[發(fā)明專利]基于微流控技術(shù)的大規(guī)模活生物體篩選系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710093950.7
• 申請日: 2017-02-21
• 公開（公告）號: CN106885807B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李卓榮;李銘源;于國棟
• 申請（專利權(quán)）人: 澳門大學(xué)
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84
• 代理公司: 東莞市說文知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44330
• 代理人: 劉佳

本發(fā)明公開了一種基于微流控技術(shù)的大規(guī)模活生物體篩選系統(tǒng)，包括：芯片集成容器，多個微流控芯片按照預(yù)定位置固定在芯片集成容器內(nèi)，顯微鏡和CCD攝像頭安裝在可調(diào)式三坐標(biāo)軸架上，計算機根據(jù)預(yù)置的時間點按照所述預(yù)定位置控制可調(diào)式三坐標(biāo)軸架位移，且通過調(diào)整z軸位移實現(xiàn)聚焦，使得顯微鏡和CCD攝像頭可以按照時間點順序掃描所有微流控芯片，實現(xiàn)清晰的大規(guī)模、自動化圖像采集。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是涉及一種基于微流控技術(shù)的大規(guī)模活生物體篩選系統(tǒng)。

背景技術(shù)

微小活生物體如斑馬魚等鑒于其能夠在活體條件下被高通量篩選，成為時下生物醫(yī)學(xué)研究中重要的動物實驗?zāi)Ｐ停⒘骺丶夹g(shù)由于具有和微小活生物體匹配的尺寸，其可控流體能夠使微小活生物體在微流控芯片上無機械損傷地捕獲和放置，恰恰可以滿足高通量篩選的需求，完成多種疾病的模型建立，不需要轉(zhuǎn)移、可直接接受藥物刺激進行藥物篩選和代謝物分析等工作。

目前有多種微流控芯片能夠提供多種功能，可實現(xiàn)更好過程控制、快速分析與反應(yīng)，但是現(xiàn)有的基于微流控技術(shù)的活生物體篩選系統(tǒng)仍然在自動化、大規(guī)模、低成本方面存在巨大的挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于微流控技術(shù)的大規(guī)模活生物體篩選系統(tǒng)，可以實現(xiàn)清晰的大規(guī)模、自動化圖像采集。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種基于微流控技術(shù)的大規(guī)模活生物體篩選系統(tǒng)，包括：芯片集成容器，所述芯片集成容器按照預(yù)定位置固定多個微流控芯片；可調(diào)式三坐標(biāo)軸架；安裝在所述可調(diào)式三坐標(biāo)軸架上的顯微鏡和CCD攝像頭；計算機根據(jù)預(yù)置的時間點按照所述預(yù)定位置控制所述可調(diào)式三坐標(biāo)軸架位移，從而控制所述顯微鏡和所述CCD攝像頭的位移，使得所述顯微鏡和所述CCD攝像頭的位移范圍覆蓋所有所述微流控芯片，且所述計算機還通過調(diào)整z軸位移實現(xiàn)聚焦。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

多個微流控芯片按照預(yù)定位置固定在芯片集成容器內(nèi)，顯微鏡和CCD攝像頭安裝在可調(diào)式三坐標(biāo)軸架上，計算機根據(jù)預(yù)置的時間點按照所述預(yù)定位置控制可調(diào)式三坐標(biāo)軸架位移，且通過調(diào)整z軸位移實現(xiàn)聚焦，使得顯微鏡和CCD攝像頭可以按照時間點順序掃描所有微流控芯片，實現(xiàn)清晰的大規(guī)模、自動化圖像采集。

在生物醫(yī)學(xué)研究中，不僅僅是需要生物體胚胎作為動物實驗?zāi)Ｐ停趸蟮纳矬w也是模型對象，為了方便孵化后的生物體圖像捕捉且獲得一致的圖像，需要將孵化后的生物體固定在特定的姿勢，在傳統(tǒng)方法中需要冗長和多步手動干預(yù)，在本發(fā)明提供的基于微流控技術(shù)的大規(guī)模活生物體篩選系統(tǒng)中，優(yōu)選的，包括一種自動的、具有姿勢控制功能的微流控芯片，具體如下：

所述微流控芯片包括孵化后的生物體的容置孔，所述容置孔由兩層構(gòu)成，上層尺寸較大于孵化后的生物體尺寸，用于維持孵化后的生物體的生存，下層尺寸按照在規(guī)定姿勢下的孵化后的生物體尺寸設(shè)計，當(dāng)提高所述容置孔的液體抽取量，降低所述容置孔內(nèi)的液面高度，孵化后的生物體順著流體從所述容置孔的上層降落到所述容置孔的下層，且按照規(guī)定姿勢被固定，當(dāng)恢復(fù)所述容置孔內(nèi)的液面高度，孵化后的生物體順著流體從所述容置孔的下層回到所述容置孔的上層，確保生物體的存活力。

進一步的，所述容置孔設(shè)計為矩形，與同等面積的圓形容置孔相比，矩形容置孔可以增加孵化的生物體在微流控芯片中的活動空間和存活率。

進一步的，當(dāng)所述孵化后的生物體為斑馬幼魚時，所述容置孔為矩形，所述下層尺寸可以設(shè)計為0.2mm×4mm，保證斑馬幼魚在容置孔下層固定在能觀察到兩眼的豎立姿態(tài)，在觀察心臟、腦血管和神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育具有極大優(yōu)勢。

優(yōu)選的，本發(fā)明提供的基于微流控技術(shù)的大規(guī)模活生物體篩選系統(tǒng)中的微流控芯片還可以實現(xiàn)化學(xué)試劑的加載和精確分配，以不同劑量遞送不同化學(xué)試劑，具體為：