專利名稱：細胞真空吸附固定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種細胞真空吸附固定裝置。
背景技術(shù)：
顯微操作技術(shù)(Micromanipulation Technique)是指在高倍倒置顯微鏡下,利用顯微操作器(Micromanipulator),控制顯微注射針在顯微鏡視野內(nèi)移動的機械裝置,用來進行細胞或早期胚胎操作的一種方法?？梢宰⑸溥M細 胞的物質(zhì)包括有各種細胞器、激酶、組織化學(xué)標(biāo)志物(比如辣根過氧化物酶或者熒光黃)、蛋白質(zhì)、代謝物質(zhì)、微磁頭、離子、抗體、基因、分子生物學(xué)的mRNA和DNA等等。運用這一技術(shù)，也可以實現(xiàn)用于單個細胞或一組細胞的較少量(皮升至毫升)藥劑或藥物的精確輸送(微灌注)。在現(xiàn)代生物、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域中，細胞注射得到了越來越廣泛的應(yīng)用，但實驗整體效率和成功率均不高，影響因素包括被注射細胞捕捉與固定、微注射針精確定位、細胞變形與破碎、微注射量的控制等操作環(huán)節(jié)，國內(nèi)外學(xué)者分別從細胞搜索與定位、微注射針快速進給、微注射量控制、圖像識別處理、微操作空間位置標(biāo)定與檢測，不同程度提高了細胞注射的自動化程度，但整體自動化水平還很低。此外目前細胞注射的操作須要求首先用吸持針將細胞捕獲，然后用注射針完成注射過程，通常這樣的系統(tǒng)需要兩個操作手，并且細胞都需要用吸持針吸附、固定，效率比較低，并且在注射過程中，細胞容易流動，影響細胞注射的成功率。因此研究新的細胞定位和固定裝置，微注射針快速進給方法，微注射量精確控制以及自動化細胞注射操作工藝與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等對實現(xiàn)細胞注射高成功率、高通量具有重要意義。現(xiàn)有細胞注射系統(tǒng)都是基于傳統(tǒng)“雙手單眼式”的結(jié)構(gòu)，操作者通過顯微鏡目鏡觀察找到目標(biāo)操作細胞，然后利用安裝于顯微鏡兩邊的左右操作手，其中左手為吸持針，用于細胞的捕獲，右手為注射針，完成細胞的注射。由細胞注射特點可知，處于微米量級的細胞通常懸浮于培養(yǎng)液，吸持針在培養(yǎng)液中移動或輕微的震動，容易引起培養(yǎng)液擾動而帶動細胞位置發(fā)生變化，導(dǎo)致細胞搜索和定位等操作十分困難，穩(wěn)定性不足，此外由于每次只能固定一個細胞，導(dǎo)致細胞注射實驗效率低。同時，操作人員必須具有很強的專業(yè)技術(shù)技能，需要經(jīng)過長期嚴(yán)格的訓(xùn)練。目前生物工程界普遍使用的顯微注射系統(tǒng)基本已被日本Narishige,德國Eppendorf和美國Sutter三家公司占領(lǐng)，現(xiàn)有細胞注射系統(tǒng)仍處于手工或半自動化階段。因此研究細胞的自動識別和固定細胞的新裝置，改變傳統(tǒng)的左右操作手的注射方式，進而提高細胞注射效率是推廣細胞注射系統(tǒng)應(yīng)用的核心技術(shù)。因此，針對上述技術(shù)問題，有必要提供一種批量細胞真空吸附固定裝置，以克服上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種細胞真空吸附固定裝置，該細胞真空吸附固定裝置具有聞精度，聞效率和聞可重復(fù)性等特點。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案一種細胞真空吸附固定裝置，其包括綜合底片、安裝于綜合底片上的卵子功能片、形成于綜合底片上的第一精子槽，所述卵子功能片上設(shè)有凹形的卵子槽，所述綜合底片的側(cè)面設(shè)有一個接頭，所述卵子功能片上還設(shè)有形成于卵子槽底部的若干微孔，所述細胞真空吸附固定裝置還包括壓力控制回路，所述壓力控制回路包括膜片式液泵、壓力傳感器、與接頭連接的電液伺服閥及排液管，所述膜片式液泵的進口與電液伺服閥連接，所述膜片式液泵的出口與排液管連接，所述壓力傳感器的輸入端接在接頭與電液伺服閥之間，所述壓力傳感器的輸出端連接到電液伺服閥的輸入端。優(yōu)選的，在上述細胞真空吸附固定裝置中，所述綜合底片上設(shè)有凹陷的用以安裝卵子功能片的第一矩形槽以及位于第一矩形槽內(nèi)且進一步凹陷的第二矩形槽，所述第二矩形槽為真空腔，所述真空腔與接頭之間設(shè)有使液體流通的通道。優(yōu)選的，在上述細胞真空吸附固定裝置中，所述細胞真空吸附固定裝置還包括形 成于綜合底片上的第二精子槽以及連接第一精子槽與第二精子槽的溝道。優(yōu)選的，在上述細胞真空吸附固定裝置中，所述溝道的寬度范圍為8(Γ120 μ m。優(yōu)選的，在上述細胞真空吸附固定裝置中，所述微孔的直徑范圍為1(Γ500μπι。優(yōu)選的，在上述細胞真空吸附固定裝置中，所述接頭由硅膠管連接到電液伺服閥，所述電液伺服閥的另一端由硅膠管連接到膜片式液泵的進口。優(yōu)選的，在上述細胞真空吸附固定裝置中，所述卵子槽呈方形。從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實施例的細胞真空吸附固定裝置依靠膜片式液泵工作固定或釋放細胞，可重復(fù)性高；且裝置可以進行批量細胞的固定，工作效率高；所述壓力傳感器的輸出端接到電液伺服閥的輸入端，形成閉環(huán)回路，精確控制管道內(nèi)液體的壓力。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的有關(guān)本發(fā)明的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本發(fā)明細胞真空吸附固定裝置的立體示意圖；圖2是本發(fā)明細胞真空吸附固定裝置中壓力控制回路的原理圖；圖3是本發(fā)明細胞真空吸附固定裝置中卵子功能片上微孔的放大圖；圖4是本發(fā)明細胞真空吸附固定裝置中兩個精子槽之間溝道的放大圖。其中1、綜合底片；2、卵子功能片；3、卵子槽；4、微孔；5、第一精子槽；6、溝道；7、第二精子槽；8、真空腔；9、接頭；10、膜片式液泵；11、電液伺服閥；12、壓力傳感器；13、排液管。
具體實施例方式本發(fā)明公開了一種細胞真空吸附固定裝置，該細胞真空吸附固定裝置具有高精度，高效率和高可重復(fù)性等特點。
該細胞真空吸附固定裝置包括綜合底片、安裝于綜合底片上的卵子功能片、形成于綜合底片上的第一精子槽。所述卵子功能片上設(shè)有凹形的卵子槽。所述綜合底片的側(cè)面設(shè)有一個接頭。所述卵子功能片上還設(shè)有形成于卵子槽底部的若干微孔。所述細胞真空吸附固定裝置還包括壓力控制回路，所述壓力控制回路包括膜片式液泵、壓力傳感器、與接頭連接的電液伺服閥及排液管。所述膜片式液泵的進口與電液伺服閥連接，所述膜片式液泵的出口與排液管連接，所述壓力傳感器的輸入端接在接頭與電液伺服閥之間，所述壓力傳感器的輸出端連接到電液伺服閥的輸入端。進一步的，所述綜合底片上設(shè)有凹陷的 用以安裝卵子功能片的第一矩形槽以及位于第一矩形槽內(nèi)且進一步凹陷的第二矩形槽，所述第二矩形槽為真空腔，所述真空腔與接頭之間設(shè)有使液體流通的通道。進一步的，所述細胞真空吸附固定裝置還包括形成于綜合底片上的第二精子槽以及連接第一精子槽與第二精子槽的溝道。進一步的,所述溝道的寬度范圍為8(Γ 20 μ m。進一步的，所述微孔的直徑范圍為1(Γ500 μ m。進一步的，所述接頭由硅膠管連接到電液伺服閥，所述電液伺服閥的另一端由硅膠管連接到膜片式液泵的進口。進一步的，所述卵子槽呈方形。下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行詳細的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。如圖I至圖3所示，細胞真空吸附固定裝置包括綜合底片I、安裝于綜合底片I上的卵子功能片2、形成于綜合底片I上的第一精子槽5。綜合底片I的尺寸依照一般載玻片，僅厚度稍微增大，適用于多數(shù)顯微鏡。卵子功能片2上設(shè)有凹形的且呈方形的卵子槽3。卵子功能片2和綜合底片I都是以醫(yī)用聚碳酸酯(PC)為原料注塑而成，無毒，透光性好，適合顯微操作。綜合底片I的側(cè)面設(shè)有一個接頭9，卵子功能片2上還設(shè)有形成于卵子槽3底部的若干微孔4，微孔4的直徑范圍為1(Γ500μπι。微孔4可以用激光打孔機打成，如此設(shè)置，便于加工直徑大小不同的通孔，進而可以針對不同的卵細胞進行操作。在本發(fā)明實施例的細胞真空吸附固定裝置中，可以根據(jù)需要，做出孔的數(shù)量為1，2，3Χ3陣列，4X4陣列，5X5陣列甚至更多(孔間距、卵子槽3的尺寸都可因需要而變化)。如圖3所示，以5X5為例，這樣就可以一次實現(xiàn)多個、批量細胞的固定，顯著提高了注射的效率。同時，陣列孔之間可以通過輔助定位標(biāo)記進行標(biāo)定，使得該裝置固定的細胞位置明確，便于系統(tǒng)捕捉而不需要隨機地搜索。如圖I及圖2所示，細胞真空吸附固定裝置還包括壓力控制回路。壓力控制回路包括膜片式液泵10、壓力傳感器12、與接頭9連接的電液伺服閥11及排液管13。膜片式液泵10的進口與電液伺服閥11連接，膜片式液泵10的出口與排液管13連接，壓力傳感器12的輸入端接在接頭9與電液伺服閥11之間，壓力傳感器12的輸出端連接到電液伺服閥11的輸入端。接頭9由硅膠管連接到電液伺服閥11，電液伺服閥11的另一端由硅膠管連接到膜片式液泵10的進口。通過膜片式液泵10工作來固定或釋放細胞，可重復(fù)性高；且裝置可以進行批量細胞的固定，工作效率高；而且，壓力傳感器的輸出端接到電液伺服閥的輸入端，形成閉環(huán)回路，精確控制管道內(nèi)液體的壓力。壓力傳感器12封裝了信號放大器，壓力傳感器12的輸入端接在綜合底片I的接頭9與電液伺服閥11之間，測出液體壓力，將放大后的電信號傳給電液伺服閥11，并與預(yù)先設(shè)置的壓力值比較，指定電液伺服閥11的動作進行壓力補償，從而連續(xù)精確地控制回路的壓力，在保證不損傷細胞的前提下進行細胞固定。綜合底片I上設(shè)有凹陷的用以安裝卵子功能片2的第一矩形槽以及位于第一矩形槽內(nèi)且進一步凹陷的第二矩形槽，所述第二矩形槽為真空腔8，所述真空腔8與接頭9之間設(shè)有使液體流通的通道。如圖4所示，細胞真空吸附固定裝置還包括形成于綜合底片I上的第二精子槽7以及連接第一精子槽5與第二精子槽7的溝道6。溝道6的寬度范圍為8(Γ120 μ m。，兩個精子槽相互連通，向第一精子槽5滴入含有精子的溶液，由于精子具有流動性，游過溝道6進入第二精子槽7的精子一定是生命力較強的，捕捉其中的精子進行注射，如此設(shè)置，可提 高胚胎成活率。本發(fā)明實施例的細胞真空吸附固定裝置的工作原理是細胞(例如卵)的質(zhì)量極小，當(dāng)其附近存在一個很小的力，就可以使其運動，因此當(dāng)膜片式液泵10工作時抽出真空腔8內(nèi)液體，在微孔4處產(chǎn)生負壓，附近的細胞受吸力作用向微孔4靠攏最終被固定。本發(fā)明實施例的細胞真空吸附固定裝置依靠膜片式液泵工作固定或釋放細胞，可重復(fù)性高；且裝置可以進行批量細胞的固定，工作效率高；所述壓力傳感器的輸出端接到電液伺服閥的輸入端，形成閉環(huán)回路，精確控制管道內(nèi)液體的壓力。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。
權(quán)利要求
1.一種細胞真空吸附固定裝置，其特征在于其包括綜合底片、安裝于綜合底片上的卵子功能片、形成于綜合底片上的第一精子槽，所述卵子功能片上設(shè)有凹形的卵子槽，所述綜合底片的側(cè)面設(shè)有一個接頭，所述卵子功能片上還設(shè)有形成于卵子槽底部的若干微孔，所述細胞真空吸附固定裝置還包括壓力控制回路，所述壓力控制回路包括膜片式液泵、壓力傳感器、與接頭連接的電液伺服閥及排液管，所述膜片式液泵的進口與電液伺服閥連接，所述膜片式液泵的出口與排液管連接，所述壓力傳感器的輸入端接在接頭與電液伺服閥之間，所述壓力傳感器的輸出端連接到電液伺服閥的輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述細胞真空吸附固定裝置，其特征在于所述綜合底片上設(shè)有凹陷的用以安裝卵子功能片的第一矩形槽以及位于第一矩形槽內(nèi)且進一步凹陷的第二矩形槽，所述第二矩形槽為真空腔，所述真空腔與接頭之間設(shè)有使液體流通的通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述細胞真空吸附固定裝置，其特征在于還包括形成于綜合底片上 的第二精子槽以及連接第一精子槽與第二精子槽的溝道。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述細胞真空吸附固定裝置，其特征在于所述溝道的寬度范圍為8(Γ 20 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述細胞真空吸附固定裝置，其特征在于所述微孔的直徑范圍為10 500 μ m。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述細胞真空吸附固定裝置，其特征在于所述接頭由硅膠管連接到電液伺服閥，所述電液伺服閥的另一端由硅膠管連接到膜片式液泵的進口。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述細胞真空吸附固定裝置，其特征在于所述卵子槽呈方形。
全文摘要
一種細胞真空吸附固定裝置，其包括綜合底片、卵子功能片、第一精子槽，卵子功能片上設(shè)有凹形的卵子槽，綜合底片的側(cè)面設(shè)有一個接頭，卵子功能片上還設(shè)有形成于卵子槽底部的若干微孔，細胞真空吸附固定裝置還包括壓力控制回路，壓力控制回路包括膜片式液泵、壓力傳感器、電液伺服閥及排液管，膜片式液泵的進口與電液伺服閥連接，膜片式液泵的出口與排液管連接，壓力傳感器的輸入端接在接頭與電液伺服閥之間，壓力傳感器的輸出端連接到電液伺服閥的輸入端。本發(fā)明依靠膜片式液泵工作實現(xiàn)了細胞的自動固定與釋放，該細胞真空吸附固定裝置具有效率高及可重復(fù)性高等特點。
文檔編號C12M1/00GK102719355SQ20121025058
公開日2012年10月10日 申請日期2012年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月19日
發(fā)明者汝長海, 皋龍成, 陳瑞華 申請人:蘇州大學(xué)