CN107384790A - 一种胚胎培养皿操作装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种胚胎培养皿操作装置,主要涉及胚胎培养领域。包括操作台,操作台的边缘处设有显微镜,操作台上设有窗口,窗口上覆盖有透明板,透明板上方设有载物板,载物板能够沿着窗口往复直线运行,且能够与设置在窗口一端的调节齿轮啮合,上述运行能够通过控制模块控制,操作台内还安装有成像装置、定位模块,成像装置用于对其上方的透明板获得图像,所获得的图像经过定位模块进行分析,对胚胎进行识别和定位,并将信息反馈给控制模块,实现自动调整胚胎移动到显微镜的镜头下方。本发明的有益效果在于:它减少了观察和操作过程中培养皿暴露在培养箱外的时间,减少手指与培养皿的接触和影响,非常有利于保持胚胎质量。
Description
技术领域
本发明涉及胚胎培养领域,具体是一种胚胎培养皿操作装置。
背景技术
哺乳动物体外受精技术的研究由来已久,早在1890年,英国胚胎学家WalterHeape和外科医生Samual Ruckley,将安哥拉白色长毛兔两个4-细胞胚胎植入有色短毛雌兔子宫内,生下的6只幼兔中有2只白色长毛兔。宣布胚胎移植的首次成功。自此奠定了胚胎培养技术的基础,并迎来了胚胎工程的快速发展。直到20世纪60年代,1977年Steptoe和Edwards利用腹腔镜取卵,在体外受精,并当受精卵发育到8-Cell胚胎移植入母体子宫内获得妊娠。并于1978年7月,在英国剑桥大学诞生了世界首例试管婴儿路易丝.布朗(LouiceBrown)即我们现在一般所说的试管婴儿。1985年4月台湾首例试管婴儿诞生。1986年12月,香港首例试管婴儿诞生。我国首例试管婴儿于1988年3月北京医科大学三医院诞生。胚胎的研究对受精、培养、冷冻储存均实现了体外人工操作。
在胚胎培养中,从捡卵到移植这一过程中,需要进行多次的观察和评定。例如对卵的观察评定;授精及授精后胚胎的观察评定(原核的观察在受精后的16-20小时进行,D2胚胎观察在受精后的40-44小时进行,D3胚胎观察在受精后的64-68小时进行,D5胚胎观察在受精后112-116小时进行);胚胎培养皿或培养液的更换时的观察;胚胎的冷冻或复苏前后的观察等。这些操作均需要将培养皿从培养箱中取出,而且大部分对卵/胚胎的观察或操作还需要借助显微镜才能完成。同时,由于受精初期的胚胎非常脆弱,且胚胎的发育和代谢活性决定着是否能够存活,以及是否健康。在胚胎的培养中,对条件的控制必须非常严格。胚胎一般培养在培养箱中(或冷冻状态下在液氮罐中),培养箱对内部的光照、温度、二氧化碳、湿度、无菌状态等条件具有严格而精确的控制能力。然而每当对胚胎/卵进行观察或操作,都需要将其从培养箱中取出,使其暴露在条件相对粗糙的实验室环境中。故现有实验室所有环节操作规程的重要注意事项之一,就是要求研究员的“操作和观察过程必须迅速,尽量减少胚胎在培养箱外暴露的时间。”然而在观察和操作中,许多操作需要借助显微镜,故需要研究员手动调整培养皿,使其中的卵子或胚胎能够对准显微镜的物镜。这一调节过程往往占用了较多的时间,大大增加了胚胎/卵暴露在培养皿外的时间,影响胚胎/卵质量和活性。同时,用手捏住/握住培养皿进行挪动调节,手指的温度对培养液温度造成影响和改变,进一步对胚胎/卵带来不利影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种胚胎培养皿操作装置,它减少了观察和操作过程中培养皿暴露在培养箱外的时间,减少手指与培养皿的接触和影响,非常有利于保持胚胎质量。
本发明为实现上述目的,通过以下技术方案实现:
一种胚胎培养皿操作装置,包括操作台,所述操作台的边缘处设有显微镜,所述操作台的顶面上设有长方形的窗口,所述显微镜镜头的中心位于窗口在宽度方向上的中线上,所述窗口上覆盖有与其相对应的透明板,所述窗口的两侧内壁上沿其长度方向设有直线滑槽,所述直线滑槽内滑动连接有调节座,所述直线滑槽的顶面和底面均固定有滑轨,所述滑轨上设有与其滑动连接的滑块,所述滑槽的里侧沿长度方向安装有可转动的丝杠,其中一个所述丝杠上安装有第一电机,所述丝杠的一端固定有同步轮,两个所述同步轮上缠绕有与其相配合的同步带,所述丝杠上设有与其相配合的丝母,同一侧的所述丝母和滑块均固定在调节座上,所述透明板的上方设有透明的圆形载物板,所述载物板的周侧设有齿,所述载物板的底面上设有圆形导轨,所述圆形导轨上设有与其滑动连接的滑座,两个所述调节座相对的侧面设有安装槽,所述滑座固定在安装槽的底面上,所述操作台上还安装有调节齿轮和第二电机,所述第二电机的输出轴与调节齿轮连接,所述调节齿轮可转动的安装在操作台远离显微镜的一侧,且所述调节齿轮与载物板相啮合,
所述操作台内设有成像装置、定位模块和控制模块,所述成像装置用于对其上方的透明板获得图像,所获得的图像经过所述定位模块进行分析,对胚胎进行识别和定位,所述控制模块用于控制第一电机和第二电机,使胚胎移动到显微镜的镜头下方。
还包括罩体,所述罩体为半透明且表面有磨砂处理的门型罩体,所述操作台的两侧设有插槽,所述插槽为通槽,所述罩体的底侧设有与插槽活动插接的插条。
所述显微镜为体视显微镜,且显微镜上设有可拆卸的单头目镜、双头目镜、摄像机、照相机。
对比现有技术,本发明的有益效果在于:
本装置的初始状态为调节座在窗口远离显微镜的一端,将需要观察/操作的培养皿放置在载物板上以后,即可自动的将胚胎/卵调整移动到显微镜固定的镜头下面,以供进行后续的观察或操作。
本装置的使用,省去了手动调整培养品,使胚胎/卵对齐物镜的过程。研究员放上培养皿后,即可开始操作和观察,不但显著的减少了每个使用显微镜的环节的调整和找准时间,而且手指在调整中不直接接触培养皿,不对培养皿及培养液的温度造成任何影响。非常有利于保持胚胎质量。
捡卵后需要观察和评定多次,为保持卵母细胞的活性,不但要尽可能缩短卵子暴露在培养箱外的时间,还要求整个操作过程注意避光。此时就将罩体安装在操作台上,研究员将培养皿从培养箱取出后立刻放到载物板上,通过本装置的自动调整和找准过程中,都能通过罩体实现一定程度的遮光处理。保护卵母细胞的活性。
附图说明
附图1是本发明侧面的结构示意图。
附图2是本发明附图1的Ⅰ部放大图。
附图3是本发明附图1的Ⅱ部放大图。
附图4是本发明附图1的A-A剖面图。
附图5是本发明调节座部分的结构示意图。
附图中所示标号:
1、显微镜;2、透明板;3、直线滑槽;4、调节座;5、滑轨;6、滑块;7、丝杠;8、同步轮;9、同步带;10、丝母;11、载物板;12、圆形导轨;13、滑座;14、安装槽;15、调节齿轮;16、成像装置;17、罩体;18、插条;19、操作台。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
本发明所述是一种胚胎培养皿操作装置,主体结构包括操作台19,所述操作台19的边缘处设有显微镜1,方便人通过显微镜1进行观察,或者辅助操作。所述操作台19的顶面上设有长方形的窗口,所述显微镜1镜头的中心位于窗口在宽度方向上的中线上,所述窗口上覆盖有与其相对应的透明板2,所述透明板2的上方设有透明的载物板11,透明板2和载物板11都可以使用玻璃板或树脂板,透明度非常好,当在下方取相的时候,能够很好的反映出上方的培养皿及其承载物的影像。所述窗口的两侧内壁上沿其长度方向设有直线滑槽3,所述直线滑槽3内滑动连接有调节座4,所述直线滑槽3的顶面和底面均固定有滑轨5,上下双滑轨5的设置,使调节座4的滑动非常平稳,避免震动/晃动,所述滑轨5上设有与其滑动连接的滑块6,所述滑槽的里侧沿长度方向安装有可转动的丝杠7,其中一个所述丝杠7上安装有第一电机,通过丝杠7来控制调节座4的前后位置,在现有的机械结构中,丝杠7对滑动位置的控制最为精准,用于本技术,能够较好的实现定位精准的要求,提高胚胎/卵与镜头对准的精确度。所述丝杠7的一端固定有同步轮8,两个所述同步轮8上缠绕有与其相配合的同步带9,所述丝杠7上设有与其相配合的丝母10,同一侧的所述丝母10和滑块6均固定在调节座4上,所述载物板11为圆形,所述载物板11的底面上设有与其同圆心的圆形导轨12,所述圆形导轨12上设有与其滑动连接的滑座13,两个所述调节座4相对的侧面设有安装槽14,所述滑座13固定在安装槽14的底面上,使所述载物板11能够在两侧的调节座4之间转动,所述操作台19上还安装有调节齿轮15和第二电机,所述第二电机的输出轴与调节齿轮15连接,所述调节齿轮15可转动的安装在操作台19远离显微镜1的一侧,所述载物板11的周侧设有齿,且所述调节齿轮15与载物板11相啮合,
所述操作台19内设有成像装置16、定位模块和控制模块,所述成像装置16用于对其上方的透明板2获得图像,所述窗口的下方设有空腔,所述空腔的底部安装有成像装置16的镜头/扫描头/探头,所述成像装置16可以使用CCD视觉检测系统,使用其镜头进行拍照取相,相机安装在透明板2的下方空腔内,向上照相,可以设定每次照相的频率在1秒钟2~10次之间,能够满足追踪目标位置,将其反馈给控制模块的要求。图像通过CCD视觉检测系统自身就能够实现定位模块的功能,圆形培养皿中的目标“点”(即胚胎/卵),从而获得其在窗口上的平面位置,并将信息不断反馈给控制模块。同时,成像装置16还可采用其他的相机、探头等获取图像,所述定位模块可采用matlab对获得的图像进行处理,从而对胚胎进行识别和定位,并将信息不断反馈给控制模块。所述控制模块将镜头下方投影所对应的“点”作为“终点”,将胚胎的位置作为“起点”,实现将胚胎移动到镜头下方的运送。调整过程中定位模块不断将当前的胚胎的位置反馈给控制模块,使其判断和控制第一电机和第二电机的运行。主要通过先控制第二电机,通过载物板11的转动将胚胎移动到窗口在宽度方向上的中线上,再控制第一电机,使胚胎移动到显微镜1的镜头下方。
为了为培养皿在调整过程中实现遮光,所述操作台19上还设有能够拆卸的罩体17,所述罩体17为半透明且表面有磨砂处理的门型罩体17,其一端的开口处设置于窗口的一端,用于将培养品放入,所述罩体17与显微镜1相邻的一端设有与显微镜1相适应的凹槽,从而当安装后,罩体17能够避让开显微镜1的机身,对整个工作台进行遮光。所述操作台19的两侧设有插槽,所述插槽为通槽,所述罩体17的底侧设有与插槽活动插接的插条18。方便拆装,操作快速简单。
为了满足多种操作,观察和记录需求,所述显微镜1为体视显微镜1,且显微镜1上设有可拆卸的单头目镜、双头目镜、摄像机、照相机。
Claims (3)
1.一种胚胎培养皿操作装置,其特征在于:包括操作台(19),所述操作台(19)的边缘处设有显微镜(1),所述操作台(19)的顶面上设有长方形的窗口,所述显微镜(1)镜头的中心位于窗口在宽度方向上的中线上,所述窗口上覆盖有与其相对应的透明板(2),所述窗口的两侧内壁上沿其长度方向设有直线滑槽(3),所述直线滑槽(3)内滑动连接有调节座(4),所述直线滑槽(3)的顶面和底面均固定有滑轨(5),所述滑轨(5)上设有与其滑动连接的滑块(6),所述滑槽的里侧沿长度方向安装有可转动的丝杠(7),其中一个所述丝杠(7)上安装有第一电机,所述丝杠(7)的一端固定有同步轮(8),两个所述同步轮(8)上缠绕有与其相配合的同步带(9),所述丝杠(7)上设有与其相配合的丝母(10),同一侧的所述丝母(10)和滑块(6)均固定在调节座(4)上,所述透明板(2)的上方设有透明的圆形载物板(11),所述载物板(11)的周侧设有齿,所述载物板(11)的底面上设有圆形导轨(12),所述圆形导轨(12)上设有与其滑动连接的滑座(13),两个所述调节座(4)相对的侧面设有安装槽(14),所述滑座(13)固定在安装槽(14)的底面上,所述操作台(19)上还安装有调节齿轮(15)和第二电机,所述第二电机的输出轴与调节齿轮(15)连接,所述调节齿轮(15)可转动的安装在操作台(19)远离显微镜(1)的一侧,且所述调节齿轮(15)与载物板(11)相啮合,
所述操作台(19)内设有成像装置(16)、定位模块和控制模块,所述成像装置(16)用于对其上方的透明板(2)获得图像,所获得的图像经过所述定位模块进行分析,对胚胎进行识别和定位,所述控制模块用于控制第一电机和第二电机,使胚胎移动到显微镜(1)的镜头下方。
2.根据权利要求1所述一种胚胎培养皿操作装置,其特征在于:还包括罩体(17),所述罩体(17)为半透明且表面有磨砂处理的门型罩体(17),所述操作台(19)的两侧设有插槽,所述插槽为通槽,所述罩体(17)的底侧设有与插槽活动插接的插条(18)。
3.根据权利要求1所述一种胚胎培养皿操作装置,其特征在于:所述显微镜(1)为体视显微镜(1),且显微镜(1)上设有可拆卸的单头目镜、双头目镜、摄像机、照相机。
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