の指数関数的減衰波(各パルスそれ自体はスクエア(square))を1回ずつ交互に出力する場合の模式的波形図である。In the same electroporation, as a driving pulse (Pd), an exponentially decaying wave of positive polarity (each pulse is itself a square) and an exponentially decaying wave of negative polarity (each pulse is a square (square) ) Is a schematic waveform diagram in the case of alternately outputting one by one. 同エレクトロポレーションにおいて、ドライビングパルス(Pd)として、正極性の指数関数的減衰波(各パルスそれ自体も指数関数的減衰(exponential))を複数回出力した後、更に負極性の指数関数的減衰波(各パルスそれ自体も指数関数的減衰(exponential))を複数回出力する場合の模式的波形図である。In the same electroporation, as the driving pulse (Pd), a positive polarity exponential decay wave (each pulse itself is also output exponential decay multiple times) is output a plurality of times, and then negative polarity exponential decay It is a typical waveform figure in the case of outputting a wave (each pulse itself is also exponential decay (exponential)) multiple times. 同エレクトロポレーションにおいて、ドライビングパルス(Pd)として、正極性の指数関数的減衰波(各パルスそれ自体も指数関数的減衰(exponential))と負極性の指数関数的減衰波(各パルスそれ自体も指数関数的減衰(exponential))を1回ずつ交互に出力する場合の模式的波形図である。In the same electroporation, as a driving pulse (Pd), an exponentially decaying wave of positive polarity (each pulse itself is also exponentially decaying) and an exponentially decaying wave of negative polarity (each pulse is itself too FIG. 6 is a schematic waveform diagram in the case of alternately outputting exponential decay (exponential) once. 本発明のエレクトロポレーター用電源の一態様の構成を模式的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows typically the structure of the one aspect | mode of the power supply for electroporators of this invention. 図10に示すブロック図において、ポレーションパルス(Pp)出力用直流電源部(Pp/P)として機能する定電圧源(Pp/p)を太線で示す、ブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing a constant voltage source (Pp / p) functioning as a DC power supply unit (Pp / P) for outputting a poration pulse (Pp) in a block diagram shown in FIG. 10 by a thick line. 図10に示すブロック図において、正極性ドライビングパルス(Pd+)出力用直流電源部(Pd+/P)を構成する定電圧源(Pd+/p)を太線で示す、ブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing, in thick lines, constant voltage sources (Pd + / p) constituting a DC power supply unit (Pd + / P) for positive polarity driving pulse (Pd +) output in the block diagram shown in FIG. 10; 図10に示すブロック図において、正極性ドライビングパルス(Pd+)出力用直流電源部(Pd+/P)を構成する定電流源(Pd+/a)を太線で示す、ブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing, in thick lines, constant current sources (Pd + / a) constituting a DC power supply unit (Pd + / P) for positive polarity driving pulse (Pd +) output in the block diagram shown in FIG. 10;

本発明のエレクトロポレーター用電源は、単独でも、あるいは、連動しても使用可能な独立した直流電源部を少なくとも2以上(好ましくは3以上)備える。このような直流電源部の組合せとしては、エレクトロポレーションに使用可能な組合せであれば、特に限定されるものではないが、例えば、高電圧出力用電源と低電圧出力用電源との組合せを挙げることができ、特には、ポレーションパルス(Pp)を出力するための直流電源部(Pp/P)とドライビングパルス(Pd)を出力するための直流電源部(Pd/P)との組合せを挙げることができる。
本発明のエレクトロポレーター用電源は、直流電源部以外に、交流電源部を備えることもできる。
The power supply for electroporator of the present invention includes at least two or more (preferably three or more) independent DC power supply units that can be used singly or in conjunction. Such a combination of DC power supply units is not particularly limited as long as it is a combination usable for electroporation, but, for example, a combination of a high voltage output power supply and a low voltage output power supply is mentioned In particular, a combination of a DC power supply unit (Pp / P) for outputting a poration pulse (Pp) and a DC power supply unit (Pd / P) for outputting a driving pulse (Pd) is cited. be able to.
The power supply for electroporator of the present invention can also be provided with an alternating current power supply unit in addition to the direct current power supply unit.

従来のエレクトロポレーター用電源で用いられていた直流電源部としては、例えば、一定電圧の矩形波パルスを複数回出力することのできる定電圧源や、単極性の1又は複数のパルスからなる指数関数的減衰波を所定の電圧値で出力することのできる定電圧源が挙げられるが、本発明のエレクトロポレーター用電源は、直流電源部の少なくとも1つが、単極性の1又は複数のパルスを所定の電流値で出力することのできる定電流源を含む。   For example, a constant voltage source capable of outputting a square wave pulse of a constant voltage a plurality of times, or an index consisting of one or more pulses of single polarity as a DC power supply unit used in a conventional electroporator power supply A constant voltage source capable of outputting a functional attenuation wave at a predetermined voltage value may be mentioned, but in the electroporator power source according to the present invention, at least one of the DC power source units has one or more pulses of unipolarity. It includes a constant current source capable of outputting at a predetermined current value.

例えば、本発明のエレクトロポレーター用電源が、ポレーションパルス(Pp)を出力するための直流電源部(Pp/P)とドライビングパルス(Pd)を出力するための直流電源部(Pd/P)とを含む場合、直流電源部(Pp/P)又は直流電源部(Pd/P)のいずれか一方が前記定電流源を含むこともできるし、直流電源部(Pp/P)及び直流電源部(Pd/P)の両方が前記定電流源を含むこともできる。   For example, the power supply for electroporator of the present invention includes a DC power supply unit (Pp / P) for outputting a poration pulse (Pp) and a DC power supply unit (Pd / P) for outputting a driving pulse (Pd). And one of the DC power supply unit (Pp / P) and the DC power supply unit (Pd / P) may include the constant current source, or the DC power supply unit (Pp / P) and the DC power supply unit. Both (Pd / P) can also include the constant current source.

本発明で用いることのできるポレーションパルス(Pp)を出力するための直流電源部(Pp/P)は、例えば、ポレーションパルス(Pp)として、単極性の1又は複数のパルスを所定の電圧値で出力することのできる定電圧源(Pp/p)、あるいは、ポレーションパルス(Pp)として、単極性の1又は複数のパルスを所定の電流値で出力することのできる定電流源(Pp/a)を含むことができ、前記の定電圧源(Pp/p)又は定電流源(Pp/a)のいずれか一方を、あるいは、両方を備えることができる。   The DC power supply unit (Pp / P) for outputting a poration pulse (Pp) that can be used in the present invention has, for example, one or more pulses of unipolarity as a poration pulse (Pp) and a predetermined voltage Value can be output as a constant voltage source (Pp / p) or as a poration pulse (Pp), a constant current source (Pp) capable of outputting one or a plurality of unipolar pulses at a predetermined current value / A), and either the constant voltage source (Pp / p) or the constant current source (Pp / a) or both may be included.

同様に、本発明で用いることのできるドライビングパルス(Pd)を出力するための直流電源部(Pd/P)は、例えば、単極性の1又は複数のパルスを所定の電圧値で出力することのできる定電圧源(Pd/p)、あるいは、ドライビングパルス(Pd)として、単極性の1又は複数のパルスを所定の電流値で出力することのできる定電流源(Pd/a)を含むことができ、前記の定電圧源(Pd/p)又は定電流源(Pd/a)のいずれか一方を、あるいは、両方を備えることができる。   Similarly, a DC power supply unit (Pd / P) for outputting a driving pulse (Pd) that can be used in the present invention is, for example, of outputting one or more pulses of unipolarity at a predetermined voltage value. It is possible to include a constant current source (Pd / a) capable of outputting one or a plurality of unipolar pulses at a predetermined current value as a constant voltage source (Pd / p) that can be used or a driving pulse (Pd). It is possible to provide either the constant voltage source (Pd / p) or the constant current source (Pd / a) or both.

通常のデュアルパルス方式のエレクトロポレーションでは、ドライビングパルスの負荷回数は1回であることが多いため、このような用途では、構成の容易さとコストを考慮すると、前記定電圧源(Pp/p)のみからなるポレーションパルス(Pp)出力用直流電源部(Pp/P)と、前記定電圧源(Pd/p)及び定電流源(Pd/a)からなるドライビングパルス(Pd)出力用直流電源部(Pd/P)との組合せが好ましい。   In ordinary dual pulse type electroporation, the number of loadings of driving pulses is often one. Therefore, in such an application, the constant voltage source (Pp / p) is considered in consideration of the easiness of construction and cost. DC power supply unit for output for poration pulse (Pp) consisting only of (Pp), DC power supply for driving pulse (Pd) output consisting of the constant voltage source (Pd / p) and constant current source (Pd / a) A combination with part (Pd / P) is preferred.

本発明のエレクトロポレーター用電源は、ドライビングパルス(Pd)を出力するための直流電源部(Pd/P)として、極性の異なるドライビングパルス(Pd+)を種々の組合せで出力するために、2種類の直流電源部、すなわち、正極性のドライビングパルス(Pd+)を出力するための直流電源部(Pd+/P)と、負極性のドライビングパルス(Pd−)を出力するための直流電源部(Pd−/P)とを含むことができる。   The electroporator power source according to the present invention has two types for outputting driving pulses (Pd +) of different polarities in various combinations as a DC power source (Pd / P) for outputting driving pulses (Pd). DC power supply unit, that is, a DC power supply unit (Pd + / P) for outputting a positive polarity driving pulse (Pd +), and a DC power supply unit (Pd− for outputting a negative polarity driving pulse (Pd−) And (P) can be included.

本発明で用いることのできるドライビングパルス(Pd)を出力するための直流電源部(Pd/P)が、正極性のドライビングパルス(Pd+)を出力するための直流電源部(Pd+/P)と、負極性のドライビングパルス(Pd−)を出力するための直流電源部(Pd−/P)とを含む場合、各直流電源部(Pd+/P)及び(Pd−/P)は、それぞれ、先述したとおり、単極性の1又は複数のパルスを所定の電圧値で出力することのできる定電圧源(Pd/p)、及び/又は、ドライビングパルス(Pd)として、単極性の1又は複数のパルスを所定の電流値で出力することのできる定電流源(Pd/a)を含むことができる。   A DC power supply unit (Pd / P) for outputting a driving pulse (Pd) that can be used in the present invention; and a DC power supply unit (Pd + / P) for outputting a driving pulse (Pd +) of positive polarity; When the DC power supply unit (Pd− / P) for outputting the negative polarity driving pulse (Pd−) is included, each DC power supply unit (Pd + / P) and (Pd− / P) is as described above. As a constant voltage source (Pd / p) capable of outputting one or more pulses of unipolarity at a predetermined voltage value and / or one or more pulses of unipolarity as a driving pulse (Pd) A constant current source (Pd / a) capable of outputting at a predetermined current value can be included.

具体的には、正極性のドライビングパルス(Pd+)を出力するための直流電源部(Pd+/P)は、正極性ドライビングパルス(Pd+)として、正極性の1又は複数のパルスを所定の電圧値で出力することのできる定電圧源(Pd+/p)、及び/又は、正極性ドライビングパルス(Pd+)として、正極性の1又は複数のパルスを所定の電流値で出力することのできる定電流源(Pd+/a)を含むことができる。
また、負極性のドライビングパルス(Pd−)を出力するための直流電源部(Pd−/P)は、負極性ドライビングパルス(Pd−)として、負極性の1又は複数のパルスを所定の電圧値で出力することのできる定電圧源(Pd−/p)、及び/又は、負極性ドライビングパルス(Pd−)として、負極性の1又は複数のパルスを所定の電流値で出力することのできる定電流源(Pd−/a)とを含むことができる。
Specifically, the DC power supply unit (Pd + / P) for outputting the positive polarity driving pulse (Pd +) has a predetermined voltage value of one or a plurality of positive polarity pulses as the positive polarity driving pulse (Pd +). And / or a constant current source capable of outputting one or more pulses of positive polarity at a predetermined current value as the constant voltage source (Pd + / p) and / or the positive polarity driving pulse (Pd +) (Pd + / a) can be included.
Further, the DC power supply unit (Pd− / P) for outputting the negative driving pulse (Pd−) is a negative driving pulse (Pd−), and one or more negative polarity pulses have a predetermined voltage value. Constant voltage source (Pd − / p) and / or negative polarity driving pulse (Pd −) that can output at a predetermined current value. And a current source (Pd− / a).

以下、図10に示す本発明のエレクトロポレーター用電源の一態様を例にとり、図10〜図13に基づいて、本発明を更に説明する。図10に示す本発明の一態様は、
ポレーションパルス(Pp)を出力するための直流電源部(Pp/P)と、
正極性のドライビングパルス(Pd+)を出力するための直流電源部(Pd+/P)と、
負極性のドライビングパルス(Pd−)を出力するための直流電源部(Pd−/P)とを含み;
前記のポレーションパルス(Pp)出力用直流電源部(Pp/P)として、単極性の1又は複数のパルスを所定の電圧値で出力することのできる定電圧源(Pp/p)を含み;
前記の正極性ドライビングパルス(Pd+)出力用直流電源部(Pd+/P)として、正極性の1又は複数のパルスを所定の電圧値で出力することのできる定電圧源(Pd+/p)と、正極性の1又は複数のパルスを所定の電流値で出力することのできる定電流源(Pd+/a)とを含み;
前記の負極性ドライビングパルス(Pd−)出力用直流電源部(Pd−/P)として、負極性の1又は複数のパルスを所定の電圧値で出力することのできる定電圧源(Pd−/p)と、負極性の1又は複数のパルスを所定の電流値で出力することのできる定電流源(Pd−/a)とを含む。
Hereinafter, the present invention will be further described based on FIGS. 10 to 13 by taking one aspect of the power supply for electroporator of the present invention shown in FIG. 10 as an example. One embodiment of the present invention shown in FIG.
A DC power supply unit (Pp / P) for outputting a poration pulse (Pp);
A DC power supply unit (Pd + / P) for outputting a positive polarity driving pulse (Pd +);
DC power supply unit (Pd− / P) for outputting negative polarity driving pulse (Pd−);
As the DC power supply unit (Pp / P) for output of the above-mentioned poration pulse (Pp), it includes a constant voltage source (Pp / p) capable of outputting one or a plurality of unipolar pulses at a predetermined voltage value;
And a constant voltage source (Pd + / p) capable of outputting one or a plurality of pulses of positive polarity at a predetermined voltage value as the DC power supply unit (Pd + / P) for outputting the positive polarity driving pulse (Pd +). A constant current source (Pd + / a) capable of outputting one or more pulses of positive polarity at a predetermined current value;
A constant voltage source (Pd− / p) capable of outputting one or a plurality of negative polarity pulses at a predetermined voltage value as the DC power supply unit (Pd− / P) for the negative polarity driving pulse (Pd−) output And a constant current source (Pd− / a) capable of outputting one or more pulses of negative polarity at a predetermined current value.

図11〜図13は、図10に示す一態様に関して、各直流電源部のいずれか1つを太線で示すものである。図11は、ポレーションパルス(Pp)を出力するための直流電源部(Pp/P)として機能する定電圧源(Pp/p)のみを太線で示し、図12は、正極性ドライビングパルス(Pd+)出力用直流電源部(Pd+/P)を構成する定電圧源(Pd+/p)のみを太線で示し、図13は、正極性ドライビングパルス(Pd+)出力用直流電源部(Pd+/P)を構成する定電流源(Pd+/a)のみを太線で示す。   11 to 13 show one of each DC power supply unit by a thick line in the embodiment shown in FIG. FIG. 11 shows only a constant voltage source (Pp / p) functioning as a DC power supply unit (Pp / P) for outputting a poration pulse (Pp) in bold lines, and FIG. 12 shows a positive polarity driving pulse (Pd + Only the constant voltage source (Pd + / p) constituting the output DC power source (Pd + / P) is indicated by a thick line, and FIG. 13 shows the DC power source (Pd + / P) for positive polarity driving pulse (Pd +) output. Only the constant current source (Pd + / a) which comprises is shown by a thick line.

図11に示すポレーションパルス(Pp)出力用直流電源部(Pp/P)では、スイッチ(Pp出力)を切り替えることにより、Pp電源からキャパシタ(Pp容量)に蓄電し、Pp出力スイッチに入力されるPpドライブ信号に従って、所定の電圧値で、単極性の1又は複数のパルスを出力端子から出力することができる。   In the DC power supply unit (Pp / P) for poration pulse (Pp) output shown in FIG. 11, by switching the switch (Pp output), the Pp power is stored in the capacitor (Pp capacity) and input to the Pp output switch According to the Pp drive signal, one or more unipolar pulses can be output from the output terminal at a predetermined voltage value.

図10における前記の正極性ドライビングパルス(Pd+)出力用直流電源部(Pd+/P)では、スイッチ操作により、図12に示す、正極性の1又は複数のパルスを所定の電圧値で出力することのできる定電圧源(Pd+/p)と、図13に示す、正極性の1又は複数のパルスを所定の電流値で出力することのできる定電流源(Pd+/a)とを切り替えることができる。具体的には、スイッチをキャパシタモードに切り替えることにより、正極性ドライビングパルス(Pd+)出力用直流電源部(Pd+/P)を定電圧源(Pd+/p)として機能させることができる。また、スイッチをアンプモードに切り替えることにより、正極性ドライビングパルス(Pd+)出力用直流電源部(Pd+/P)を定電流源(Pd+/a)として機能させることができる。   In the DC power supply unit (Pd + / P) for outputting positive polarity driving pulse (Pd +) in FIG. 10, one or more pulses of positive polarity shown in FIG. 12 are output at a predetermined voltage value by switch operation. Can be switched between a constant voltage source (Pd + / p) capable of generating a constant current source (Pd + / a) capable of outputting one or a plurality of pulses of positive polarity at a predetermined current value as shown in FIG. . Specifically, by switching the switch to the capacitor mode, it is possible to cause the DC power supply unit (Pd + / P) for positive polarity driving pulse (Pd +) output to function as a constant voltage source (Pd + / p). Further, by switching the switch to the amplifier mode, it is possible to cause the DC power supply unit (Pd + / P) for positive polarity driving pulse (Pd +) output to function as a constant current source (Pd + / a).

図12に示す定電圧源(Pd+/p)では、スイッチを切り替えることにより、Pd+電源からキャパシタ(Pd容量)に蓄電し、Pd+出力スイッチに入力されるPd+ドライブ信号に従って、所定の電圧値で、単極性の1又は複数のパルスを出力端子から出力することができる。   In the constant voltage source (Pd + / p) shown in FIG. 12, the switch is switched to store the capacitor (Pd capacity) from the Pd + power supply and at a predetermined voltage value according to the Pd + drive signal input to the Pd + output switch. One or more unipolar pulses can be output from the output terminal.

一方、図13に示す定電流源(Pd+/a)では、Pd+出力スイッチに入力されるPd+ドライブ信号に従って、Pd+電源の印加電圧が直接、出力端子から出力される。その際、電流値および電圧値を検出し、それらのフィードバックにより、所定の電流値を出力端子から出力することができる。
本発明のエレクトロポレーター用電源では、このフィードバックを、例えば、半導体±スイッチアンプを用いて実施することができる。
On the other hand, in the constant current source (Pd + / a) shown in FIG. 13, the applied voltage of the Pd + power supply is directly output from the output terminal according to the Pd + drive signal input to the Pd + output switch. At that time, the current value and the voltage value are detected, and a feedback can be made to output a predetermined current value from the output terminal.
In the power supply for electroporator of the present invention, this feedback can be implemented, for example, using a semiconductor ± switch amplifier.

図10における前記の負極性ドライビングパルス(Pd−)出力用直流電源部(Pd−/P)は、極性が反対であること以外は、正極性ドライビングパルス(Pd+)出力用直流電源部(Pd+/P)と同じ構成であり、正極性ドライビングパルス(Pd+)出力用直流電源部(Pd+/P)と同じように作動する。
すなわち、スイッチをキャパシタモードに切り替えることにより、負極性ドライビングパルス(Pd−)出力用直流電源部(Pd−/P)を定電圧源(Pd−/p)として機能させることができる。また、スイッチをアンプモードに切り替えることにより、負極性ドライビングパルス(Pd−)出力用直流電源部(Pd−/P)を定電流源(Pd−/a)として機能させることができる。
また、定電圧源(Pd−/p)及び定電流源(Pd−/a)も、それぞれ、極性が反対であること以外は、定電圧源(Pd+/p)及び定電流源(Pd+/a)と同様に作動する。
The above-described DC power supply unit for negative driving pulse (Pd−) output (Pd− / P) in FIG. 10 has a positive polarity driving pulse (Pd +) output DC power supply unit (Pd + / P) except that the polarity is opposite. It has the same configuration as P), and operates in the same manner as the DC power supply (Pd + / P) for positive polarity driving pulse (Pd +) output.
That is, by switching the switch to the capacitor mode, it is possible to cause the DC power supply unit (Pd− / P) for negative driving pulse (Pd−) output to function as a constant voltage source (Pd− / p). Further, by switching the switch to the amplifier mode, it is possible to cause the DC power supply unit (Pd− / P) for negative polarity driving pulse (Pd−) output to function as a constant current source (Pd− / a).
In addition, the constant voltage source (Pd− / p) and the constant current source (Pd− / a) are also constant voltage source (Pd + / p) and constant current source (Pd + / a), respectively, except that the polarities are opposite to each other. It works in the same way as).

ポレーションパルス(Pp)に続いてドライビングパルス(Pd)を負荷するデュアルパルス方式のエレクトロポレーションにおいて、本発明のエレクトロポレーター用電源により出力可能な波形パターンを図1〜図9に示す。
図1は、定電圧源(Pp/p)により出力したポレーションパルス(Pp)に続いて(以下、図2〜図7において同じ)、ドライビングパルス(Pd)として、正極性の矩形波パルスを複数回出力するものである。前記の正極性矩形波パルスを定電流源(Pd+/a)により出力した場合、一定の電流値で矩形波パルスを負荷することができる。また、定電圧源(Pd+/p)により出力した場合、一定電圧の矩形波パルスを負荷することができる。
FIGS. 1 to 9 show waveform patterns that can be output by the power supply for electroporator of the present invention in dual pulse type electroporation in which a driving pulse (Pd) is loaded following a poration pulse (Pp).
FIG. 1 shows a square wave pulse of positive polarity as a driving pulse (Pd) following a poration pulse (Pp) outputted by a constant voltage source (Pp / p) (hereinafter the same in FIGS. 2 to 7). It is output multiple times. When the positive rectangular wave pulse is output by a constant current source (Pd + / a), the rectangular wave pulse can be loaded at a constant current value. Moreover, when it outputs with a constant voltage source (Pd + / p), the square wave pulse of fixed voltage can be loaded.

図2は、同ポレーションパルス(Pp)に続いて、ドライビングパルス(Pd)として、複数の正極性パルスからなる指数関数的減衰波(各パルスそれ自体はスクエア(square))を複数回出力するものである。前記の正極性指数関数的減衰波を定電流源(Pd+/a)により出力することにより、初期設定電流および減少率等により予め設定した所定の電流値で指数関数的減衰波を負荷することができる。
図3は、同ポレーションパルス(Pp)に続いて、ドライビングパルス(Pd)として、複数の正極性パルスからなる指数関数的減衰波(各パルスそれ自体も指数関数的減衰(exponential))を複数回出力するものである。前記の正極性指数関数的減衰波を定電圧源(Pd+/p)により出力することにより、初期設定電圧および減少率等により予め設定した所定の電圧で指数関数的減衰波を負荷することができる。
In FIG. 2, following the same poration pulse (Pp), an exponential decay wave consisting of a plurality of positive polarity pulses (each pulse is itself a square) is output as a driving pulse (Pd) a plurality of times It is a thing. The exponentially decaying wave may be loaded at a predetermined current value preset by an initial setting current and a reduction rate by outputting the positive polarity exponentially decaying wave by the constant current source (Pd + / a). it can.
FIG. 3 shows, as the driving pulse (Pd), a plurality of exponential decay waves (each pulse itself is also exponential decay) as the driving pulse (Pd) following the same poration pulse (Pp) It will be output once. By outputting the positive polarity exponentially decaying wave by the constant voltage source (Pd + / p), the exponentially decaying wave can be loaded at a predetermined voltage preset by the initial setting voltage and the decrease rate etc. .

なお、図1〜図3は、正極性の矩形波パルス又は指数関数的減衰波を出力するものであるが、定電圧源(Pd+/p)又は定電流源(Pd+/a)に代えて、定電圧源(Pd−/p)又は定電流源(Pd−/a)を用いることにより、負極性(すなわち、ポレーションパルス(Pp)と反対極性)の矩形波パルス又は指数関数的減衰波を出力することができる。   1 to 3 output a square wave pulse or exponentially decaying wave of positive polarity, but in place of the constant voltage source (Pd + / p) or the constant current source (Pd + / a), By using a constant voltage source (Pd− / p) or a constant current source (Pd− / a), a square wave pulse or exponentially decaying wave of negative polarity (ie, the opposite polarity to the poration pulse (Pp)) is obtained. It can be output.

図4は、同ポレーションパルス(Pp)に続いて、ドライビングパルス(Pd)として、正極性の矩形波パルスを複数回出力した後、更に負極性の矩形波パルスを複数回出力するものである。正極性矩形波パルスを定電流源(Pd+/a)により、続いて負極性矩形波パルスを定電流源(Pd−/a)により出力することにより、一定の電流値で矩形波パルスを負荷することができる。また、定電圧源(Pd+/p)、続いて定電圧源(Pd−/p)により出力した場合、一定電圧の矩形波パルスを負荷することができる。
図5は、同ポレーションパルス(Pp)に続いて、ドライビングパルス(Pd)として、正極性の矩形波パルスと負極性の矩形波パルスを1回ずつ交互に出力するものである。正極性矩形波パルスを定電流源(Pd+/a)により、負極性矩形波パルスを定電流源(Pd−/a)により出力することにより、一定の電流値で矩形波パルスを負荷することができる。また、定電圧源(Pd+/p)、定電圧源(Pd−/p)により出力した場合、一定電圧の矩形波パルスを負荷することができる。図5は、正極性パルスと負極性パルスを1回ずつ交互に出力するものであるが、複数回の正極性パルスと、それと同数の負極性パルスを交互に出力することもできる。
FIG. 4 shows that a rectangular pulse of positive polarity is output a plurality of times as a driving pulse (Pd) following the poration pulse (Pp), and then a rectangular pulse of further negative polarity is output a plurality of times . Load a rectangular wave pulse at a constant current value by outputting a positive rectangular wave pulse by a constant current source (Pd + / a) and then outputting a negative rectangular wave pulse by a constant current source (Pd− / a) be able to. Moreover, when it outputs with a constant voltage source (Pd + / p) and a constant voltage source (Pd- / p) succeedingly, the square wave pulse of a fixed voltage can be loaded.
In FIG. 5, following the same poration pulse (Pp), as a driving pulse (Pd), a positive rectangular wave pulse and a negative rectangular wave pulse are alternately output once at a time. Loading a rectangular wave pulse with a constant current value by outputting a positive rectangular wave pulse by a constant current source (Pd + / a) and outputting a negative rectangular wave pulse by a constant current source (Pd− / a) it can. Moreover, when it outputs by a constant voltage source (Pd + / p) and a constant voltage source (Pd- / p), the square wave pulse of a fixed voltage can be loaded. Although FIG. 5 alternately outputs a positive pulse and a negative pulse one time each, it is also possible to alternately output a plurality of positive pulses and the same number of negative pulses.

図6は、同ポレーションパルス(Pp)に続いて、ドライビングパルス(Pd)として、正極性の指数関数的減衰波(各パルスそれ自体はスクエア(square))を複数回出力した後、更に負極性の指数関数的減衰波(各パルスそれ自体はスクエア(square))を複数回出力するものである。正極性指数関数的減衰波を定電流源(Pd+/a)により、続いて負極性指数関数的減衰波を定電流源(Pd−/a)により出力することにより、初期設定電流および減少率等により予め設定した所定の電流値で指数関数的減衰波を負荷することができる。
図7は、同ポレーションパルス(Pp)に続いて、ドライビングパルス(Pd)として、正極性の指数関数的減衰波(各パルスそれ自体はスクエア(square))と負極性の指数関数的減衰波(各パルスそれ自体はスクエア(square))を1回ずつ交互に出力するものである。正極性指数関数的減衰波を定電流源(Pd+/a)により、負極性指数関数的減衰波を定電流源(Pd−/a)により出力することにより、初期設定電流および減少率等により予め設定した所定の電流値で指数関数的減衰波を負荷することができる。図7は、正極性パルスと負極性パルスを1回ずつ交互に出力するものであるが、複数回の正極性パルスと、それと同数の負極性パルスを交互に出力することもできる。
FIG. 6 shows that a positive polarity exponential decay wave (each pulse itself is a square) is output several times as a driving pulse (Pd) following the same poration pulse (Pp), and then the negative electrode is further generated. An exponentially decaying wave of sex (each pulse is itself a square) is output multiple times. By setting the positive polarity exponential decay wave by the constant current source (Pd + / a) and then the negative polarity exponential decay wave by the constant current source (Pd− / a), the preset current and the reduction rate etc. The exponentially decaying wave can be loaded at a predetermined current value set in advance.
FIG. 7 shows, as the driving pulse (Pd), an exponentially decaying wave of positive polarity (each pulse itself is a square) and an exponentially decaying wave of negative polarity following the same poration pulse (Pp) (Each pulse itself alternately outputs square once). By outputting a positive power exponentially decaying wave with a constant current source (Pd + / a) and a negative power exponentially decaying wave with a constant current source (Pd− / a), the preset current and reduction rate etc. Exponential decay waves can be loaded at a set predetermined current value. Although FIG. 7 alternately outputs the positive polarity pulse and the negative polarity pulse once each, it is also possible to alternately output a plurality of positive polarity pulses and the same number of negative polarity pulses.

図8は、同ポレーションパルス(Pp)に続いて、ドライビングパルス(Pd)として、正極性の指数関数的減衰波(各パルスそれ自体も指数関数的減衰(exponential))を複数回出力した後、更に負極性の指数関数的減衰波(各パルスそれ自体も指数関数的減衰(exponential))を複数回出力するものである。正極性指数関数的減衰波を定電圧源(Pd+/p)により、続いて負極性指数関数的減衰波を定電圧源(Pd−/p)により出力することにより、初期設定電圧および減少率等により予め設定した所定の電圧で指数関数的減衰波を負荷することができる。
図9は、同ポレーションパルス(Pp)に続いて、ドライビングパルス(Pd)として、正極性の指数関数的減衰波(各パルスそれ自体も指数関数的減衰(exponential))と負極性の指数関数的減衰波(各パルスそれ自体も指数関数的減衰(exponential))を1回ずつ交互に出力するものである。正極性指数関数的減衰波を定電圧源(Pd+/p)により、負極性指数関数的減衰波を定電圧源(Pd−/p)により出力することにより、初期設定電圧および減少率等により予め設定した所定の電圧で指数関数的減衰波を負荷することができる。図9は、正極性パルスと負極性パルスを1回ずつ交互に出力するものであるが、複数回の正極性パルスと、それと同数の負極性パルスを交互に出力することもできる。
FIG. 8 shows that a positive polarity exponential decay wave (each pulse itself is also output exponential decay multiple times) as a driving pulse (Pd) following the same poration pulse (Pp) Furthermore, an exponentially decaying wave of negative polarity (each pulse itself is also exponentially decayed) is output a plurality of times. By setting the positive polarity exponential decay wave by the constant voltage source (Pd + / p) and then the negative polarity exponential decay wave by the constant voltage source (Pd− / p), the initial setting voltage and the reduction rate etc. The exponential decay wave can be loaded at a predetermined voltage set in advance.
FIG. 9 shows, as the driving pulse (Pd), an exponential decay wave of positive polarity (each pulse itself is also exponential decay (exponential)) and an exponential function of negative polarity following the same poration pulse (Pp) Dynamic attenuation waves (each pulse itself is also exponentially decayed) once alternately. By outputting a positive polarity exponential decay wave with a constant voltage source (Pd + / p) and a negative polarity exponential decay wave with a constant voltage source (Pd− / p), the preset voltage and reduction rate etc. Exponential decay waves can be loaded at a set predetermined voltage. Although FIG. 9 alternately outputs a positive pulse and a negative pulse one time each, it is also possible to alternately output a plurality of positive pulses and the same number of negative pulses.

本発明のエレクトロポレーター用電源の仕様は、適宜決定することができるが、以下にその一例を記載する。なお、正極性ドライビングパルス(Pd+)出力用直流電源部(Pd+/P)と負極性ドライビングパルス(Pd−)出力用直流電源部(Pd−/P)については、極性が反対であること以外は同一仕様であるので、後者の記載は省略する。   Although the specification of the power supply for electroporator of this invention can be determined suitably, the example is described below. The DC power supply unit for outputting positive polarity driving pulse (Pd +) (Pd + / P) and the DC power supply unit for outputting negative polarity driving pulse (Pd−) (Pd− / P) are opposite in polarity except for the polarity. Since the specifications are the same, the description of the latter is omitted.

ポレーションパルス(Pp)出力用直流電源部(Pp/P)〔定電圧源(Pp/p)〕
・出力電圧:0〜400V、設定単位:1V刻み
・キャパシタ:1410μF
・取扱出力電流:0.01〜10A
・パルス数:1
・パルス幅:10マイクロ秒〜99.9ミリ秒
・ポレーションパルスとドライビングパルスとの間隔:50マイクロ秒〜99.9ミリ秒
DC power supply for poration pulse (Pp) output (Pp / P) [constant voltage source (Pp / p)]
・ Output voltage: 0 to 400 V, setting unit: 1 V steps ・ Capacitor: 1410 μF
· Handling output current: 0.01 to 10 A
・ Number of pulses: 1
Pulse width: 10 microseconds to 99.9 milliseconds Interval between poration pulse and driving pulse: 50 microseconds to 99.9 milliseconds

正極性ドライビングパルス(Pd+)出力用直流電源部(Pd+/P)における定電圧源(Pd+/p)
・出力電圧:0〜300V、設定単位:1V
・キャパシタ:22μF、55μF、139μF、349μF、876μF、2200μF
・取扱出力電流:0〜10A
・パルス数:1〜1000
・パルス幅:50マイクロ秒〜1000ミリ秒
・パルス間隔:50マイクロ秒〜1000ミリ秒
Constant voltage source (Pd + / p) in DC power supply (Pd + / P) for positive polarity driving pulse (Pd +) output
・ Output voltage: 0 to 300 V, setting unit: 1 V
Capacitor: 22 μF, 55 μF, 139 μF, 349 μF, 876 μF, 2200 μF
· Handling output current: 0 to 10 A
-Number of pulses: 1 to 1000
Pulse width: 50 microseconds to 1000 milliseconds Pulse interval: 50 microseconds to 1000 milliseconds

正極性ドライビングパルス(Pd+)出力用直流電源部(Pd+/P)における定電流源(Pd+/a)
・出力電圧:1〜200V、設定単位:1V
・出力電流:1〜1000mA、設定単位:1mA
・パルス数:1〜1000
・パルス幅:50マイクロ秒〜1000ミリ秒
・パルス間隔:50マイクロ秒〜1000ミリ秒
Constant current source (Pd + / a) in DC power supply (Pd + / P) for positive polarity driving pulse (Pd +) output
・ Output voltage: 1 to 200V, setting unit: 1V
・ Output current: 1 to 1000 mA, setting unit: 1 mA
-Number of pulses: 1 to 1000
Pulse width: 50 microseconds to 1000 milliseconds Pulse interval: 50 microseconds to 1000 milliseconds

本発明のエレクトロポレーター用電源は、所望により、本来目的とするパルス出力(例えば、ポレーションパルス(Pp)及びドライビングパルス(Pd)の出力)の前に、交流電源から細胞にダメージを与えない程度の微弱な定電流を流すことによりエレクトロポレーション電極間の抵抗を測定する手段を備えることができる。本発明のエレクトロポレーター用電源においては、このような抵抗測定手段と、これまで説明した各直流電源部とを連続する一連の操作として実施する構造とすることもできる。   The electroporator power source according to the present invention does not damage cells from the AC power source before the pulse output (for example, the output of the poration pulse (Pp) and the driving pulse (Pd)) originally intended. It is possible to provide a means for measuring the resistance between the electroporation electrodes by passing a relatively weak constant current. In the power supply for electroporator of the present invention, such resistance measurement means and each of the DC power supply units described above can be implemented as a series of continuous operations.

また、本発明のエレクトロポレーター用電源は、安全のために、突発的な過出力を防止する手段を備えることができる。このような防止手段は、ハードウェア的に出力停止するものであっても、ソフトウェア的に出力制限するものであってもよい。ソフトウェア的な過出力防止手段としては、例えば、予め負荷の抵抗を測定し、設定した出力電流に対しては出力制限電圧を設定することにより、あるいは、設定した出力電圧に対しては出力制限電流を設定することにより、突発的な過出力を防止することができる。   In addition, the power source for the electroporator of the present invention can be provided with means for preventing sudden overpowering for safety. Such prevention means may either stop output in hardware or limit output in software. As software over-output prevention means, for example, the resistance of the load is measured in advance, and the set output current is set by setting the output limit voltage, or the output limit current is set for the set output voltage By setting, it is possible to prevent sudden overpowering.

また、本発明のエレクトロポレーター用電源では、定電流源(例えば、Pd+/a、Pd−/a)において指数関数的減衰波を出力する場合には、所望により、その減衰率にあわせて、電源(例えば、Pd+電源、Pd−電源)の電源電圧を事前低下させることができる。これにより、アンプのエネルギー損失(発熱)を軽減することができる。   In addition, in the power supply for electroporator of the present invention, in the case of outputting exponential decay waves in a constant current source (for example, Pd + / a, Pd− / a), according to the attenuation rate, as desired, The power supply voltage of the power supply (e.g., Pd + power supply, Pd − power supply) can be lowered in advance. Thereby, energy loss (heat generation) of the amplifier can be reduced.

また、本発明のエレクトロポレーター用電源では、所望により、設定電圧に対して電源電圧をやや高め(10〜20%程度)に設定することにより、大出力が必要となる場合であっても、設定電圧への到達時間を短縮することができる。   Further, in the power supply for electroporator of the present invention, even if a large output is required by setting the power supply voltage slightly higher (about 10 to 20%) than the set voltage, if desired, The arrival time to the set voltage can be shortened.

本発明のエレクトロポレーター用電源は、適当なエレクトロポレーション用電極と組み合わせて使用することにより、各種エレクトロポレーションを実施することができる。
本発明のエレクトロポレーター用電源を用いて実施することのできるエレクトロポレーションとしては、例えば、イン・ビボ(in vivo)エレクトロポレーション(例えば、in uteroエレクトロポレーション、ex uteroエレクトロポレーション、in ovoエレクトロポレーション)、ex ovoエレクトロポレーション、ex vivoエレクトロポレーション、イン・ビトロ(in vitro)エレクトロポレーション(例えば、懸濁した状態でのエレクトロポレーション、培養容器に付着した状態でのエレクトロポレーション)を挙げることができる。
The electroporator power source of the present invention can be used in combination with appropriate electroporation electrodes to carry out various electroporations.
Examples of electroporation that can be performed using the power supply for electroporator of the present invention include, for example, in vivo electroporation (for example, in utero electroporation, ex utero electroporation, and the like). ovo electroporation), ex ovo electroporation, ex vivo electroporation, in vitro electroporation (eg, electroporation in suspension, electro Can be mentioned.

本発明のエレクトロポレーター用電源は、エレクトロポレーション用電極と組み合わせて使用することにより、電気刺激により細胞膜に微細孔を開け、DNA等の高分子を細胞内へ導入するエレクトロポレーションに利用することができる。   The power source for the electroporator of the present invention is used in electroporation in which micropores are formed in the cell membrane by electrical stimulation and a polymer such as DNA is introduced into cells by using it in combination with the electrode for electroporation. be able to.

Claims (3)

連動して使用可能な2以上の独立した直流電源部と、
出力端子と
を備え、
前記2以上の独立した直流電源部は、
そのひとつが、ポレーションパルス(Pp)を出力するためのポレーションパルス直流電源部(Pp/P)であり
別のひとつが、ドライビングパルス(Pd)を出力するためのドライビングパルス直流電源部(Pd/P)であり
前記ポレーションパルス直流電源部(Pp/P)と前記ドライビングパルス直流電源部(Pd/P)の少なくとも一つが、単極性の1又は複数のパルスを所定の電流値で出力することのできる定電流源を含み、
前記出力端子から、先ず、前記ポレーションパルス(Pp)が出力され、次に、前記ドライビングパルス(Pd)が出力され、
前記ポレーションパルス(Pp)の電圧の絶対値は、前記ドライビングパルス(Pd)の電圧の絶対値より大きく、
前記出力端子から出力される電流値を検出し、フィードバックすることで、前記定電流源は、前記出力端子から所定の電流値を出力できる
エレクトロポレーター用電源。
Two or more independent DC power supply units that can be used in conjunction with each other,
And an output terminal,
The two or more independent DC power supply units are
One is a poration pulse DC power supply for outputting a poration pulse (Pp) (Pp / P) ,
Another one is a driving pulse DC power supply for outputting a driving pulse (Pd) (Pd / P) ,
A constant current in which at least one of the poration pulse DC power supply unit (Pp / P) and the driving pulse DC power supply unit (Pd / P) can output one or more pulses of a single polarity at a predetermined current value Including the source,
First, the poration pulse (Pp) is output from the output terminal, and then the driving pulse (Pd) is output.
The absolute value of the voltage of the poration pulse (Pp) is greater than the absolute value of the voltage of the driving pulse (Pd),
A power supply for electroporator, wherein the constant current source can output a predetermined current value from the output terminal by detecting and feeding back a current value output from the output terminal.
請求項1に記載のエレクトロポレーター用電源と、
エレクトロポレーション用電極と、
を含む、エレクトロポレーター。
A power source for an electroporator according to claim 1 ;
An electrode for electroporation;
Including the electroporator.
請求項に記載のエレクトロポレーターを用いることを特徴とする、エレクトロポレーション方法。 An electroporation method comprising using the electroporator according to claim 2 .
JP2017095686A 2017-05-12 2017-05-12 Electroporator power supply Active JP6518971B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017095686A JP6518971B2 (en) 2017-05-12 2017-05-12 Electroporator power supply

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017095686A JP6518971B2 (en) 2017-05-12 2017-05-12 Electroporator power supply

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012069077A Division JP2013198637A (en) 2012-03-26 2012-03-26 Power source for electroporator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017131772A JP2017131772A (en) 2017-08-03
JP6518971B2 true JP6518971B2 (en) 2019-05-29

Family

ID=59501981

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017095686A Active JP6518971B2 (en) 2017-05-12 2017-05-12 Electroporator power supply

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6518971B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019097499A (en) * 2017-12-05 2019-06-24 株式会社ベックス Method for introducing substance into fertilized egg of mammal
KR102484457B1 (en) * 2021-02-24 2023-01-04 (주)이지템 Device for Transdermal Drug Delivery through Skin by Bipolar Arc Plasma and Dual Pulse Electroporation
KR102548999B1 (en) * 2023-02-23 2023-06-28 (주) 위드닉스 Skincare Device Having Auto Sensing Function

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01141584A (en) * 1987-11-27 1989-06-02 Shimadzu Corp Gene-introducing device
US5869326A (en) * 1996-09-09 1999-02-09 Genetronics, Inc. Electroporation employing user-configured pulsing scheme
DE19823047C1 (en) * 1998-05-22 1999-08-26 Fuhr Electro-manipulation of cells for permeation and fusion reduces stress on cells due to pH fluctuations
DE10119901A1 (en) * 2001-04-23 2002-10-24 Amaxa Gmbh Apparatus for electrophoretic transfer of biologically active molecules into cells comprises capacitors connected to high voltage sources, which discharge via power transistor into cuvette holding sample
WO2005056788A1 (en) * 2003-12-08 2005-06-23 Excellin Life Sciences, Inc. Device and method for controlled electroporation and molecular delivery into cells and tissue
SG123643A1 (en) * 2004-12-28 2006-07-26 Nanyan Polytechnic Programmable apparatus and method for optimizing and real time monitoring of gene transfection basedon user configured arbitrary waveform pulsing tra in
PT2066399T (en) * 2006-10-17 2019-01-11 Inovio Pharmaceuticals Inc Electroporation devices and methods of using same for electroporation of cells in mammals
ES2685435T3 (en) * 2008-01-11 2018-10-09 Inovio Pharmaceuticals, Inc. New vaccines against multiple subtypes of dengue virus
KR101784177B1 (en) * 2010-02-08 2017-10-11 더 트러스티스 오브 더 유니버시티 오브 펜실바니아 Nucleic acid molecules encoding rantes, and compositions comprising and methods of using the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017131772A (en) 2017-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6518971B2 (en) Electroporator power supply
Pakhomov et al. The second phase of bipolar, nanosecond-range electric pulses determines the electroporation efficiency
JP2013198637A (en) Power source for electroporator
CN102458573B (en) Biphasic defibrillator waveform with adjustable second phase tilt
US20140363881A1 (en) Modular adjustable pulse generator
EP4238521A3 (en) Methods and apparatus for selective tissue ablation
JP2013525084A5 (en)
US5991658A (en) Continual waveform shape reforming method and apparatus for transchest resistance dynamics
RU2709822C2 (en) Electrical pulses generation system using capacitive coupling
US9078862B2 (en) Platelet activation using long electric field pulses
WO2019105242A1 (en) Pulse voltage generation device, method, and controller
ES2614951T3 (en) Pulse generator for bipolar battery surge and method
JP2012135457A (en) Heart stimulation device
US20210138241A1 (en) Method and apparatus for electrical current therapy of biological tissue
RU2010135656A (en) ATRIAL DEFIBRILLATION USING AN IMPLANTED DEFIBRILLATION SYSTEM
EP3211434A1 (en) Dynamic output clamping for a probe or accessory
AU2012202875A1 (en) Testing of defibrillator electrodes
JPH06178818A (en) Transplantable cardiac fibrillation removing equipment
CN211791318U (en) Charging and discharging circuit for electrotransformation instrument
Rodamporn Optimal parameters of electroporation for gene and tissue
EP3342455B1 (en) Apparatus for terminating or unpinning rotating electric activity in a cardiac tissue
Xiao et al. Quadrupoles for remote electrostimulation incorporating bipolar cancellation
JP2017085974A (en) Circuit for electroporation
EP2939707A1 (en) Medical apparatus
Dermol et al. Cell sensitization is induced by a wide range of permeabilizing electric fields

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170516

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170516

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180323

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180403

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20180529

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20180529

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20180601

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180730

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190108

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190204

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190311

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20190326

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190326

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20190327

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6518971

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250