CN107966581A - 一种斑马鱼胚胎微孔板排列添加装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种斑马鱼胚胎微孔板排列添加装置，包括负压力室室壁、胚胎添加室室壁以及多孔隔板，所述胚胎添加室室壁固定设置在多孔隔板顶面的四周密封连接并与多孔隔板顶面形成无顶盒状的胚胎添加室，所述负压力室室壁与胚胎添加室室壁一体成型，且所述负压力室室壁与多孔隔板的底面封闭连接形成无底盒状空间，并在使用时通过薄膜覆盖该无底盒状空间形成负压力室，所述多孔隔板中设有成矩阵排列的且贯通胚胎添加室和负压力室的胚胎捕获通孔。与现有技术相比，本发明可以在不影响胚胎正常生长发育情况下一次性完成微孔板的斑马鱼胚胎添加工作，还可以反复使用；且显著提高了实验效率。

Description

一种斑马鱼胚胎微孔板排列添加装置

技术领域

本发明涉及生物实验用品技术领域，具体涉及一种斑马鱼胚胎微孔板排列添加装置。

背景技术

当今，被广泛应用于药物以及毒理学研究的的模式生物主要为小鼠，果蝇，线虫等生物，这些小型生物可以在保持生物体完整的情况下，观察分析生物体的反射，运动，循环，免疫等各项指标，从而弥补了同样用于筛选与检测的细胞系与组织培养技术由于其环境与技术要求高，细胞难以复制以及检测指标单一等方面的不足。这些模式生物可分为脊椎动物与无脊椎动物两大类，在脊椎动物中，鱼类尤其是斑马鱼被用于模式生物的范例最为广泛。斑马鱼作为一种饲养费用低，饲养条件简单，个体尺寸较小可以在实验室中大量饲养的模式生物在近年来得到了越来越多的关注，成为一种药物及毒理学研究的代表性生物。同时又由于其胚胎的产量大，胚胎发育快且同步发育可以满足样品需求量大的研究，且发育过程器官的光学透明度高等特点使得斑马鱼胚胎，和幼鱼成为大规模药理和毒理学研究的理想模型，甚至有希望进一步成为成年鱼类经典生态毒性检测的替代模型。

矛盾的是，以高通量和高含量的方式分析小型模型生物体，如鱼胚胎和幼鱼仍然是一项具有挑战性的任务。这主要是由于常规技术的固有局限性以及后生动物生物体较难进行实验室自动化造成的。尽管在胚胎的计数方面有些进展，但胚胎挑选，暴露，培养主要是手动进行的，而培养，暴露与检测多在6、24、96，384孔微孔板中进行，这将耗费大量的时间与科研人员的精力，甚至影响到实验的准确性。而在斑马鱼胚胎的应用中最为耗时也最为关键的步骤就是将斑马鱼胚胎放入微孔板中，为了降低胚胎之间的影响又多用96或384孔微孔板，采用滴管吸取胚胎的方式，将胚胎放入微孔板，每孔放入一个胚胎后与药物或潜在有毒物质的溶液混合进行暴露。可想而知，将毫米级的斑马鱼胚胎移入微孔板将耗费大量的时间，一个熟练地科研人员完成一个96孔微孔板的添加大约需要30～40分钟，完成384孔微孔板的铺板工作所耗费的时间长达几个小时。而且，采用滴管吸取胚胎的方式，不仅可能会对胚胎造成机械性损伤，而且在将胚胎移入微孔板的过程中，会有一定量的胚胎培养液也一同被加入到微孔板中，这些培养液将来会与药物或其他待检测物质的溶液混合，稀释待检测液，而稀释的程度因人而异无法定量，这就对实验结果的可靠性造成了一定的影响。

加州大学洛杉矶分校的科研团队曾应用机器人与图像识别等技术开发了一种高通量全自动筛选平台，采用机械臂吸取并放置胚胎的方式实现了胚胎添加的全自动，取得了极好的应用效果，节省了大量的科研时间。但是也存在造价较高，普及难度大的局限性。

因此开发一种高效，安全，经济的斑马鱼胚胎的微孔板添加装置就显得十分迫切与必要。然而到目前为止还没有一项能兼顾高速，高通量与低价格的产品问世。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高效快速、清洁经济的斑马鱼胚胎微孔板排列添加装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种斑马鱼胚胎微孔板排列添加装置，该添加装置包括负压力室室壁、胚胎添加室室壁以及多孔隔板，所述胚胎添加室室壁固定设置在多孔隔板顶面的四周密封连接并与多孔隔板顶面形成无顶盒状的胚胎添加室，所述负压力室室壁与胚胎添加室室壁一体成型，且所述负压力室室壁与多孔隔板的底面封闭连接形成无底盒状空间，并在使用时通过薄膜覆盖该无底盒状空间形成负压力室，所述多孔隔板中设有成矩阵排列的且贯通胚胎添加室和负压力室的胚胎捕获通孔。本发明通过设置负压力室，并通过胚胎捕获通孔将负压力室和胚胎添加室连通，在使用时，将含有斑马鱼胚胎的胚胎培养液倒入胚胎添加室中，由于负压力室中气压低于大气压，所以胚胎培养液会流入胚胎捕获通孔中，从而将斑马鱼胚胎带到胚胎捕获通孔中，当所有胚胎捕获通孔中均容纳斑马鱼胚胎之后，将标准尺寸微孔板倒扣在多孔隔板上，并将整个装置翻转，然后停止负压力室产生负压，这样，斑马鱼胚胎就能落入标准尺寸微孔板的微孔中。本发明装置可以在不影响胚胎正常生长发育，没有机械损伤的情况下一次性完成微孔板的斑马鱼胚胎添加工作，还可以反复使用。采用人工的方式手动加样不仅会加入胚胎，也会将培养液或多或少的加入到微孔板中，但是采用真空的方式，培养液会被抽进真空泵，所以当倒置时胚胎会落入，而培养液机会不会进入微孔板，从而降低稀释的可能性。

所述的负压力室室壁中设有一个抽气孔，用真空泵与抽气孔连接，然后打开真空泵，此时负压力室处于负压状态。

所述的胚胎捕获通孔包括上端的胚胎捕获凹槽以及下端竖直设置的负压通道，所述负压通道与负压力室连通，且负压通道的孔径小于斑马鱼胚胎的粒径。胚胎捕获凹槽呈孔径从上往下逐渐减小的锥形，或者呈圆柱形，只要能保证其内部空间可以容纳一个斑马鱼胚胎即可。负压通道的孔径小于斑马鱼胚胎的粒径，从而保证斑马鱼胚胎不会被吸入负压力室中，而是停留在胚胎捕获凹槽中。另外，胚胎捕获凹槽的大小根据实验需求，一般只可容纳一个胚胎，避免多个胚胎落入同一微孔板微孔中，影响实验结果，当某些特殊实验需要同时捕获两个斑马鱼胚胎，则可将胚胎捕获凹槽的内部扩大。

所述的多孔隔板顶面的四个角上设有用于卡设标准尺寸微孔板的固定槽。设置固定槽，防止将整个装置翻转时，标准尺寸微孔板与多孔隔板发生位置偏移，从而无法正常转移胚胎。固定槽的形状与标准尺寸微孔板的边缘相匹配，并紧贴标准尺寸微孔板的边缘。

所述的多孔隔板四个侧边设有缓坡，所述缓坡的高度低于中间设有胚胎捕获通孔部分的高度。设置缓坡，是为了在所有胚胎捕获通孔均捕获斑马鱼胚胎之后，可以方便的将胚胎培养液及多余斑马鱼胚胎清除至缓坡，避免其停留在胚胎捕获通孔附近，对后期胚胎的转移产生影响。

所述的多孔隔板中胚胎捕获通孔的排列与标准尺寸微孔板中的微孔排列相匹配。

所述的多孔隔板颜色为深色。由于斑马鱼胚胎的颜色为浅色，所以多孔隔板的颜色设置成深色，可以较为容易地判断在胚胎捕获凹槽中是否已经有斑马鱼胚胎了。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几方面：

(1)本发明装置可以在不影响胚胎正常生长发育，没有机械损伤的情况下一次性完成微孔板的斑马鱼胚胎添加工作，还可以反复使用；

(2)实现了向微孔板中快速添加斑马鱼胚胎，显著提高了实验效率；

(3)该装置结构简单，价格低廉，清理方便，不会因为结构复杂、难于清理，发生细菌感染胚胎的情况。

附图说明

图1为本发明装置正面的立体结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1侧面剖视图；

图4为本发明胚胎捕获通孔的结构示意图；

图5为标准尺寸微孔板的结构示意图。

其中，1为胚胎添加室，2为负压力室，3为多孔隔板，4为胚胎捕获通孔，5为负压力室室壁，6为抽气孔，7为胚胎添加室室壁，8为固定槽，9为胚胎捕获区域，10为缓坡，11为标准尺寸微孔板，12为微孔，13为胚胎捕获凹槽，14为负压通道，15为粘性薄膜。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

一种斑马鱼胚胎微孔板排列添加装置，其结构如图1、2、3所示，主要由胚胎添加室1，负压力室2，以及胚胎添加室1与负压力室2之间带胚胎捕获通孔4的多孔隔板3组成，各部分之间为一次制作成型的固定连接；胚胎添加室室壁7底部通过覆盖一层粘性薄膜15封闭，负压力室2通过胚胎捕获通孔4与多孔隔板3连接，多孔隔板3在胚胎添加室1一侧四角带有微孔板固定槽8，负压力室室壁7开有抽气孔6

多孔隔板3包括中间的胚胎捕获区域9以及四周的缓坡10。胚胎捕获区域9中设置的胚胎捕获通孔4与标准尺寸微孔板11中微孔12的排列相匹配，当标准尺寸微孔板11倒扣在多孔隔板3上，多孔隔板上的胚胎捕获通孔4与标准尺寸微孔板11的96个微孔12相互对应，其中，标准尺寸微孔板11的结构如图5所示。

胚胎捕获通孔4上端设有略大于胚胎横截面积的胚胎捕获凹槽13，胚胎捕获凹槽13底部开口后与一横截面积小于胚胎横截面积的负压通道14连接，负压通道14另一端连接负压力室，如图4所示。

使用时，用一粘性薄膜15覆盖负压力室2底部，使其变为一个封闭空腔，用真空泵与负压力室室壁5上的抽气孔6连接后打开真空泵，此时负压力室2处于负压状态，由于胚胎捕获通孔4两端分别连接负压力室2与胚胎添加室1，所以胚胎添加室1一侧的胚胎捕获通孔4会获得吸力，将加入的胚胎捕获并卡在胚胎捕获凹槽13底部，而胚胎培养液则会顺着底部的缝隙被抽入负压力室2。待所有的胚胎捕获通孔4上的胚胎捕获凹槽13吸满胚胎后，关闭真空泵，收集多余胚胎与胚胎培养液，将标准尺寸微孔板11倒扣入微孔板固定槽8，使微孔12开口正对胚胎捕获通孔4的胚胎捕获凹槽13，之后同时翻转斑马鱼胚胎微孔板排列添加装置与标准尺寸微孔板11，使负压力室2向上，吹打多孔隔板3的负压力室1一侧，最终斑马鱼胚胎尽数落入标准尺寸微孔板中11。

当然，胚胎添加室，负压力室，多孔隔板的连接方式可为卡槽连接等活动连接。此胚胎捕获凹槽也可采用半圆形，半椭圆形或其他适用形状，负压通道也可为长方体等其他适用性形状。用于捕获胚胎的多孔隔板还可依据使用的微孔板种类(96孔、384孔等)以及不同品牌的不同孔分布修改为相适应的结构。颜色也可采用浅色，透明等其他适用颜色。材质也可为树脂，塑料，橡胶等其他适用性材料。这样的变换均落在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种斑马鱼胚胎微孔板排列添加装置，其特征在于，该添加装置包括负压力室室壁、胚胎添加室室壁以及多孔隔板，所述胚胎添加室室壁固定设置在多孔隔板顶面的四周密封连接并与多孔隔板顶面形成无顶盒状的胚胎添加室，所述负压力室室壁与胚胎添加室室壁一体成型，且所述负压力室室壁与多孔隔板的底面封闭连接形成无底盒状空间，并在使用时通过薄膜覆盖该无底盒状空间形成负压力室，所述多孔隔板中设有成矩阵排列的且贯通胚胎添加室和负压力室的胚胎捕获通孔。

2.根据权利要求1所述的一种斑马鱼胚胎微孔板排列添加装置，其特征在于，所述的负压力室室壁中设有一个抽气孔。

3.根据权利要求1所述的一种斑马鱼胚胎微孔板排列添加装置，其特征在于，所述的胚胎捕获通孔包括上端的胚胎捕获凹槽以及下端竖直设置的负压通道，所述负压通道与负压力室连通，且负压通道的孔径小于斑马鱼胚胎的粒径。

4.根据权利要求1所述的一种斑马鱼胚胎微孔板排列添加装置，其特征在于，所述的多孔隔板顶面的四个角上设有用于卡设标准尺寸微孔板的固定槽。

5.根据权利要求1所述的一种斑马鱼胚胎微孔板排列添加装置，其特征在于，所述的多孔隔板四个侧边设有缓坡，所述缓坡的高度低于中间设有胚胎捕获通孔部分的高度。

6.根据权利要求1所述的一种斑马鱼胚胎微孔板排列添加装置，其特征在于，所述的多孔隔板中胚胎捕获通孔的排列与标准尺寸微孔板中的微孔排列相匹配。

7.根据权利要求1所述的一种斑马鱼胚胎微孔板排列添加装置，其特征在于，所述的多孔隔板颜色为深色。