一种用于研究卵细胞的微装置及显微镜系统的制作方法_2

文档序号:8651640阅读:来源:国知局
渗透性的装置包括:卵细胞微灌流单元I。卵子是球形的,人成熟卵细胞直径大约为120微米,其尺寸(100微米?150微米)远大于一般的细胞尺寸(10微米?20微米);并且,整个卵细胞最外层包裹有一层透明带状物(简称透明带)一一糖蛋白,这种物质既具有保护卵细胞的作用,又能捕获和限制精子,也使得卵细胞不贴壁。因此,本申请所述卵细胞微灌流单元I在尺寸上可以容纳卵细胞,也能在流动过程中固定卵细胞,从而测定其渗透性参数等。
[0041]在本申请中,卵细胞微灌流单元I包括第一盖板11和第二盖板12,用于固定微灌流单元;也可以分别称为上壁11和下壁12。在本申请实施例中,所述第一盖板和第二盖板平行设置,两端可以封闭,也可以不封闭;尺寸优选相同,本申请没有其他特殊限制。所述第一盖板和第二盖板的制作材料优选独立地选自娃玻璃,导热良好,易于观察。在本申请的一个实施例中,所述第一盖板和第二盖板为平行的两层硅玻璃,通过夹持固定两层薄膜。
[0042]在第一盖板11和第二盖板12之间,本申请依次设置第一薄膜13和第二薄膜14。作为优选,所述第一薄膜和第二薄膜的制作材料均为硅胶。在本申请中,所述薄膜为两个刻有凹槽的薄膜,通过其上的刻槽配合形成一个封闭空腔,也就是微灌流腔。即所述第一薄膜上设置有第一刻槽,所述第二薄膜上设置有第二刻槽,所述第二刻槽与第一刻槽形成微灌流腔。
[0043]在本申请中,所述微灌流腔设置有入口导管15和出口导管16,可采用本领域常用的毛细管作为导管。作为优选,所述入口导管和出口导管均为内径为0.3毫米?I毫米的毛细管。本申请对所述导管的设置没有特殊限制,能用来装入、卸载卵细胞和注入、抽出溶液,实现灌流卵细胞溶液即可。在本申请的一个实施例中,入口导管15用来装入、卸载卵细胞及注入溶液;出口导管16用来抽出、注入溶液。本申请实施例灌流卵细胞时,从入口导管15装载卵细胞至微灌流腔,再从入口导管15注入本领域常用的低温保护剂至微灌流腔,从出口导管16抽出低温保护剂;卸载卵细胞时,从出口导管16注入低温保护剂,从入口导管15抽取低温保护剂,卵细胞将会随着低温保护剂被抽出。
[0044]所述微灌流腔内设置有温度传感设备,如图1中示出的热电偶17,以监测微灌流腔的温度。本申请对所述温度传感设备没有特殊限制,如在本申请的一个实施例中,热电偶17贴近出口导管16 ;热电偶17可通过弯折的形式完全置入微灌流腔内,能实时地、直接地监测卵细胞所处溶液环境的温度。
[0045]参见图2,图2为本申请实施例提供的卵细胞微灌流单元的结构示意图。图2中,11为第一盖板,12为第二盖板,13为第一薄膜,14为第二薄膜,15为入口导管,16为出口导管,17为热电偶,18为微灌流腔,19为固定挡板。
[0046]在本申请实施例的入口导管15和出口导管16之间,微灌流腔18内设置有固定挡板19。所述固定挡板用于固定卵细胞位置,且允许溶液通过。
[0047]本申请实施例从入口导管15装载卵细胞至微灌流腔18,再从入口导管15注入低温保护剂至微灌流腔18 ;从出口导管16抽出低温保护剂,卵细胞将会卡在固定挡板19处而被固定,由于卵细胞透明带的保护,固定挡板19不会对卵细胞的形态产生影响,而溶液会继续流动。卸载卵细胞时,从出口导管16注入低温保护剂,从入口导管15抽取低温保护剂,卵细胞将会随着低温保护剂被抽出。本申请利用卵细胞透明带将卵细胞卡在微灌流腔的固定位置,而不会影响卵细胞的形态特征,从而为研宄卵细胞的性质提供稳定的环境。
[0048]在本申请的一个实施例中,所述固定挡板的数量为I个,可以设置在任一薄膜上。如图2所示,在微灌流腔18内,固定挡板19设置在第一薄膜13上,且其下端与第二薄膜14之间有间隙。相应的,所述固定挡板也可以设置在第二薄膜上,且其下端与第一薄膜之间有间隙。此外,所述固定挡板的数量还可以为2个,分别设置在第一薄膜和第二薄膜的相同位置,且两个固定挡板之间有间隙。本申请实施例对所述间隙的尺寸没有特殊限制,能允许溶液通过而不允许卵细胞通过即可,其尺寸优选为卵细胞直径的1/2?1/3。
[0049]在本申请中,所述固定挡板可以垂直于薄膜设置,也可以倾斜设置;本申请对所述固定挡板的形状也没有特殊限制。所述固定挡板的制作材料优选为硅胶;并且,本申请实施例所述固定挡板可与第一薄膜一体成型。
[0050]参见图3,图3为本申请实施例提供的卵细胞微灌流单元中第一薄膜和第二薄膜的结构示意图。图3中,13为第一薄膜,14为第二薄膜,19为固定挡板;131为第一短槽,132为第二短槽,141为第二刻槽。
[0051]在本申请的一个实施例中,固定挡板19设置在第一薄膜13上,将第一薄膜13上的第一刻槽划分为两个短槽,即第一短槽131和第二短槽132 ;或者说是第一短槽131和第二短槽132之间的部分构成固定挡板19。而第二薄膜14上刻有长槽,即第二刻槽141 ;长槽和短槽的外侧边缘对齐,宽度相同,位置重合,形成微灌流腔。在本申请实施例中,固定挡板19设置在第一薄膜13上,固定档板19下端与第二薄膜14之间有间隙,也将微灌流腔划分为两部分:入口导管处的第一短槽131和第二刻槽141构成装载卵细胞的材料腔;出口导管处的第二短槽132和第二刻槽141构成的腔便于放置温度传感设备,能实时直接地监测温度。
[0052]考虑卵细胞直径为100微米?150微米以及固定挡板的设置等因素,在本申请中,所述第一薄膜可为刻有两个短槽的薄膜,其厚度优选为10微米?400微米,更优选为20微米?300微米;所述第二薄膜可为刻有长槽的薄膜,其厚度优选为5微米?140微米,更优选为8微米?120微米。所述微灌流腔的宽度优选为110微米?5毫米,更优选为120微米?4毫米;所述微灌流腔除固定挡板处的高度优选为100微米?I毫米。在本申请的一个实施例中,第一短槽131的长度可为110微米?20毫米;第二短槽132的长度可大于O且小于20毫米;第二刻槽141的长度可为I毫米?60毫米,优选为5毫米?50毫米。
[0053]如图1所示,除了卵细胞微灌流单元1,本申请公开的可用于研宄卵细胞渗透性的装置包括:循环制冷单元2。所述循环制冷单元紧贴于第一盖板,用来使微灌流腔中液体达到特定温度。
[0054]具体的,本申请对所述循环制冷单元没有特殊限制,优选包括:
[0055]具有制冷液循环腔的腔体21 ;所述腔体两端分别设置有制冷液进口和制冷液出口,如图1示出的制冷液进口 22和制冷液出口 23 ;
[0056]所述腔体上设置有入口导管通孔和出口导管通孔,分别用于放置所述入口导管和出口导管。
[0057]参见图4和图5,图4为本申请实施例提供的循环制冷单元的结构示意图,图5为本申请实施例提供的循环制冷单元的剖面示意图。图4和图5中,21为腔体,22为制冷液进口,23为制冷液出口,24为入口导管通孔,25为出口导管通孔,26为制冷液循环腔。
[0058]本申请实施例提供的循环制冷单元包括腔体21,其具有制冷液循环腔26,且两端分别设置有制冷液进口 22和制冷液出口 23。在本申请实施例中,腔体21上设置有入口导管通孔24和出口导管通孔25,分别用于放置微灌流腔入口导管15和出口导管16。
[0059]所述循环制冷单元可采用本领域技术人员熟知的设备;作为优选,所述腔体的制作材料为聚二甲基硅氧烷。在本申请实施例中,制冷液进口 22和制冷液出口 23可分别连接到低温浴等液体制冷控温设备的入口和出口,通过热电偶17的反馈温度,控制微灌流腔的液体达到特定温度。因此,具有微灌流腔的微灌流单
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