[發明專利]一種新型超聲輔助細胞破膜穿刺裝置

在審

• 申請號: 202210677211.3
• 申請日: 2022-06-16
• 公開（公告）號: CN114854580A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 張宏杰;高嶸心;寧向菲;高欣玥;劉曉晨
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: C12M1/42
• 分類號: C12M1/42;C12M1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.新型超聲輔助細胞破膜穿刺裝置，包括壓電陶瓷振子、機械變幅結構、柔性夾持法蘭、持針器和破膜細針；機械變幅結構由機械串聯連接的一級圓柱段和兩級圓錐段構成，能夠實現機械振動振幅的二級放大，為細胞破膜提供適宜的超聲振動能量；所述壓電陶瓷振子固定在所述機械變幅結構一級圓柱段的尾端，所述壓電陶瓷振子在簡諧激勵電信號作用下產生超聲振動，該超聲振動的微小振幅由機械變幅結構放大并傳輸至持針器，持針器通過其內部橡膠圈，進一步將超聲振動傳遞至破膜細針上，使得細針具有微米級的超聲振動輸出。

2.根據權利要求1所述的一種新型超聲輔助細胞破膜穿刺裝置，其特征在于，所述后質量塊和預緊螺釘采用一體化結構和整體加工，能夠抑制獨立預緊螺栓引起的破膜裝置工作頻率偏移和模態密集問題；此外，后質量塊上設計了適用于內六角扳手和開口扳手擰緊操作的六邊形結構，使得破膜裝置的組裝更加方便。

3.根據權利要求1所述的一種新型超聲輔助細胞破膜穿刺裝置，其特征在于，所述柔性夾持法蘭設置在機械變幅結構的軸向振動位移節點處，并且夾持法蘭連接臂引入平行四邊形柔順機構，為夾持法蘭提供沿潑墨裝置振動傳遞方向的平動運動副，降低破膜細針由于軸向振動引發的徑向擺振對細胞造成過渡傷害。

4.根據權利要求1所述的一種新型超聲輔助細胞破膜裝置，其特征在于，所述持針器采用分體結構，在持針器與機械變幅結構螺紋連接端、持針器與端蓋螺紋連接處內嵌橡膠圈，夾緊破膜細針并形成兩點支撐。

5.根據權利要求1所述的一種新型超聲輔助細胞破膜穿刺裝置，其特征在于，所述細胞破膜穿刺裝置支持30kHz、60kHz兩種縱振工作模態，不同的工作模態具有不同的能量輸出特性，提升了裝置對不同生物細胞破膜穿刺微操的適應性。