一种提取细胞的夹头及设备的制作方法

1.本实用新型涉及一种生物技术研发装置，更具体的，涉及一种提取细胞的夹头及设备。


背景技术：

2.生物制药是二十一世纪兴起并蓬勃发展的一个医药工业领域，主要的品类包括重组蛋白药物、单克隆抗体药物等，在恶性肿瘤、自身免疫疾病、遗传病、传染病等多种重大疾病的治疗中发挥着不可替代的作用，目前已经发展成年产值达千亿美元级的产业。
3.离体培养的细胞在生物医药领域从研发到生产都有重要的用途，在基因检测、表达宿主细胞构建、药理学研究、毒理学研究、活细胞治疗等方面发挥着关键作用。单细胞的分离提取与研究具有很大的需求，如癌细胞分离、单细胞测序、细胞株单克隆化筛选等，都希望能够快速、简便、自动化地分离提取出单个的活细胞。然而由于细胞体积较小，并且往往贴壁或者互相黏附生长，单个细胞的提取仍存在困难。已知一些物质能够分散细胞，如蛋白酶、胶原酶等。如果能开发一种方便提取单细胞的工具或者设备，将极大的便利生物医药领域的研发工作，。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种能够从细胞培养物中提取单个活细胞的装置及设备。
5.本实用新型的技术方案如下：
6.一种提取细胞的夹头(图1)，包括夹体(1)、电容感应片(2)、压电陶瓷调节片(3)、液体导管(4)；所述的夹体(1)有内腔(5)和前端开口(6)，内腔(5)的内径在30微米至50微米之间，前端开口(6)的直径在15微米至50 微米之间；压电陶瓷调节片(3)位于夹体的后端，并可通过电压调节压电陶瓷的形变，进而控制夹体(1)的前端开口的直径在15微米至50微米之间变化；所述的电容感应片(2)位于夹体(1)的前端开口处，能够感应电容的变化并传递给集成电路控制器，所述的液体导管位于夹体(1)的后端，并能够向夹体(1) 输送液体和从夹体(1)吸取液体。
7.一种提取细胞的设备(图2)，包括夹头(10)、机械臂一(11)、步进电机组一(12)、机械臂二(13)、步进电机组二(14)、信号源(15)、信号感应器(16)、三通阀(17)、液体泵(18)、集成电路控制器(19)以及导管和支撑架台(20)；夹头(10)与三通阀(17)出口a之间、三通阀(17)出口b与液体泵(18) 之间，以及液体泵(18)的入口和三通阀(17)出口c均有导管相连，三通阀(17)出口c的导管(50)两侧有信号源(15)和信号感应器(16)；夹头(10) 固定于机械臂一(11)上，机械臂一(11)受步进电机组一(12)控制，可进行垂直和水平方向的移动；三通阀(17)出口c的导管(50)末端固定于机械臂二(13)上，机械臂二(13)受步进电机组二(14)控制，可进行垂直和水平方向的移动；机械臂一(11)、步进电机组一(12)、机械臂二(13)、步进电机组二(14)均固定于支撑架台(20)上；电容感应片(2)、压电陶瓷调节片(3)、步进电机组一(12)、步进电机组二(14)、信号源(15)、信号感应器(16)、三通阀(17)、液体泵(18)均通
过导线与集成电路控制器(19)相连。
8.一种提取细胞的夹头及设备的使用方法和工作机制是，将液体泵(18)的入口导管(51)与装有细胞提取液(含有能使细胞分散的物质)的容器(52)相连，将装有细胞的容器(53)和待移入细胞的容器(54)放置于支撑架台(20)上；通过计算机(55)控制集成电路控制器(19)，进而控制各组件进行以下工作：先根据欲提取细胞的直径，控制压电陶瓷调节片(3)的形变幅度，进而调节前端开口(6)的直径；调节三通阀(17)使导管(51)与夹头(10)相连，通向导管(50)的出口c关闭；液体泵(18)将容器(52)的细胞提取液泵入夹头 (10)，当电容感应片(2)感应到电容变化后，向集成电路控制器(19)反馈信号，使液体泵(18)停止工作，然后步进电机组一(12)控制夹头(10)伸入装有细胞的容器(53)，电容感应片(2)接触到细胞后，电容发生变化，向集成电路控制器(19)反馈信号，然后液体泵(18)被控制反向运转，将细胞依次吸入内腔(5)和三通阀(17)内部，旋转三通阀(17)使液体泵(18)与出口c的导管(50)相连，用液体泵(18)驱动三通阀(17)内部的细胞进入出口c的导管(50)，细胞通过导管(50)时扰动信号源(15)发出的信号，并被信号感应器(16)所感知、传送给集成电路控制器(19)，进一步控制步进电机组二(14) 和机械臂二(13)，将导管(50)的出口对准待移入细胞的容器(54)，使细胞落入容器(54)内。
9.本实用新型的有益效果是，能够快速、简便、自动化地从细胞培养物中分离提取出单个的活细胞，从而极大的方便细胞学研究和技术开发。
附图说明
10.图1：一种提取细胞的夹头的结构图
11.图2：一种提取细胞的设备的结构图
12.附图标记：
13.夹体(1)、电容感应片(2)、压电陶瓷调节片(3)、液体导管(4)、内腔(5)、前端开口(6)，夹头(10)、机械臂一(11)、步进电机组一(12)、机械臂二(13)、步进电机组二(14)、信号源(15)、信号感应器(16)、三通阀(17)、液体泵(18)、集成电路控制器(19)、支撑架台(20)、出口c的导管(50)，入口导管(51)、装有细胞提取液的容器(52)、装有细胞的容器(53)、待移入细胞的容器(54)、计算机(55)。
具体实施方式
14.实施例1、一种提取细胞的夹头的结构
15.一种提取细胞的夹头，包括夹体(1)、电容感应片(2)、压电陶瓷调节片(3)、液体导管(4)；所述的夹体(1)有内腔(5)和前端开口(6)，内腔(5)的内径在30微米至50微米之间，前端开口(6)的直径在15微米至50微米之间；压电陶瓷调节片(3)位于夹体的后端，并可通过电压调节压电陶瓷的形变，进而控制夹体(3)的前端开口的直径在15微米至50微米之间变化；所述的电容感应片(2)位于夹体(1)的前端开口处，能够感应电容的变化并传递给集成电路控制器，所述的液体导管位于夹体(1)的后端，并能够向夹体(1)输送液体和从夹体(1)吸取液体。
16.实施例2、一种提取细胞的设备的结构
17.一种提取细胞的设备，包括夹头(10)、机械臂一(11)、步进电机组一(12)、机械臂
二(13)、步进电机组二(14)、信号源(15)、信号感应器(16)、三通阀 (17)、液体泵(18)、集成电路控制器(19)以及导管和支撑架台(20)；夹头 (10)与三通阀(17)出口a之间、三通阀(17)出口b与液体泵(18)之间，以及液体泵(18)的入口和三通阀(17)出口c均有导管相连，三通阀(17) 出口c的导管(50)两侧有信号源(15)和信号感应器(16)；夹头(10)固定于机械臂一(11)上，机械臂一(11)受步进电机组一(12)控制，可进行垂直和水平方向的移动；三通阀(17)出口c的导管(50)末端固定于机械臂二(13) 上，机械臂二(13)受步进电机组二(14)控制，可进行垂直和水平方向的移动；机械臂一(11)、步进电机组一(12)、机械臂二(13)、步进电机组二(14)均固定于支撑架台(20)上；电容感应片(2)、压电陶瓷调节片(3)、步进电机组一(12)、步进电机组二(14)、信号源(15)、信号感应器(16)、三通阀(17)、液体泵(18)均通过导线与集成电路控制器(19)相连。
18.实施例3、一种提取细胞的夹头及设备的工作原理和使用方法
19.一种提取细胞的夹头及设备的使用方法和工作机制是，将液体泵(18)的入口导管(51)与装有细胞提取液的容器(52)相连，将装有细胞的容器(53)和待移入细胞的容器(54)放置于支撑架台(20)上；通过计算机(55)控制集成电路控制器(19)，进而控制各组件进行以下工作：先根据欲提取细胞的直径，控制压电陶瓷调节片(3)的形变幅度，进而调节前端开口(6)的直径；调节三通阀(17)使导管(51)与夹头(10)相连，通向导管(50)的出口c关闭；液体泵(18)将容器(52)的细胞提取液泵入夹头(10)，当电容感应片(2)感应到电容变化后，向集成电路控制器(19)反馈信号，使液体泵(18)停止工作，然后步进电机组一(12)控制夹头(10)伸入装有细胞的容器(53)，电容感应片(2)接触到细胞后，电容发生变化，向集成电路控制器(19)反馈信号，然后液体泵(18)被控制反向运转，将细胞依次吸入内腔(5)和三通阀(17)内部，旋转三通阀(17)使液体泵(18)与出口c的导管(50)相连，用液体泵 (18)驱动三通阀(17)内部的细胞进入出口c的导管(50)，细胞通过导管(50) 时扰动信号源(15)发出的信号，并被信号感应器(16)所感知、传送给集成电路控制器(19)，进一步控制步进电机组二(14)和机械臂二(13)，将导管(50) 的出口对准待移入细胞的容器(54)，使细胞落入容器(54)内。