Didelės galios hibridinė elektro-magnetoporacijos sistema

Abstract

Išradimas priklauso biologinių ląstelių bei audinių membranų permeabilizacijai įvairiems cheminiams junginiams, naudojant kintamus elektrinius ir magnetinius laukus įrenginių sričiai ir gali būti naudojamas in vitro biologinių ląstelių elektroporacijos eksperimentuose. Įrenginys taip pat gali būti naudojamas biologijoje, ląstelės biologijoje medicinoje ar po tam tikrų įrenginio mastelio patobulinimų maisto pramonėje ir gali atlikti cheminių ir biologinių junginių įvedimo, sterilizacijos žemose temperatūrose ar biologinių ląstelių suliejimo funkcijas. Taikant didelės galios hibridinę elektro-magnetoporacijos sistemą biologinės ląstelės ar audiniai, yra paveikiami sinchronizuotais - homogenišku iki 15 T kintamu magnetinių lauku ir iki 30 kV/c m elektriniu lauku, kurių amplitudės, impulsų kiekiai ir pasikartojimo dažnis gali būti laisvai pasirenkamas, kas leidžia užtikrinti platų biologinių ląstelių ar audinių membranų permeabilizacijos poveikio intensyvumą. Taikant sinchronizuotus kintamus elektrinius ir magnetinius laukus elektrinis laukas, taikomas standartinėje elektroporacijoje gali būti sumažinamas iki 40 %, ko pasėkoje sumažėja šiluminių procesų bei galimo elektrinio pramušimo įtaka elektroporacijos procesui.

The invention corresponds to the field of biological cells and tissue permeabilization to chemical compounds using alternating electric and magnetic fields, and can be used for in vitro electroporation experiments. The device can be applied in cell biology, medicine and/or after certain scalable improvements used in food processing for controlled transfer of chemical compounds, low-temperature sterilization or cell fusion. The high-power hybrid electro-magnetoporation system allows to treat biological cells or tissue with uniform up to 15 T alternating magnetic field and up to 30 kV/cm electric field in synchronization, while the amplitude, pulse number, repetitive frequency can be precisely controlled, which allows to ensure a wide range of intensities for cell and tissue permeabilization. Due to application of the synchronized electric and magnetic fields, the electric field that is used in conventional electroporation can be reduced by 40 % of magnitude, which minimizes the thermal influence and possible dielectric breakdown influence on permeabilization.