用于穿过鸟蛋隔膜注射材料和取出材料样品的方法和装置的制作方法

专利名称：用于穿过鸟蛋隔膜注射材料和取出材料样品的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明大体上涉及蛋，更具体地涉及用于将材料注射蛋中和/或从蛋中取出材料 的装置。
背景技术：
在家禽孵化场以及其它蛋加工工厂中，蛋被大量地进行处理和加工。用语〃加 工"包括在胚胎仍处于蛋中(即，卵内)时，利用药物、养分、激素和/或其它有益的物质来 处理活蛋。在将各种物质注射到鸟蛋中的卵内注射已经被采用，用来降低孵化后的发病率 和死亡率，提高最终鸟类的可能的成长率或可能的尺寸，并甚至影响胚胎的性别确定。将疫 苗注射到活蛋中已经被有效地用于使鸟类在卵内获得免疫能力。在家禽工业中还需要操纵 卵内的胚胎，以便在发育的胚胎中引入外源核酸分子(即，创造一种转基因鸟类)，或者引 入外源细胞(即，创造一种假想的鸟类)。可利用病毒的卵内注射来传播特殊的病毒，以用于准备疫苗。对于某些应用，可能 需要将检测装置插入到包含胚胎的蛋的内部，以便从中收集信息，例如Hebrank的美国专 利No. 6，244，214中所述。另外，可能需要从蛋中取出材料样品，包括胚胎材料和胚胎外材 料。在Sharam等人的美国专利No. 4，458，630和Fredericksen等人的美国专利 No. 5，028，421中描述了卵内处理的物质和卵内注射的方法，以及处理多个蛋的装置的示例。许多上述卵内方法需要刺针、采样装置或检测装置在蛋中的精确定位。然而，利用 传统的卵内装置和方法可能难以将刺针、采样装置或检测装置精确且重复地定位在蛋的各 隔室中。因此，在本领域中存在对用于将包括但并不局限于刺针、检测装置和采样装置在内 的装置精确且重复地放置在蛋的各种隔室和位置上的改进方法的需求。
发明概要鉴于以上所述，本发明提供了一种用于将物质注射到对象中和/或从对象 (subject)、例如鸟蛋中取出物质的注射装置，其包括具有主体部分和终止于针尖处的渐缩 形部分的注射针。管连接在注射针上，并且围绕注射针以与之大致同心的关系而延伸。管 具有定位在离针尖一段预定距离处的末端部分。管的末端部分用作止挡件，以限制针尖穿 过对象的隔膜(membrane)而插入到对象、例如蛋中的距离。在注射针和管之间限定了环形 间隙。材料，例如密封剂材料，设置在环形间隙中，以防止材料流过环形间隙。作为备选，注 射针与管可熔合在一起，从而消除了环形间隙。根据本发明的其它实施例，材料盘(或其它形状的材料)可在离注射针尖预定的距离处包围注射针，并且当与隔膜或对象的其它组织形成接触时用作止挡件。材料盘可由 各种材料形成，并且实际上可具有任何形状和结构。一种示例性的材料盘可以是沿周向设 置在注射针上的粘合剂材料珠缘。根据本发明的其它实施例，可利用检测器(例如称重计、测压元件等等)来测量由 连在刺针上的止挡件所施加在蛋的隔膜上的力。还可测量由刺针和/或由刺针及连在刺针 上的止挡件所施加在隔膜上的力。根据本发明的其它实施例，一种装置包括构造成可在蛋壳上形成开口的管状冲 头。刺针(例如，注射针、采样针等等)定位在冲头中，用于穿过冲头而运动，并穿过由冲头 形成的蛋壳上的开口。止挡件连在刺针上，并且构造成当刺针移动穿过冲头而进入蛋中时， 可与冲头接触，从而限制刺针插入到蛋中的距离。根据本发明的其它实施例，一种装置包括构造成可在蛋壳上形成开口的管状冲 头。管状定位部件可往复运动地设置在冲头中，并且刺针(例如注射针、采样针等等)可往 复运动地设置在管状定位部件中。定位部件构造成可通过开口下降到蛋中，并与蛋的隔膜 (或其它内部的蛋材料)相接触。一旦形成接触，定位部件就停止其向下的运动，并锁定就 位，使其不能移动。之后将刺针相对于定位部件延伸到蛋中达预定量，并将物质注射到蛋 中，和/或从蛋中取出材料样品。根据本发明的实施例，可检测由定位部件施加在隔膜上的力。根据本发明的其它实施例，刺针可构造成用作定位部件。刺针具有钝的末端，其不 足以尖锐至在隔膜定位的步骤期间划破隔膜。一旦已经和隔膜形成接触，那么可利用足够 的力推动刺针穿过隔膜到预定的距离处，以便将物质注射到蛋中和/或从蛋中取出材料样
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ΡΠ O根据本发明的其它实施例，一种用于从鸟蛋中采样和/或将材料注射到鸟蛋中的 装置包括构造成可在蛋壳上形成开口的管状冲头，可往复运动地设置在冲头中的管状定位 部件，以及可往复运动地设置在定位部件中的刺针。锁定装置固定在冲头上，并构造成可将 定位部件锁定在相对于蛋隔膜的合适位置上。锁定装置是一种可压缩的凸缘，其具有构造 成可与装置外壳的末端部分相匹配地接合的渐缩形末端部分。当凸缘和外壳相配接合时， 凸缘环绕着定位部件而压缩定位部件，并防止定位部件相对于冲头的运动。刺针穿过定位 部件而延伸预定的距离，进入到蛋中。根据本发明的实施例，一种对鸟蛋进行注射和/或采样的方法，其包括，将蛋定向 在预定的位置；在蛋壳中开出开口 ；通过开口将装置延伸到蛋壳中；通过针尖刺穿蛋中的 隔膜，并将刺针延伸到蛋中，直到连在刺针上的止挡件接触到隔膜时为止。通过刺针可将材 料沉积在蛋中，或从蛋中取出材料。另外，通过与延伸到蛋中的装置相关的检测器，可获得 蛋内部的信息。然后从蛋中撤回该装置。根据本发明的实施例，一种对蛋中的材料、例如尿囊液进行采样的方法，包括，将 蛋定向成使得气室向上，并在其外壳上形成开口。使定位装置延伸穿过开口，直到检测到与 隔膜(例如尿囊膜(CAM))的接触时为止。将采样装置从定位装置穿过CAM而延伸一段预 定的量，并通过采样装置来获得尿囊液的样品。本发明的实施例可用于将装置定位在蛋的任何位置(例如胚盘下腔)。在胚胎发 育的任何阶段，可使用该装置来传递物质和/或获得物质。附图简介


图1A-1B是根据本发明实施例的注射装置的侧截面图。图2是沿着线2-2剖切的
图1注射装置的截面图。图3是在插入了图IA所示注射装置、并且止挡件和隔膜保持接触关系时的蛋的截 面图。图4A是根据本发明另一实施例的注射针的透视图，其具有连接在注射针上的止 挡件。图4B是在插入了图4A的注射装置、并且止挡件和隔膜保持接触关系时的蛋的截 面图。图5是根据本发明的其它实施例的蛋的截面图，其中插入了图IA的注射装置，并 且蛋和力检测器保持接触关系。图6A-6C是根据本发明实施例的一种装置的侧截面图，其具有可往复运动地设置 在冲头中的定位部件，以及可往复运动地设置在定位部件中的刺针。图7是显示了本发明一个具体实施例的流程图。图8A-8B是注射装置的侧截面图，其具有带止挡件的注射针，其中刺针被管状冲 头所包围，管状冲头构造成可在蛋壳上形成开口，其中图8A中显示冲头正在蛋壳上形成开 口，而在图8B中显示将注射针插入到蛋中。图9是显示了本发明一个具体实施例的流程图。
图10A-10F是根据本发明的其它实施例的装置的侧截面图，其具有可往复运动地 设置在冲头中的定位部件，以及可往复运动地设置在定位部件中的刺针。本发明的详细描述现在将在后文中参照附图更全面地描述本发明，在附图中显示了本发明的实施 例。然而，本发明可以许多不同的形式来实现，而不应该认为仅仅局限于这里所阐述的实施 例，相反，提供这些实施例将使本说明书更为完整和完善，并将本发明的范围完全传达给本 领域中的技术人员。在整个附图中，相似的标号表示相似的元件。在这些附图中，出于清楚起见，可能 放大了某些直线、层、部件、元件或特征的厚度。除非规定，否则，虚线显示了可选的特征或 操作。这里所提到所有出版物、专利申请、专利以及其它参考文献都通过引用而完整地结合 在本文中。这里所使用的用语仅仅是为了描述具体实施例的目的，并非意图要限制本发明。 除非上下文中明确指出了以外，否则，这里所使用的单数形式"一"、“一个"和"这个〃 是要包括复数形式的。还应该懂得，用语"包括"当在本说明书中使用时，意指所述特征、 整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，而不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操 作、元件、部件和/或其群组的存在或增加。如这里所用用语"和/或"包括一个或多个相 关的所列出的事物的任何组合和所有组合。如这里所用短语例如"在X和Y之间"和"在 大约X和Y之间“应该被理解为包括X和Y。如这里所用短语例如“在大约X和Y之间“ 指的是"在大约X和大约Y之间。“如这里所用的短语例如"从大约X至Y"指的是"从 大约X至大约Y。‘’
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除非作了限定，否则，这里所使用的所有用语(包括技术和科学用语)都具有与这 些本发明所属领域中的普通技术人员所领悟的相同的涵义。还应该懂得，除非在这里做了 明确限定，否则用语，例如通用词典中所限定的那些用语应该被理解为具有同其在本说明 书以及相关技术的上下文中的意思相一致的涵义，而不应该在理想化的或过度正式意义上 进行理解。出于简洁和清楚的目的，可能没有详细地描述众所周知的功能或结构。应该懂得，当一个元件被称之为位于另一元件〃上〃、‘‘安装在〃另一元件〃 上〃、“连接在〃另一元件〃上〃，与另一元件〃联接〃、与另一元件〃接触〃等等时，它 可直接位于另一元件上、安装在另一元件上、连接在另一元件上、与另一元件联接或与另一 元件接触，或者还可存在中介元件。相反，当元件被称之为例如，“直接位于"另一元件" 上〃、“直接安装在〃另一元件〃上〃、“直接连接在〃另一元件〃上〃、与另一元件〃 直接联接"或与另一元件"直接接触"时，那么就不存在中介元件。本领域中的技术人员 还应该懂得，与另一特征"相邻"设置的结构或特征，可具有重叠在相邻特征的上面或下 面的部分。与空间相关的用语，例如〃下〃，‘‘下面〃，‘‘低〃，‘‘上〃，‘‘上面〃等在这 里可用于简化描述，以描述一个元件或特征相对另一元件或特征的如图中所示的关系。应 该懂得，与空间相关的用语意图包括除了图中所示的定向以外，装置在使用或操作时的不 同定向。例如，如果将图中的装置倒转，那么所述位于其它元件或特征"下"或"下面"的 元件将定向在其它元件或特征的"上面"。因此，示例性的用语"下"可包括"上"和" 下"的定向。装置还可进行其它的定向(旋转90度或位于其它定向上)，并可相应地理解 这里所使用的空间相关的描述。类似地，除非特别指出，否则用语"向上"，“向下"，“ 垂直"，“水平"等等在这里只是用于说明性的目的。应该懂得，虽然用语"第一"，“第二"等等在这里可用于描述各种元件、部件、 区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应该受到这些用语的限制。 这些用语只是用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一元件、部件、区域、层或部分区 别开来。因此，在不脱离本发明所传授知识的条件下，下面论述的"第一"元件、部件、区 域、层或部分也可表述"第二"元件、部件、区域、层或部分。除非特别指出，否则操作(或 步骤)的顺序并不局限于权利要求或附图中所展示的顺序。这里使用的用语“鸟类”和“鸟类对象”旨在包括任何鸟类的雄性和雌性，但主要意 图包括出于商业目的而被饲养用于产蛋、肉食或者作为宠物的家禽。因此，用语“鸟类”或 者“鸟类对象”特别意图包含各种鸟，包括但不局限于鸡、火鸡、鸭、鹅、鹤鹑、雉、长尾鹦鹉、 鹦鹉、大冠鹦鹉、澳洲鹦鹉、鸵鸟、鸥鹊等等。本文所使用的“早期胚胎”指的是从产卵(胚盘期)直至原生殖细胞(PGC)迁 移的大致发育阶段的鸟类胚胎。尤其对于鸡胚胎，“早期胚胎” 一般约为胚期20 (H&H)或 者更早的胚胎。鸡胚胎的发育阶段在本领域中是为人所熟知的，例如参见The Atlas of ChickDevelopment, R. Bellairs & Μ. Osmond, eds.，Academic Press，1998，在这里不需要 进行详细讨论。本文所使用的用语“胚盘”具有其在本领域中所理解的含义。一般来说，胚盘包括 从产卵之时到原肠胚形成终了的胚胎。在本领域中，胚盘有时被替代性的名称"种脐"或 者"胚胎盘"来称谓。胚盘可被描述为在早期胚胎分裂时形成的平的细胞盘，并且该细胞
8盘维持至原肠胚形成的结束。到产卵之时，该胚盘的两个主要区域是可见的，即中央位置 的明区和位于周边的暗区(The Atlas of Chick Development, R. Bellairs & M.Osmond， eds. ,Academic Press，1998)。尤其对于鸡胚胎而言，典型的胚盘为从产卵之时(即，IX期 或者X期EG&K)到约为XIII期(EG&K)或更后期的胚胎。本文所使用的用语“注射”和“进行注射”包括将某种装置插入蛋或者胚胎中的方 法，包括将某种物质递送到或者散布于蛋或者胚胎中的方法、从蛋或者胚胎中取出某种物 质(即样品)的方法和/或将检测装置插入到蛋或者胚胎中的方法。用语“假想鸟类”或者“假想胚胎”分别指某种“受体鸟类”或者胚胎，这种鸟类或 者胚胎含有来自于被称为“供体”的另一种鸟类或者胚胎的细胞(即体细胞和/或配子细 胞)。用语“转基因鸟类”和“转基因胚胎”在本文中的使用同这些用语在本领域中的一 般理解相一致。转基因鸟类或者转基因胚胎在一个或者多个细胞中含有外源的核酸序列。如这里所用的用语"隔膜"指与连在刺针上的止挡件或其它与卵内装置相接合 的蛋内的任何组织层，以防止刺针插入到蛋中而超过所需的位置。蛋中的示例性的隔膜包 括但不局限于蛋壳外隔膜、蛋壳内隔膜、尿囊膜、卵黄(VM)膜和羊隔膜(羊膜)。现在参看
图1，其显示了根据本发明的实施例的一种用于注射和到对象中/或从 对象、例如鸟蛋中取出材料的注射装置10。所示注射装置10包括注射针12，其具有主体 部分14和终止于针尖12b处的渐缩形部分12a。针尖12b可以是钝的，或者可具有与针腔 (未显示)相通的孔。刺针和刺针中的腔管是本发明领域中的技术人员可很好理解的。如 果针尖12b是钝的，那么孔就成形于刺针与针尖相邻的侧面上，并与针腔相通。管16连接在注射针上，并且围绕注射针12以与之大致同心的关系而延伸。管16 具有定位在离针尖一段预定距离处的末端部分16a。管的末端部分16a用作止挡件，以限制 针尖12b可穿过对象例如蛋的隔膜或其它组织插入的距离。管16不需要完全围绕刺针12而延伸。根据本发明的实施例，管16可以只是部分 地包围刺针12。图IB显示了根据本发明的其它实施例的一种用于注射和/或从对象、例如鸟蛋中 取出材料的注射装置10'。在图IB中，注射针12"是一种"抽拉式滴管"刺针，其具有如 图所示非常细长的主体部分14'。
图1A-1B所示的注射针12，12"可以本领域中的技术人员所理解的各种方式而连 接在管16上。例如，刺针和环绕的管可粘合式地彼此相连，或者可通过任何各种已知的方 法而熔合在一起。本发明的实施例并不局限于将注射针12，12'与管16连接起来的任何特 定方法。
图1A-1B中所示的注射针12，12'可由各种材料形成，包括但并不局限于玻璃、金 属和聚合材料。示例性的注射针可从Humagen，Inc公司得到。此外，根据本发明的实施例 可采用各种形状、尺寸和结构的注射针。刺针还可具有钝的针尖和成形于其侧面的一个或 多个孔，所述孔用于将材料注射到蛋中，或从蛋中取出材料样品。本发明的实施例并不局限 于所示的注射针12，12'。包围注射针12，12'的管16也可由各种材料形成，包括但并不 局限于玻璃和金属。在
图1A-1B所示的实施例中，在注射针12，12'和管16之间限定了环形间隙20。
9密封剂材料22设置在环形间隙20中，以防止材料流过环形间隙20，如图2中所示。在不受 限制的条件下，可利用对于本领域中的技术人员所已知的各种类型的密封剂材料。根据本 发明的实施例，管16和刺针12，121可熔合在一起，从而不存在环形间隙。根据本发明的一个实施例，注射针12，12'设置在具有大约1.98mm外径和大约 1. 2mm内径的毛细管16中。然而，根据本发明的其它实施例，管16可具有各种直径、长度以 及其它尺寸，而不局限于此。图3显示了
图1的注射装置10，其中管16用作止挡件，并与蛋1的隔膜2形成接 触，使注射针12的针尖12b延伸到蛋1中达预定的深度。隔膜2可以是定位在蛋中的许多 隔膜中的任何隔膜。针尖12b可定位在蛋中的各种任何位置。图3中的所示位置3是胚盘。根据本发明的其它实施例，材料盘30可在离注射针尖12b预定的距离处包围注射 针12，并用作止挡件的功能，如图4A-4B中所示。如图4B中所示，当材料盘30接触到隔膜 2时，刺针12插入到蛋中的运动就停止了(例如，刺针的向下运动停止了)。材料盘30可 由各种材料形成，并且实际上可具有任何形状和结构。此外，材料盘实际上可定位在刺针12 上的任何位置。一个示例性的材料盘可以是(例如圆周向或部分圆周向)应用于注射针12 上的粘合剂材料珠缘。根据本发明的其它实施例，可利用力检测器40来测量由止挡件、由刺针、和/或由 刺针及止挡件所施加在蛋隔膜上的力，如图5中所示。在所示的实施例中，力检测器40是定 位在蛋1下面的称重计。当止挡件(例如管16)与蛋1中的隔膜2形成接触时，在称重计 50上可测量出向下的力。一个示例性的称重计可从Ohaus Corporation (Pine Brook, NJ) 公司得到。另外，使刺针12穿入隔膜2所需要的力可通过力检测器40进行测量。这个力 的测量可允许操作员检测插入到蛋中的刺针或其它装置的位置。作为备选，测压元件可用作力检测器40。如本领域中的技术人员所理解的那样，放 大和/或滤波电路可结合测压元件来使用，以提高输出，并去除任何不需要的噪声。模拟的 / 数字的转换器(例如来自 LabJack Corporation，Lakewood，CO 公司的 USB LabJack U12) 可用于获得某些速率下的力信号，并且可使用软件程序(例如来自Nationallnstruments Corporation, Austin, TX的LabView 7. 0)来绘制力信号相对于时间的图表。称重计/测压元件的使用还可用于检测蛋房内的蛋的存在。例如，如果刺针下降， 但没有记录/检测到力，那么将知道不存在蛋。因此，无须通过刺针来执行物质的注射。参看图6A-6B，一种根据本发明实施例的装置可包括管状冲头50，其构造成可在 蛋1的外壳上形成开口。在所示的实施例中，管状定位部件60可往复运动地设置在冲头50 中，刺针12可往复运动地设置在定位部件60中。在图6A中，冲头在蛋1的外壳上形成了 开口。在图6B中，冲头从蛋1中撤回，并将可在冲头50中往复运动的定位部件60向下移 动到蛋1中，直到定位部件60接触到隔膜2时为止。当形成接触时，定位部件60就停止了 其进入蛋中的向下的运动。在图6C中，定位部件60已经锁定在合适的位置上，并且刺针12 延伸了一段预定的距离，而穿过定位部件60进入蛋中。定位部件60可通过任何各种方式 而锁定在合适的位置上。在美国专利No. 4，903，635 ；5, 136，979和RE35, 973中描述了可与 本发明实施例协同使用的示例性的注射针_冲头结构。图7是显示了本发明具体实施例的流程图。首先参看框图200，鸟蛋定向在预定的 位置(例如，使蛋的钝端处于通常向上的位置，或使蛋定位在横向位置，等等)。实际上蛋可定向在任何位置。例如，在存储期间，蛋可定向在水平位置或垂直位置(相对于长轴)，或定 位在某个角度上。在特定的实施例中，蛋可存储在与用于注射/采样的定向相同的定向上。 另外，蛋可保持在固定位置(例如保持在装置中)，在这个位置，限制或防止了围绕蛋长轴 的并行运动和旋转。通过冲头或本领域中的技术人员已知的其它装置，在蛋壳上开出开口(框图 210)。根据本发明的实施例，蛋的表面，至少围绕注射位置的表面可进行消毒杀菌，以减少 微生物(或其它)污染(例如，利用酒精或其它消毒溶液)。然而，相对于本发明的实施例， 包括注射位置的蛋的消毒并不是必须的。装置通过开口而延伸到蛋壳中(框图220)。注射针刺破蛋中的隔膜(或其它组 织)，并将刺针延伸到蛋中，直到连在刺针上的止挡件与隔膜形成接触，其使刺针进入蛋中 的向下运动停止下来(框图222)。通过注射针将材料沉积在蛋中，和/或从蛋中取出材料 (框图230)。通过传感器还可检测到蛋内部的信息(框图240)。然后从蛋中撤回该装置 (框图250)。作为备选，定位部件穿过蛋壳中的开口而延伸，直到其蛋中的隔膜发生接触时为 止，这就使定位部件的向下运动停止(框图224)。然后将定位部件锁定就位。然后将刺针、 采样装置和/或传感器穿过定位部件而延伸预定的量，以便将刺针、采样装置和/或传感器 精确地定位在所需位置。之后将材料沉积在蛋中，和/或从蛋中取出材料(框图230)。通 过传感器还可检测到蛋内部的信息(框图240)。然后从蛋中撤回该装置(定位部件和刺 针)(框图250)。在这里所述的方法可以是完全手动的、完全自动的或半自动的。例如，蛋的准备和 胚胎定位的步骤可能更适合于手动过程。在蛋壳上开出开口和插入注射装置的步骤可以是 手动的，但优选是自动的。在一些实施例中，可使用多位置注射或采样装置，例如美国专利No. 6，032，612 中所述。其它示例性的传送和/或采样装置包括美国专利No. 5，136，979 ；美国专利 No. 4，681，063 和 4，903，635 ；以及美国专利 No. 4，040，388,4, 469，047 和 4，593，646 中所述
的那些装置。在另一实施例中，一种注射装置还包括如美国专利No. 6，244，214中所述的检测 器，这种注射装置用于在注射到蛋中之前或注射的同时，收集与胚胎(例如胚盘)或蛋的其 它部分或隔室位置相关的信息(为了采样和/或将物质传递到蛋或胚胎中的目的)。本领域中的技术人员应该懂得，本发明的方法可在多种蛋上执行，例如在商业家 禽操作中在蛋上执行。参看图8A-8B，一种根据本发明实施例的装置10"包括管状冲头50，其构造成可 在蛋1的外壳上形成开口。注射针(或采样装置、检测器等等)12定位在冲头50中，并且 构造成可用于穿过由冲头50所形成的蛋壳中的开口而进行往复运动。止挡件30连在刺针 12上，并且构造成当刺针12移动穿过冲头50而进入蛋1中时，可与冲头50的上端50a接 触，从而限制刺针插入到蛋1中的距离。在图8A中，冲头50在蛋1的外壳上形成了开口。 在图8B中，冲头50还用作定位部件，并且向下延伸，直到和隔膜2形成接触时为止，从而使 冲头的向下运动停止。然后可将冲头锁定就位。刺针12向下移动到蛋1中，直到止挡件30 接触到冲头50的上端50a时为止。因此，在冲头/定位部件和隔膜2形成接触之后，刺针
1112就延伸到蛋中达一段预定的距离。在一个示例性的实施例中，本发明可用于精确且重复地将物质传递到包含早期胚 胎(例如胚盘)的蛋中，或者将物质传递到早期胚胎本身中，例如传递到胚盘下腔下腔中。 通过本发明的实施例可注射任何物质，包括但不局限于细胞、转基因细胞、疫苗、多肽，生长 促进剂、益生菌，例如竞争排斥媒介、抗生物质、异种核苷酸序列，包括基因转移载体、维生 素和/或标志剂，例如染料，等等。物质可进行单独或组合注射(例如，抗生素可包含在传 递的其它物质中)。作为另一说明性的示例，染料或其它标志剂可包含在其它有待传递的物 质中，从而提供一种确定传递是否达到预定位置的手段。本发明还可有利地用于将所关注的核苷酸序列引入到发育中的胚胎中(优选，将 核苷酸序列稳定地转换到胚胎细胞中)，即创造异种转基因鸟类(如上面所限定的那样)。 在其它实施例中，本发明可用于将外源或"供体"细胞引入到受体胚胎中(即，创造如上 面所限定的一种假想胚胎和可选的一种假想鸟类)。参看图9，其显示了根据本发明实施例的一种从蛋中取出材料样品(例如尿囊液 等)的方法。将蛋定向成使气室向上(框图300)，并在其外壳上开出开口(框图310)。蛋 的操作和在蛋壳上形成开口是本领域中的技术人员众所周知的，并且根据本发明的实施例 可以各种方式来实现。定位装置延伸穿过蛋壳中的开口，直到与隔膜(例如尿囊膜(CAM))形成接触时为 止(框图320)。定位装置的运动被停止，之后优选通过任何各种已知的方法而锁定就位。 定位装置可容纳在冲头中，冲头用于在蛋壳上形成开口。然而，本发明的实施例并不局限于 这种结构。定位装置实际上可具有任何形状和结构，只要其构造成可与隔膜、例如CAM形成 接触，并允许采样/注射/检测装置穿过即可。通过检测施加在隔膜上的力，可检测与隔膜的接触。如上关于图5所述，可利用力 检测器来测量定位装置施加在隔膜上的力。通过称重计、测压元件或任何其它力或压力检 测装置，可测量施加在隔膜上的力。与隔膜接触的力应该不超过大约30克，因为在大于大 约30克的力下可能会破开隔膜。根据本发明的实施例，采样装置从锁定的定位装置穿过隔膜而延伸一段预定的量 (框图330)，并通过采样装置获得尿囊液的样品(框图340)。如本领域中的技术人员将理 解的那样，采样装置可以是一种刺针，其构造成可从蛋中抽取尿囊液。例如，刺针可具有钝 的针尖和轴向延伸的腔管，其终止于于针尖附近的刺针部分中所形成的孔上。当使腔管形 成真空时，通过该孔可将尿囊液(或其它)流体抽吸到腔管中。钝的针尖防止腔管被材料 堵塞。采样装置延伸的距离通常在大约三毫米和大约五毫米之间；然而，其它距离和距 离范围也是可行的。根据本发明的实施例，采样装置可包括上述止挡件，其限制了可穿过隔 膜插入采样装置的距离。根据本发明的其它实施例，可将注射装置或检测装置从锁定的定 位装置延伸到蛋中。本发明的实施例对于从鸟蛋中获得任何类型流体是有利的，包括但并不局限于血 液、羊水和尿囊液。本发明的实施例对于从鸟蛋中获得尿囊液是特别有利的。由于家禽、家禽年龄、 蓄养时间以及其它因素的变化，CAM的位置和完整性可能是极端变化的。因此，通过将刺针
12移动到设定深度的常规方法来获得尿囊液样品，这常常将导致不良的和/或可变的采样精 度。本发明的实施例正确地确定了 CAM的位置，因而确保了采样针在尿囊液中，以及在其它 类型的流体、例如血液或羊膜液等中的精密位置。现在参看
图10A-10F，显示了根据本发明实施例的一种用于从鸟蛋中采样和/或 将材料注射到鸟蛋中的装置100。所示装置100包括管状冲头50，其构造成可在蛋1的外 壳上形成开口。在所示的实施例中，管状定位部件60可往复运动地设置在冲头50中，刺 针12可往复运动地设置在定位部件60中。锁定装置102固定在冲头50上，并构造成可将 定位部件60相对于蛋1的隔膜2锁定就位。所示的锁定装置102是具有渐缩形末端部分 102a的可压缩的凸缘，渐缩形末端部分102a构造成与装置100的外壳104的渐缩形末端部 分104a相配合地接合。当凸缘102和外壳104相配接合时，凸缘环绕着定位部件60而压 缩定位部件，并防止定位部件60相对于冲头50的运动。本发明的实施例并不局限于用于 锁定定位部件60的所示凸缘102。可利用各种类型的装置来锁定定位部件60，而不局限于 此。在图IOA中，装置100向下移动，使得冲头50在蛋1的外壳上形成开口(
图10B)。 在图IOC中，可在冲头50中往复运动的定位部件60向下移动到蛋1中，直到定位部件60 接触到隔膜2时为止。当形成接触时，定位部件60停止其进入到蛋中的向下运动，并在隔 膜2上面"自由浮置"。用语"自由浮置"指的是定位部件60搁置在隔膜2上，并且没有 其它载荷施加在定位部件60上。仍然参看
图10C，外壳104也向下移动，并与凸缘102相接合(
图10D)，从而将定 位部件60相对于冲头50锁紧。然后，外壳104如图IOE中所示向上移动，并使凸缘102与 之相接合。类似地，凸缘102、冲头50和定位部件60作为一个整体向上移动。当外壳已经 升高至预定的量时，如图IOF中所示，定位部件60不再与隔膜2保持接触关系。之后，使刺 针12延伸预定的距离，穿过定位部件60而进入到蛋中。在所示的实施例中，止挡件106连 接在定位部件60上。刺针12还包括与其相关的止挡件108。当刺针12向下移动到蛋中 时，刺针止挡件108与定位部件止挡件106相接合，这就使刺针12的向下运动停止。止挡 件106，108构造成可允许刺针12插入到蛋中预定的量。前面是本发明的举例说明，而不应该认为是本发明的限制。虽然已经描述了本发 明的一些示例性的实施例，但是本领域中的技术人员应该懂得，在不脱离本发明的新颖知 识和优点的条件下，可在示例性的实施例中进行许多修改。因此，所有这些修改都旨在被包 含在权利要求所限定的本发明范围内。本发明由所附权利要求限定，其中，权利要求的等效 物包含在所附权利要求中。
1权利要求
一种蛋注射装置，包括包括针尖的注射针；和连接在所述注射针上、并以与所述注射针大致同心的关系围绕注射针而延伸的管，其中，所述管具有定位在离所述针尖预定距离处的末端部分，其中，所述管的末端部分用作止挡件，以限制所述针尖可穿过蛋隔膜而插入到所述蛋中的距离。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述注射针和所述管之间限定了环形 间隙，其中，密封剂设置在所述环形间隙中，以防止材料流过所述环形间隙。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述管粘合式地连接在所述注射针上。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述管熔合在所述注射针上。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括检测器，其构造成可测量由所述管 的末端部分施加在所述蛋隔膜上的力。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括检测器，其构造成可测量由所述针 尖施加在所述蛋隔膜上的力。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括检测器，其构造成可测量由所述针 尖和所述管的末端部分施加在所述蛋隔膜上的力。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括构造成可在蛋壳上形成开口的管 状冲头，其中，所述注射针定位在所述冲头中，用于穿过所述冲头和穿过由所述冲头于蛋壳 上形成的开口而往复运动。
9.一种装置，包括构造成可在蛋壳上形成开口的管状冲头；定位在所述冲头中的刺针，用于穿过所述冲头和穿过由所述冲头于蛋壳上形成的开口 而往复运动，其中，所述刺针包括构造成可插入到蛋中的针尖；和在离所述针尖预定距离处连在所述刺针上的止挡件，其中，所述止挡件构造成当所述 刺针穿过所述冲头而移动到蛋中时，用于与所述冲头相接触，从而限制所述针尖插入到蛋 中的距离。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述止挡件包括材料盘。
11.一种将装置插入到蛋中的方法，包括将鸟蛋定向在预定的位置；在所述蛋壳上开出开口 ；使所述装置延伸穿过所述蛋壳上的开口，其中，所述装置包括包括针尖的刺针；和在离所述针尖预定距离处连在所述刺针上的止挡件，其中，所述止挡件限制了所述针 尖可穿过蛋隔膜而插入到蛋中的距离；和利用所述注射针尖来刺穿隔膜，并将所述针尖延伸到所述蛋中，直到所述止挡件接触 到所述隔膜时为止。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述装置是传送装置，并且所述方法还 包括在穿刺步骤之后、通过所述传送装置释放物质并将所述物质沉积到所述蛋中的步骤。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述装置是采样装置，并且所述方法还包括在穿刺步骤之后、从所述蛋中取出物质样品的步骤。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述装置是检测装置，并且所述方法还 包括在穿刺步骤之后、利用所述检测装置检测蛋内部的信息的步骤。
15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述蛋包含胚盘，并且所述装置穿过所 述蛋壳上的开口而延伸到所述胚盘中的某个位置。
16.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述止挡件包括材料盘。
17.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述止挡件包括连在刺针上、并以与刺 针所述大致同心的关系围绕所述刺针而延伸的管，其中，所述管具有定位在离所述针尖预 定距离处的末端部分，其中，所述管的末端部分用作止挡件，以限制所述针尖可穿过蛋隔膜 而插入到蛋中的距离。
18.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在蛋壳上开出开口的步骤包括，利用管 状冲头形成所述开口，其中，使装置延伸穿过所述蛋壳上的开口而延伸的步骤包括，使所述 注射针穿过所述冲头，之后穿过所述蛋壳上形成的开口。
19.一种从包括气室的蛋中取出流体样品的方法，所述方法包括 将鸟蛋定向成使所述气室向上；在所述蛋壳上开出开口；使定位装置延伸穿过所述蛋壳上的开口，直到检测到与隔膜的接触时为止； 将所述定位装置锁定在与所述隔膜保持接触关系的位置上； 将采样装置从所述定位装置穿过所述隔膜而延伸预定的量；和 通过所述采样装置来获得流体样品。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述隔膜是尿囊膜。
21.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述流体包括尿囊液。
22.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述流体包括羊水。
23.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述流体包括血液。
24.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，检测与所述隔膜的接触的步骤包括，检 测由所述定位装置施加在所述隔膜上的力。
25.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，将所述采样装置延伸穿过所述隔膜的 步骤包括，将所述采样装置延伸大约两毫米至大约六毫米。
26.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述采样装置包括刺针，其具有钝的针 尖和轴向延伸的腔管，所述腔管终止于所述针尖附近的在刺针部分上形成的孔处，其中，当 所述腔管形成真空时，通过所述孔将流体抽吸到所述腔管中。
27.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述采样装置包括止挡件，其限制了所 述采样装置可穿过所述隔膜而插入的距离。
28.一种将材料注射到蛋中的方法，包括 在所述蛋壳上开出开口；将定位装置穿过所述蛋壳上的开口，直到检测到与隔膜的接触时为止； 将所述定位装置相对于所述隔膜锁定；将注射装置穿过所述隔膜而相对于所述锁定的定位装置延伸预定的量；和 通过所述注射装置将物质注射到蛋中。
29.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，检测与所述隔膜接触的步骤包括，检测 由所述定位装置施加在所述隔膜上的力。
30.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，将所述定位装置相对所述隔膜锁定的 步骤包括，将所述定位装置锁定在与所述隔膜保持接触关系的位置上。
31.一种从蛋中取出材料样品的方法，包括在蛋壳上开出开口；将定位装置延伸穿过所述蛋壳上的开口，直到检测到与隔膜的接触时为止；将所述定位装置相对于所述隔膜锁定；将采样装置穿过所述隔膜而相对于所述锁定的定位装置延伸预定的量；和通过所述采样装置从所述蛋中取出材料样品。
32.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，检测与所述隔膜接触的步骤包括，检测 由所述定位装置施加在所述隔膜上的力。
33.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，将所述定位装置相对于所述隔膜锁定 的步骤包括，将所述定位装置锁定在与所述隔膜保持接触关系的位置上。
34.一种装置，包括构造成可在蛋壳上形成开口的管状冲头；定位在所述冲头中的管状定位机构，其用于穿过所述冲头和穿过由所述冲头在蛋壳上 形成的开口而往复运动，其中，所述定位机构构造成可与蛋中的隔膜相接触；和构造成将所述定位机构相对所述隔膜来锁定的锁定机构；和定位在所述定位部件中以用于在其中往复运动的刺针，其中，所述刺针包括构造成可 穿过蛋隔膜而相对于所述锁定的定位机构插入预定量的针尖。
35.根据权利要求34所述的装置，其特征在于，所述锁定机构构造成可将所述定位机 构锁定在与所述隔膜保持接触关系的位置上。
36.根据权利要求34所述的装置，其特征在于，所述锁定机构连接在所述冲头上。
37.根据权利要求34所述的装置，其特征在于，所述刺针构造成可从蛋中取出样品。
38.根据权利要求34所述的装置，其特征在于，所述刺针构造成可将物质注射到蛋中。
全文摘要
一种用于注射对象中和/或从对象、例如鸟蛋中取出物质的注射装置，包括具有主体部分和终止于针尖处的渐缩形部分的注射针。管连接在注射针上，并且围绕注射针以与之大致同心的关系而延伸。管具有定位在离针尖一段预定距离处的末端部分。管的末端部分用作止挡件，以限制针尖可穿过对象隔膜而插入到对象、例如蛋中的距离。检测器可用于测量由连在刺针上的止挡件施加在蛋隔膜上的力。还可测量由刺针和/或由刺针及连在刺针上的止挡件所施加在隔膜上的力。
文档编号A01K45/00GK101911917SQ20101013953
公开日2010年12月15日 申请日期2005年10月11日 优先权日2004年10月13日
发明者B·安杰尔, D·里斯, E·W·格罗斯, J·H·赫布兰克, J·斯普伦克, M·施努佩尔, P·L·小赖巴茨克, S·M·布赖恩, S·P·沃尔夫 申请人:恩布里克斯公司