[發(fā)明專利]一種卵細胞捕獲培養(yǎng)自動化裝置

有效

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• 申請日: 2013-12-10
• 公開（公告）號: CN103695313A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設計）人: 羅勇;馬娟;王芳林;徐亞蘭
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: C12M3/00
• 分類號: C12M3/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

技術領域

本發(fā)明涉及卵細胞捕獲、培養(yǎng)及繁殖領域，具體地說是針對一種卵細胞捕獲培養(yǎng)自動化裝置。

背景技術

隨著科技的進步“試管動物”、“試管嬰兒”、“借腹懷胎”、體外受精等內容常見報端，卵細胞的體外培養(yǎng)、受精、繁殖獲得了越來越多的重視和投入。“生育是人類正常生理現(xiàn)象，它使我們得以代代相傳，但一些人因為生殖器官的病變或生殖細胞的缺陷造成了不孕。男子的精子數(shù)量太少而且精子不能向前游，只是胡亂地扭動，無法與卵子結合。在動物育種繁殖中，一些珍稀動物的生育率低，比如一頭牛一胎只能產(chǎn)一頭犢牛，一生只能生育四五次，這在保護珍稀動物和引進優(yōu)良動物提高產(chǎn)量方面是大大不利的。這就使得我們探索和實施卵細胞體外培養(yǎng)、受精技術，將卵細胞取出放在合適的環(huán)境中培養(yǎng)起來然后在體外受精和早起胚胎培養(yǎng)，等到了合適的時機重新移入母體中，不僅能提高受精率、存活率，而且在提高育種品質方面有重要的意義。

細胞由于其體積小、重量輕、易于死亡等特性使得其在細胞捕獲培養(yǎng)方面一直是一個研究熱點，目前，實驗室、生物醫(yī)學機構和畜牧業(yè)，都是通過人工手動操作來對細胞培養(yǎng)，由于細胞尺寸較小，且極易受到損傷，還需要對浸泡時間進行掌握，因此手工操作的勞動強度較大，對技藝要求較高，成本高，成功率也無法保證。所以人們視圖探索一條能夠實現(xiàn)對細胞捕獲并定向控制細胞運動和狀態(tài)的裝置來改善這一難題。隨著微加工技術的發(fā)展微流控裝置被廣泛應用于細胞捕獲中，科研人員基于已完成的大量工作并獲得了一些成果。而卵細胞由于其粒徑和體積比一般的動物細胞要大幾十倍，在捕獲、培養(yǎng)的結構和方法又有本質的區(qū)別。

傳統(tǒng)的卵細胞體外培養(yǎng)，需要將卵細胞放入培養(yǎng)皿中，然后在實體顯微鏡下經(jīng)過挑選和洗滌后，放入成熟培養(yǎng)液中培養(yǎng)。在不同的培養(yǎng)階段或者需要將細胞液進行替換進行冷凍保存時，便需要人工將細胞從培養(yǎng)液中取出然后再放入不同的培養(yǎng)液中。由于細胞體積小、重量輕，在培養(yǎng)液中處于無規(guī)則的運動狀態(tài)，人工方式很難去將其捕獲并替換細胞培養(yǎng)液，在產(chǎn)業(yè)化批量培養(yǎng)過程中更是極大提高了操作成本。

因此，需要設計一種能夠批量捕獲卵細胞并實現(xiàn)其自動培養(yǎng)的裝置成為本領域目前亟待解決的技術問題。

發(fā)明內容

基于傳統(tǒng)細胞培養(yǎng)裝置的不足之處，本發(fā)明針對一種卵細胞捕獲培養(yǎng)自動化裝置，著重解決卵細胞的批量捕獲以及換液培養(yǎng)的自動化實現(xiàn)，為實現(xiàn)卵細胞的體外培養(yǎng)、受精、胚胎的初期培養(yǎng)提供一種低成本、易操作的技術方案。

本發(fā)明是通過以下技術方案來解決的：

一種卵細胞捕獲培養(yǎng)自動化裝置，包括設置在支架上通過電機聯(lián)動的培養(yǎng)液供給機構，培養(yǎng)液供給機構下方設有細胞捕獲機構，細胞捕獲機構下方設置有廢液清除機構，廢液清除機構通過導線與控制機構相連。

進一步地，所述培養(yǎng)液供給機構，包括一由支架連接的電機，電機輸出軸連接有由軸承連接的旋轉輪盤，沿旋轉輪盤環(huán)向均布有若干貫穿盤面的注射器，注射器的頂端設有馬達。

進一步地，所述細胞捕獲機構，包括一矩形框架構成的基底，在基底的下端垂直設有一矩形框架底部相連通的通風孔，矩形框架圍框上部設有鑲嵌在基底上的雙層孔洞薄膜，雙層孔洞薄膜與基底底部之間是空腔。

進一步地，所述雙層孔洞薄膜上呈陣列分布有上層大孔，上層大孔下方設有下層小孔層，細胞在上層大孔中被捕獲。

進一步地，所述雙層孔洞薄膜上層大孔直徑為100um-150um，相鄰上層大孔之間的距離為10um-20um，下層小孔層為若干個直徑為100nm小孔均勻分布在下層小孔層面板上。

進一步地，所述廢液清除機構，包括與細胞捕獲機構中的通風孔相對接的三口容器，三口容器下面連接有一燒瓶，三口容器的側部通過導管連接有微泵。

進一步地，所述三口容器的頂部設有與通風孔密閉相連的上口，三口容器的側壁設有與導管相連的側口，三口容器的下方設有與燒瓶相連的下口，下口處有一個閥門。

進一步地，所述控制機構包括通過導線分別連接微泵、電機和馬達的控制板。

本發(fā)明同現(xiàn)有技術相比，有以下幾個優(yōu)點：

本發(fā)明的研究內容具有明顯的新穎性和實用性，研究工作屬于卵細胞的捕獲、體外培養(yǎng)、受精和繁殖領域，具有廣泛的應用前景和實用性價值，在珍稀動物育種和動物優(yōu)良品種引進方面尤其有重要意義。就本發(fā)明來說，它具有如下優(yōu)點：

A、通過化學腐蝕方法制作雙層孔洞結構，既能夠實現(xiàn)細胞的捕獲又能夠使得培養(yǎng)液納置在薄膜上實現(xiàn)對細胞的培養(yǎng)。

B、雙層孔洞薄膜上加工出了幾十個均勻排列的雙層孔洞結構，可以實現(xiàn)卵細胞的批量捕獲和培養(yǎng)。