CN113143584B - 动物角膜上皮细胞收集及低温保存手持设备、收集方法 - Google Patents

动物角膜上皮细胞收集及低温保存手持设备、收集方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种动物角膜上皮细胞收集及低温保存手持设备、收集方法，包括笔筒、锂电池、驱动马达和小型低温容器，笔筒的底端固定设有外螺纹筒，笔筒底端的中部通过定位筒固定安装有刀头组件，刀头组件包括圆柱筒和螺旋刀头，通过转动螺柱调节刮刀下压的深度，实现对动物眼球不同深度的细胞进行刮离；调节完毕后用笔筒进行收集，本发明的有益效果是：通过驱动马达带动刀头组件的螺旋刀头和刮刀相配合可以将角膜上皮刮下并卷入相连的小型低温容器存放，通过驱动马达带动收集，无需人工手动收集，省时省力，且低温可以防止细胞失活，防止RNA降解，同时通过温度仪可以使设备具备温度显示的能力，更加实用。

Description

动物角膜上皮细胞收集及低温保存手持设备、收集方法
技术领域
本发明涉及一种收集保存设备，特别涉及一种动物角膜上皮细胞收集及低温保存手持设备。
背景技术
目前，动物角膜上皮细胞的收集一般为人工手动收集，费时费力，且收集后的角膜上皮无法直接低温保存，影响后续的RT-qPCR实验或进行转录组测序分析等。
国内对细胞的存储方法上有很多研究，也有许多公开的著作，但是大多围绕后续的冷藏保存上做研究，目前市面上缺少一款用于动物角膜上皮细胞收集及低温保存的装置，通过此装置快速的收集动物角膜上皮细胞。
发明内容
本发明的目的在于提供一种动物角膜上皮细胞收集及低温保存手持设备，以解决上述背景技术中提出的人工手动收集动物角膜上皮细胞费时费力以及无法直接低温保存的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种动物角膜上皮细胞收集及低温保存手持设备，包括笔筒，所述笔筒的内部从上至下依次固定设有锂电池、驱动马达和小型低温容器，所述笔筒的底端固定设有外螺纹筒，所述外螺纹筒上螺纹安装有定位筒，所述笔筒底端的中部通过定位筒固定安装有刀头组件，所述刀头组件包括圆柱筒和螺旋刀头，所述螺旋刀头转动设置在圆柱筒的内部，所述圆柱筒的顶部呈锥台状，所述圆柱筒通过定位筒固定安装在笔筒底端的中部，所述驱动马达的输出轴固定连接矩形轴，所述螺旋刀头顶端的中部开设有矩形孔道，所述矩形轴的底端贯穿小型低温容器插入矩形孔道的内部。
作为本发明的一种优选技术方案，所述螺旋刀头的底端开设有螺纹孔道，所述螺纹孔道的内部螺纹穿插安装有螺柱，所述螺柱的底部固定安装有刮刀。
作为本发明的一种优选技术方案，所述笔筒底端的中部开设有与小型低温容器的底端连通的连接腔道，所述连接腔道的底端与圆柱筒的顶端连通。
作为本发明的一种优选技术方案，所述连接腔道的内部设有密封组件，所述密封组件包括两个滑槽和两个电动缸，两个所述滑槽分别开设在连接腔道内壁的两侧，两个所述电动缸分别固定设置在两个滑槽内壁的里端，且两个所述滑槽的内部分别滑动设有两个密封块，两个所述密封块的外侧分别与两个电动缸的输出端固定连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述笔筒边侧的中部固定安装有温度仪，所述温度仪的探头设置在小型低温容器的内部，所述温度仪与锂电池电性连接，所述笔筒边侧的底部设有两个开关按钮，所述驱动马达和两个电动缸分别通过两个开关按钮与锂电池电性连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述笔筒的顶端开设有与锂电池电性连接的充电孔。
一种动物角膜上皮细胞快速收集方法，包含上述的动物角膜上皮细胞收集及低温保存手持设备，用于收集动物角膜上皮细胞，具体来说，包含以下操作步骤：
S1：通过定位筒与外螺纹筒相配合，实现对不同尺寸的圆柱筒的定位，进而更换不同直径尺寸的刀头组件；
S2：通过转动螺柱调节刮刀下压的深度，对动物眼球不同深度的细胞进行刮离；
S3：调节完毕后用笔筒进行收集。
作为本发明的一种优选技术方案，在S3的收集过程汇总中，包括以下操作步骤：
SS1：先通过其中一个开关按钮控制两个电动缸工作，使两个密封块收缩至两个滑槽的内部；
SS2：通过连接腔道使刀头组件与小型低温容器的内部连通；
SS3：将动物头部固定，然后令动物眼球暴露后将刀头组件压在动物角膜上；
SS4：开启驱动马达，通过驱动马达带动刀头组件的螺旋刀头和刮刀与圆柱筒相配合，将角膜上皮刮下并卷入相连的小型低温容器。
作为本发明的一种优选技术方案，在步骤SS4中，小型低温容器设置为电制冷。
作为本发明的一种优选技术方案，在步骤SS4中，小型低温容器设置为直接存储液氮制冷，所述液氮温度为-196℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明一种动物角膜上皮细胞收集及低温保存手持设备，通过驱动马达带动刀头组件的螺旋刀头和刮刀相配合可以将角膜上皮刮下并卷入相连的小型低温容器存放；
（2）过驱动马达带动收集，无需人工手动收集，省时省力，且低温可以防止细胞失活，防止RNA降解，同时通过温度仪可以使设备具备温度显示的能力，更加实用；
（3）通过定位筒与外螺纹筒相配合可以对不同尺寸的圆柱筒进行定位，继而可更换不同直径尺寸的刀头组件，可以广泛用于体型不同的动物眼球，使用范围广；
（4）通过转动螺柱便于调节刮刀下压深度，可根据需要对动物眼不同深度的细胞进行刮离。
附图说明
图1为本发明一种动物角膜上皮细胞收集及低温保存手持设备的整体结构示意图；
图2为本发明一种动物角膜上皮细胞收集及低温保存手持设备的剖面结构示意图；
图3为本发明一种动物角膜上皮细胞收集及低温保存手持设备图2的A部放大结构示意图；
图4是本发明一种动物角膜上皮细胞快速收集方法的整体流程图；
图5是本发明一种动物角膜上皮细胞快速收集方法中步骤S3的收集过程流程图。
图中：1、笔筒；2、锂电池；3、驱动马达；4、小型低温容器；5、外螺纹筒；6、定位筒；7、刀头组件；71、圆柱筒；72、螺旋刀头；73、矩形孔道；74、螺纹孔道；75、螺柱；76、刮刀；8、矩形轴；9、连接腔道；10、密封组件；101、滑槽；102、电动缸；103、密封块；11、开关按钮；12、温度仪；13、充电孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供了一种动物角膜上皮细胞收集及低温保存手持设备，包括笔筒1，笔筒1的内部从上至下依次固定设有锂电池2、驱动马达3和小型低温容器4，笔筒1的底端固定设有外螺纹筒5，外螺纹筒5上螺纹安装有定位筒6，笔筒1底端的中部通过定位筒6固定安装有刀头组件7，刀头组件7包括圆柱筒71和螺旋刀头72，螺旋刀头72转动设置在圆柱筒71的内部，圆柱筒71的顶部呈锥台状，圆柱筒71通过定位筒6固定安装在笔筒1底端的中部，驱动马达3的输出轴固定连接矩形轴8，螺旋刀头72顶端的中部开设有矩形孔道73，矩形轴8的底端贯穿小型低温容器4插入矩形孔道73的内部。
优选的，螺旋刀头72的底端开设有螺纹孔道74，螺纹孔道74的内部螺纹穿插安装有螺柱75，螺柱75的底部固定安装有刮刀76，通过转动螺柱75便于调节刮刀76下压深度，可根据需要对动物眼球不同深度的细胞进行刮离，笔筒1底端的中部开设有与小型低温容器4的底端连通的连接腔道9，连接腔道9的底端与圆柱筒71的顶端连通，通过连接腔道9便于角膜上皮进入小型低温容器4的内部进行低温保存，连接腔道9的内部设有密封组件10，密封组件10包括两个滑槽101和两个电动缸102，两个滑槽101分别开设在连接腔道9内壁的两侧，两个电动缸102分别固定设置在两个滑槽101内壁的里端，且两个滑槽101的内部分别滑动设有两个密封块103，两个密封块103的外侧分别与两个电动缸102的输出端固定连接，通过电动缸102驱动密封块103滑动可以对连接腔道9进行密封，笔筒1边侧的中部固定安装有温度仪12，温度仪12的探头设置在小型低温容器4的内部，温度仪12与锂电池2电性连接，笔筒1边侧的底部设有两个开关按钮11，驱动马达3和两个电动缸102分别通过两个开关按钮11与锂电池2电性连接，通过温度仪12可以实时监测小型低温容器4内部的温度，通过两个开关按钮11便于控制整个设备，笔筒1的顶端开设有与锂电池2电性连接的充电孔13，通过充电孔13便于为锂电池2充电。
一种动物角膜上皮细胞快速收集方法，包含上述权动物角膜上皮细胞收集及低温保存手持设备，用于收集动物角膜上皮细胞，具体来说包括以下操作步骤：
S1：通过定位筒与外螺纹筒相配合，实现对不同尺寸的圆柱筒的定位，进而更换不同直径尺寸的刀头组件；
S2：通过转动螺柱调节刮刀下压的深度，对动物眼球不同深度的细胞进行刮离；
S3：调节完毕后用笔筒进行收集。
在S3的收集过程汇总中，包括以下操作步骤：
SS1：先通过其中一个开关按钮控制两个电动缸工作，使两个密封块收缩至两个滑槽的内部；
SS2：通过连接腔道使刀头组件与小型低温容器的内部连通；
SS3：将动物头部固定，然后令动物眼球暴露后将刀头组件压在动物角膜上；
SS4：开启驱动马达，通过驱动马达带动刀头组件的螺旋刀头和刮刀与圆柱筒相配合，将角膜上皮刮下并卷入相连的小型低温容器。
在步骤SS4中，小型低温容器设置为电制冷。
在步骤SS4中，小型低温容器设置为直接存储液氮制冷，所述液氮温度为-196℃。
具体使用时，一种动物角膜上皮细胞收集方法，首先根据需要更换相应的刀头组件7，即通过定位筒6与外螺纹筒5相配合可以对不同尺寸的圆柱筒71进行定位，继而可更换不同直径尺寸的刀头组件7，可以广泛用于体型不同的动物眼球，使用范围广，同时根据需要调节刮刀76下压深度，即通过转动螺柱75便于调节刮刀76下压深度，可根据需要对动物眼球不同深度的细胞进行刮离，调节完毕后，工作人员手持笔筒1进行收集，先通过其中一个开关按钮11控制两个电动缸102工作使两个密封块103收缩至两个滑槽101的内部，此时通过连接腔道9使刀头组件7与小型低温容器4的内部连通，然后将动物头部固定，眼球充分暴露后，将刀头组件7压在动物角膜上，接着通过另一个开关按钮11开启驱动马达3，通过驱动马达3带动刀头组件7的螺旋刀头72和刮刀76与圆柱筒71相配合可以将角膜上皮刮下并卷入相连的小型低温容器4（用电制冷或直接存储液氮）存放，通过驱动马达3带动收集，无需人工手动收集，省时省力，且低温可以防止细胞失活，防止RNA降解，同时通过型号可为ST16C的温度仪12可以使设备具备温度显示的能力，更加实用，且整个设备体积小，便于手持，使用方便。
为了进一步说明本发明的先进性和优越性，我们对使用了本发明的动物角膜上皮细胞收集及低温保存手持设备保存和收集方法的的细胞活性进行了测试与对比。
深低温保存前细胞在倒置显微镜下观察，原代培养的早期细胞圆形、透明、大小一致，扩展开后细胞轮廓较淡但形态多样化，有圆形、椭圆形或多角形，细胞间连接紧密，呈膜状外观，传代细胞形态与原代相似，贴壁前为圆形，贴壁后多呈椭圆形或多角形，细胞间建立紧密连接后呈膜样或“沙滩样”扩展。
深低温保存后细胞在倒置显微镜下观察，复苏后细胞肿胀明显，且圆形或椭圆形，部分细胞贴壁生长后肿胀减轻，呈椭圆形，排列不规则，贴壁生长后呈椭圆形成多角形，部分区域细胞有膜样扩展。
从深低温保存前后细胞存活率比较来看，台盼蓝染色结果显示，电制冷或直接存储液氮细胞组细胞存活率略低于未冻细胞组，在复苏后6小时和传代培养第3天两组存活率差异显著（t 值分别为5.16， 5.352，P<0.05），第5天和第7天存活率无显著性差异（t值分别为2.208，2.220， p>0.05），甘油保存细胞组细胞存活率明显低于未冻细胞组和电制冷或直接存储液氮细胞组，在复苏和传代培养后组间存活率均差异显著(P均<0.05)，详见下表：
通过实验数据可知，本发明提供的动物角膜上皮细胞收集及低温保存手持设备和动物角膜上皮细胞快速收集方法，在使用过程和临床上具有良好的实验效果，可以防止细胞失活，防止RNA降解，同时通过温度仪可以使设备具备温度显示的能力，更加实用。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种动物角膜上皮细胞收集及低温保存手持设备，用于收集动物角膜上皮细胞，包含一种动物角膜上皮细胞快速收集方法，其特征在于，所述动物角膜上皮细胞收集及低温保存手持设备包括笔筒（1），所述笔筒（1）的内部从上至下依次固定设有锂电池（2）、驱动马达（3）和小型低温容器（4）；所述笔筒（1）的底端固定设有外螺纹筒（5），所述外螺纹筒（5）上螺纹安装有定位筒（6），所述笔筒（1）底端的中部通过定位筒（6）固定安装有刀头组件（7）；所述刀头组件（7）包括圆柱筒（71）和螺旋刀头（72），所述螺旋刀头（72）转动设置在圆柱筒（71）的内部，其中，所述圆柱筒（71）的顶部呈锥台状，所述圆柱筒（71）通过定位筒（6）固定安装在笔筒（1）底端的中部，所述驱动马达（3）的输出轴固定连接矩形轴（8），螺旋刀头（72）顶端的中部开设有矩形孔道（73）；所述矩形轴（8）的底端贯穿小型低温容器（4）插入矩形孔道（73）的内部；所述螺旋刀头（72）的底端开设有螺纹孔道（74），所述螺纹孔道（74）的内部螺纹穿插安装有螺柱（75），所述螺柱（75）的底部固定安装有刮刀（76）；所述笔筒（1）底端的中部开设有与小型低温容器（4）的底端连通的连接腔道（9），所述连接腔道（9）的底端与圆柱筒（71）的顶端连通；所述连接腔道（9）的内部设有密封组件（10），所述密封组件（10）包括两个滑槽（101）和两个电动缸（102），两个所述滑槽（101）分别开设在连接腔道（9）内壁的两侧，两个所述电动缸（102）分别固定设置在两个滑槽（101）内壁的里端；两个所述滑槽（101）的内部分别滑动设有两个密封块（103），两个所述密封块（103）的外侧分别与两个电动缸（102）的输出端固定连接；所述笔筒（1）边侧的中部固定安装有温度仪（12），所述温度仪（12）的探头设置在小型低温容器（4）的内部，所述温度仪（12）与锂电池（2）电性连接；所述笔筒（1）边侧的底部设有两个开关按钮（11），所述驱动马达（3）和两个电动缸（102）分别通过两个开关按钮（11）与锂电池（2）电性连接；所述笔筒（1）的顶端开设有与锂电池（2）电性连接的充电孔（13）；
所述动物角膜上皮细胞快速收集方法包含以下操作步骤：
S1：通过定位筒与外螺纹筒相配合，实现对不同尺寸的圆柱筒的定位，进而更换不同直径尺寸的刀头组件；
S2：通过转动螺柱调节刮刀下压的深度，实现对动物眼球不同深度的细胞进行刮离；
S3：调节完毕后用笔筒进行收集。
2.根据权利要求1所述的一种动物角膜上皮细胞收集及低温保存手持设备，其特征在于，在S3的收集过程汇总中，包括以下操作步骤：
SS1：先通过其中一个开关按钮控制两个电动缸工作，使两个密封块收缩至两个滑槽的内部；
SS2：通过连接腔道使刀头组件与小型低温容器的内部连通；
SS3：将动物头部固定，然后令动物眼球暴露后将刀头组件压在动物角膜上；
SS4：开启驱动马达，通过驱动马达带动刀头组件的螺旋刀头和刮刀与圆柱筒相配合，将角膜上皮刮下并卷入相连的小型低温容器。
3.根据权利要求2所述的一种动物角膜上皮细胞收集及低温保存手持设备，其特征在于，在步骤SS4中，小型低温容器设置为电制冷。
4.根据权利要求2所述的一种动物角膜上皮细胞收集及低温保存手持设备，其特征在于，在步骤SS4中，小型低温容器设置为直接存储液氮制冷，所述液氮温度为-196℃。
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