CN103540520B - 椭锥螺纹喷嘴 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及生物细胞领域，具体而言，涉及椭锥螺纹喷嘴。该椭锥螺纹喷嘴，用于流式细胞仪的精子分离系统，包括喷嘴腔和出精口；所述喷嘴腔呈椭锥形，且所述喷嘴腔的内壁上设有突出所述内壁的多道螺纹牙。本发明提供的椭锥螺纹喷嘴，能够提高精子姿态的一致性，从而提高分离精子的准确率。

Description

椭锥螺纹喷嘴
技术领域
本发明涉及生物细胞领域，具体而言，涉及椭锥螺纹喷嘴。
背景技术
分离精子是生物性控技术的重要途径之一，在受精之前将X精子和Y精子分离，再通过人工受精、体外受精和胚胎移植等动物繁殖技术相结合，就能控制动物后代的性别。这一技术在1925年Lush进行了首次试验得到成功。二十世纪六十年代流式细胞仪诞生。1989年将流式细胞仪应用于兔子精子分离得到成功。1993年用于牛的精子分离。流式细胞仪分离精子法在目前已经广泛应用，流式细胞仪分离精子法主要基于X精子和Y精子的DNA含量差异，将每个DNA光染色，经毛细管将精子排成单列，在超声作用下分离成单精子荧光微球，通过紫光照射和荧光检测及精子荧光微球姿态分析，确定X和Y或者不确定，并分别带正电、负电或者不带电。单精子带电微球在电场作用下分离。
分离精子的准确率和分离速度的关键在于单精子荧光微球的光学一致性。微球中动物精子的形状不对称，X精子的DNA含量仅比Y精子的DNA含量多3%--4.5%，导致荧光探测器收集到的光信号没有显著差异，分辨率降低。具体而言，精子进入分离装置时，是头先进入还是尾先进入是随机的，使得单精子荧光微球有两种光学形态。另外，形成的单精子微球的首尾的转动也给荧光探测分辨带来困难。1998年Rens W.等人发明制作了用于流式细胞仪的精子分离系统的椭锥形内腔的喷嘴，如图1、2所示，包括喷嘴腔1和出精口2；其中喷嘴腔1呈椭锥形结构（如图1、图2所示，整体为锥形，但是锥形底面为椭圆），锥顶连接出精口2。当精液进入喷嘴腔1，并从出精口2流出时，精液中的精子就会在喷嘴腔1特殊的结构作用下，形成头朝下的姿态，其单精子荧光微球流绕前进方向只有较小的转动。
现有的喷嘴使部分尾部先进入的精子在喷嘴腔1内得到首尾交换调整，使精子的姿态尽可能保持一致，提高了光学一致性，使得分离精子的准确率可以达到近70%左右，但是这一准确率仍然较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种椭锥螺纹喷嘴，以提高精子姿态的一致性，从而提高分离精子的准确率。
本发明的实施例中提供了一种椭锥螺纹喷嘴，用于流式细胞仪的精子分离系统，包括喷嘴腔和出精口；其中，所述喷嘴腔呈椭锥形，且所述喷嘴腔的内壁上设有突出所述内壁的多道螺纹牙。
优选地，所述螺纹牙的横截面为梯形。
优选地，所述螺纹牙的横截面为三角形。
优选地，所述螺纹牙的横截面为圆弧形。
优选地，多道所述螺纹牙之间，每一道螺纹牙的高度随所述喷嘴腔的内壁的内径减小而逐渐减小。
优选地，多道所述螺纹牙之间，每一道螺纹牙的宽度随所述喷嘴腔的内壁的内径减小而逐渐减小。
优选地，多道所述螺纹牙分布于所述椭锥形喷嘴腔内对应椭圆底面长轴两侧的弧面上。
优选地，所述螺纹牙的螺距是椭锥形喷嘴腔的轴向距离的二分之一到十分之一。
优选地，所述喷嘴腔为不锈钢喷嘴腔或陶瓷喷嘴腔。
优选地，所述喷嘴腔的内表面还覆盖有耐磨层。
本发明上述实施例的椭锥螺纹喷嘴，经实验证实，能够提高精子姿态的一致性，从而提高分离精子的准确率，在不改变其它条件的前提下，将流式细胞仪中的原有喷嘴替换为本发明实施例的椭锥螺纹喷嘴，其精子分离的准确率能够达到80%以上。
另外，精子分离准确率的提高，使得需要重新进行分离的精子减少，也间接提高了精子分离的速度。
附图说明
图1示出了相关技术中的椭锥螺纹喷嘴的剖面结构；
图2示出了相关技术中的椭锥螺纹喷嘴的俯视结构；
图3示出了本发明实施例的椭锥螺纹喷嘴的剖面结构；
图4示出了本发明实施例的椭锥螺纹喷嘴的俯视结构。
具体实施方式
下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
本发明的实施例提供的椭锥螺纹喷嘴，如图3、4所示，包括喷嘴腔3和出精口4；其中，所述喷嘴腔3呈椭锥形，且所述喷嘴腔3的内壁上设有突出内壁的多道螺纹牙5。
其中，螺纹牙5的横截面形状任意，例如梯形、三角形、圆弧形等，优选地，螺纹牙5的横截面为梯形，采用梯形横截面，对于精子的导向作用较好，相比其它横截面形状，梯形设计使精子的姿态一致性更高。
另外，多道螺纹牙5中，每一道螺纹牙5的高度和宽度可以是相同的，也可以不同，优选地，如图3所示，多道螺纹牙5之间，每一道螺纹牙5的高度随喷嘴腔3的内壁的内径减小而逐渐减小。
另外，如图3所示，多道螺纹牙5之间，每一道螺纹牙5的宽度也可以随喷嘴腔3的内壁的内径减小而逐渐减小。
上述多道螺纹牙5之间的渐变结构设置，可以使通过喷嘴腔的精子不会被螺纹牙5阻碍而减缓流速，使精子的通过性更好，流速更快。
再有，多道螺纹牙5在喷嘴腔3的内壁上的分布任意，优选地，如图4所示，可以分布于椭锥形喷嘴腔3内对应椭圆底面长轴两侧的弧面上。
上述分布方式，使精子旋转起来的速度适中，旋转太快精子可能会被破坏失去活性。
优选地，螺纹牙5的螺距是椭锥形喷嘴腔3的轴向距离的二分之一到十分之一。
上述螺距的设置，对于精子的导向作用较好，精子的姿态一致性较高。
另外，喷嘴腔3的材质任意，较佳的选择为不锈钢或陶瓷，其表面容易清洗。
优选地，喷嘴腔3的内表面还可以覆盖有耐磨层或进行改性，使其耐磨性能提高，延长使用寿命。
本发明实施例中椭锥螺纹喷嘴的导向原理是：通过喷嘴内螺纹线使保护鞘液产生旋转，对尾部在前的精子在喷嘴腔内减速后旋转鞘液加速其头尾反转，另外，通过螺纹，使精子经过喷嘴射出时，自身产生旋转，形成陀螺效应，使精子微球不会再前后翻转，从而提高精子的形态一致性，进而提高了精子在荧光探测时的光学一致性，从而显著提高XY精子的分离准确率和分离速度。
通过使用本发明实施例的椭锥螺纹喷嘴，进一步提高了现有XY精子的分离准确率，不仅有经济上的意义，在科学技术上对分离机理的研究也意义重大。
另外，通过使用三维打印方式或精密模具成型方式制造椭锥螺纹喷嘴，相比现有的切削加工方式也更加的简单和方便。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。如螺纹牙形状、尺寸，螺距的大小，内腔表面的形状等，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种椭锥螺纹喷嘴，用于流式细胞仪的精子分离系统，包括喷嘴腔和出精口；其特征在于，所述喷嘴腔呈椭锥形，且所述喷嘴腔的内壁上设有突出所述内壁的多道螺纹牙；
所述螺纹牙的横截面为梯形；
或所述螺纹牙的横截面为三角形；
或所述螺纹牙的横截面为圆弧形；
多道所述螺纹牙之间，每一道螺纹牙的高度随所述喷嘴腔的内壁的内径减小而逐渐减小；
多道所述螺纹牙之间，每一道螺纹牙的宽度随所述喷嘴腔的内壁的内径减小而逐渐减小；
所述螺纹牙的螺距是椭锥形喷嘴腔的轴向距离的二分之一到十分之一。
2.根据权利要求1所述的椭锥螺纹喷嘴，其特征在于，多道所述螺纹牙分布于所述椭锥形喷嘴腔内对应椭圆底面长轴两侧的弧面上。
3.根据权利要求1所述的椭锥螺纹喷嘴，其特征在于，所述喷嘴腔为不锈钢喷嘴腔或陶瓷喷嘴腔。
4.根据权利要求1所述的椭锥螺纹喷嘴，其特征在于，所述喷嘴腔的内表面还覆盖有耐磨层。
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