TWI576154B - 生物樣品分割機與生物樣品分割方法 - Google Patents

Description

生物樣品分割機與生物樣品分割方法

本發明係關於一種生物樣品分割機與一種生物樣品分割方法，特別是一種自動生物樣品分割機與一種自動生物樣品分割方法。

隨著生物科技的快速發展，各式的組織培養與生物檢測技術與分析設備讓研究人員能夠更深入的探討生物的奧秘。研究人員取得生物樣品後，為了進行不同的檢測項目或是進行組織培養，需要將取得的原始生物樣品分割為尺寸較小的生物樣品，再將尺寸較小的生物樣品置入分析設備中進行分析，或者是置入培養皿或培養罐中進行組織培養。

目前習用的生物樣品分割方式係研究人員一手先將生物樣品固定，另一手再手持刀片直接分割生物樣品，以得到尺寸符合檢測需求或組織培養需求的生物樣品。然而，上述的切割方式將面臨到樣品固定不易的問題以及樣品分割精度不易控制的問題。

本發明在於提供一種生物樣品分割機與一種生物樣品分割方法，用以解決先前技術中手動切割生物樣品所產生的小尺寸生物樣品固定與切割不易，以及得到的樣品之間尺寸誤差較大的問題。

本發明一實施例揭露一種生物樣品分割機，包含一分割網體與一旋轉載台。分割網體環繞出一容置空間。旋轉載台可相對分割網體旋轉的設置於容置空間中。旋轉載台具有一承載面，承載面用以承載至少一生物樣品。當旋轉載台相對分割網體旋轉時，旋轉載台會帶動生物樣品甩向分割網體，以令分割網體將生物樣品分割成複數個生物樣品碎片。

本發明另一實施例揭露一種生物樣品分割方法，包含將至少一生物樣品置於一旋轉載台的一承載面。驅動旋轉載台帶動至少一生物樣品相對環繞旋轉載台的一分割網體旋轉，使至少一生物樣品被甩向分割網體而被分割網體分割成複數個生物樣品碎片。

根據本發明揭露的生物樣品分割機與生物樣品分割方法，當旋轉載台相對分割網體旋轉時，旋轉載台會帶動生物樣品甩向分割網體，以令分割網體將生物樣品分割成大小與分割網體網目大小相同的複數個生物樣品碎片，解決先前技術中手動切割生物樣品所產生的小尺寸生物樣品固定與切割不易，以及得到的樣品之間尺寸誤差較大的問題。

以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

請參照圖1與圖2，圖1係為本發明第一實施例的生物樣品分割機立體結構部分剖視圖。圖2係為本發明第一實施例的生物樣品分割機剖視圖。

本發明第一實施例的生物樣品分割機100包含一分割網體110、一旋轉載台120、一旋轉驅動裝置130、一收集器140、一噴氣設備150及一噴液設備160。分割網體110環繞出一容置空間111，以及位於容置空間111相對二側並與容置空間111相連通的一第一開口112及一第二開口113。於本發明第一實施例中，分割網體110為二側開口的中空柱狀結構，但不以此為限。於本發明其他實施例中，分割網體亦可為開口於側邊的中空柱狀結構。分割網體110具有複數個網目114。於本發明第一實施例中，網目114的大小介於0.1平方公分與1平方公分之間，但不以此為限。於本發明其他實施例中，網目的大小可介於0.3平方公分與0.8平方公分之間，亦可以介於0.4平方公分與0.6平方公分之間。於本發明第一實施例中，網目的形狀為四邊形，但不以此為限。於本發明其他實施例中，網目的形狀可以為圓形、矩形或菱形。

旋轉載台120可相對分割網體110旋轉地設置於容置空間112中。旋轉載台120的旋轉軸向平行於分割網體110的第一開口112與第二開口113連線方向。旋轉載台120具有朝向分割網體110的第一開口112的一承載面121。承載面121係用以承載一生物樣品S，並提供生物樣品S脫離旋轉載台120的承載面121的離心力。於本發明第一實施例中，生物樣品S為脂肪組織，但不以此為限。於本發明其他實施例中，生物樣品可以為肌肉組織或其他軟組織。於本發明第一實施例中，承載面121承載的生物樣品S數量為一個，但不以此為限。於本發明其他實施例中，承載面可同時承載一個以上的生物樣品。

承載面121例如為一光滑平坦的平面並且具有低摩擦係數。於本發明第一實施例中，承載面121的半徑介於5公分與30公分之間，但不以此為限。於本發明其他實施例中，承載面的半徑可介於10公分與25公分之間，亦可介於15公分與20公分之間。於本發明第一實施例中，承載面121與分割網體110的材質為不鏽鋼，但不以此為限。於本發明其他實施例中，承載面與分割網體可以為不同的材質，且材質可以為鉑、銅合金、鐵合金、其他金屬材料或是其他合金材料。承載面121與分割網體110的第一開口112之間具有一第一距離d1。第一距離d1大於生物樣品S的最大邊長，以避免生物樣品S脫離承載片121後由第一開口112飛出分割網體110。旋轉載台120的邊緣與分割網體保持一距離，此距離大於生物樣品S的最大邊長，以確保生物樣品S撞擊分割網體110時能夠完全脫離旋轉載台120，進而提升分割網體110對於生物樣品S的分割效果。

旋轉驅動裝置130例如為一馬達，具有一旋轉軸131。旋轉軸131穿過分割網體110的第二開口113並連接旋轉載台120。旋轉驅動裝置130透過旋轉軸131驅動旋轉載台120相對分割網體110旋轉，且旋轉驅動裝置130驅動旋轉載台120相對分割網體110旋轉的轉速值是可調整的。於本發明第一實施例中，旋轉載台120相對分割網體110旋轉的轉速值介於每分鐘1000轉與每分鐘20000轉之間，但不以此為限。於本發明其他實施例中，旋轉載台相對分割網體旋轉的轉速值可介於每分鐘3000轉與每分鐘15000轉之間，亦可介於每分鐘5000轉與每分鐘10000轉之間。於本發明第一實施例中，旋轉載台120相對分割網體110旋轉的轉速值是可調整的，但不以此為限，於本發明其他實施例中，旋轉載台相對分割網體旋轉的轉速值亦可是固定的。

收集器140環繞分割網體110，例如可以為但不限於由片材圍繞而成的中空柱狀結構。收集器140朝向分割網體110的一側具有一收集壁面141以及一凸出結構142。凸出結構142突出收集壁面141，凸出結構142與收集壁面141共同形成一收集槽143。收集槽143例如為一溝狀收集槽。收集槽143位於分割網體110的第一開口112的延伸線及第二開口113的延伸線之間。收集槽143與分割網體110的第一開口112的延伸線之間具有一第二距離d2，且第二距離d2大於第一距離d1。如此一來，脫離承載面121的生物樣品S被分割網體110切割形成生物樣品碎片S’並通過網目114後，撞擊收集器140的收集壁面141，再沿著收集壁面141滑入收集槽143中。

噴氣設備150具有一噴氣口151。噴氣口151對準分割網體110靠近旋轉載台120的一側。噴氣設備150可由噴氣口151朝向附著於分割網體110靠近旋轉載台120一側的生物樣品S噴射高壓氣體。高壓氣體增加生物樣品S抵壓分割網體110的力量，協助生物樣品S被分割網體110分割並通過分割網體110的網目114。於本發明第一實施例中，高壓氣體的種類為氮氣，但不以此為限。於本發明其他實施例中，高壓氣體亦可以為空氣、氬氣或其他氣體。於本發明第一實施例中，噴氣設備150的噴氣口151的數量為一個，但不以此為限。於本發明其他實施例中，噴氣口的數量可以為大於一個或是不設置噴氣設備。於本發明其他實施例中，噴氣設備更可包含一彈性管體，使得使用者可移動噴氣口以靠近並對準附著於分割網體的生物樣品。

噴液設備160具有一噴液口161。噴液口161對準旋轉載台120的承載面121，例如對準承載面121之中心區域。噴液設備160可在生物樣品S放置於承載面121之前，由噴液口161朝向承載面121噴灑潤滑液，使得潤滑液覆蓋承載面121並降低承載面121的摩擦係數。當生物樣品S具有強的黏滯性而不易移動或被甩出承載面121時，預先向承載面121噴灑潤滑液可使得承載面121與生物樣品S的介面受到潤滑，進而使生物樣品S快速往承載面121的邊緣滑動並被甩出承載面121。於本發明第一實施例中，潤滑液為培養液，但不以此為限。於本發明其他實施例中，潤滑液亦可以為生理食鹽水或是其他生物樣品的等張溶液。

使用本發明的生物樣品分割機執行本發明的生物樣品分割方法時，使用者由分割網體110的第一開口112將生物樣品S置於旋轉載台120的承載面121。放置生物樣品S的位置可以為承載面121的中心區域，亦可以為承載面121的邊緣區域。此時，旋轉載台120可以處於相對分割網體110旋轉的狀態，亦可以處於靜止的狀態。若旋轉載台120處於相對分割網體110靜止的狀態，則使旋轉載台120開始相對分割網體110旋轉。接著，位於承載面121的生物樣品S隨著承載面相對分割網體110旋轉並受離心力的作用逐漸往承載面121邊緣的方向移動。一旦生物樣品S脫離承載面121邊緣，生物樣品S被離心力甩向並撞擊分割網體110。於生物樣品S撞擊分割網體110的同時，生物樣品S承受分割網體110所施加的壓力而被分割為生物樣品碎片S’，並且穿過分割網體110的網目114往收集器140移動。生物樣品碎片S’撞擊收集器140的收集壁面141後，沿著收集壁面141滑入收集槽143中。最後，使用者由收集槽143中收集生物樣品碎片S’以進行後續的生物樣品檢測或是組織培養。

當使用本發明的生物樣品分割機執行本發明的生物樣品分割方法時，可進一步使用噴氣設備150對生物樣品S噴射氣體，藉此增加生物樣品S抵壓分割網體110的力量，進而增進分割生物樣品S的效率。再者，使用本發明的生物樣品分割機執行本發明的生物樣品分割方法時，亦可進一步使用噴液設備160對承載面121噴灑潤滑液，藉此潤滑承載面121與生物樣品S的介面，進而使生物樣品S快速往承載面121的邊緣滑動並被甩出承載面121。

此外，本發明第一實施例的生物樣品分割機100的分割網體110係可更換的。使用者可根據生物樣品檢測或是組織培養的尺寸需求，選用具有適當網目114大小的分割網體110以得到符合尺寸需求的生物樣品碎片S’。

此外，本發明第一實施例的生物樣品分割機100更可包含一固定架(未繪示)，以固定分割網體110、收集器140、噴氣設備150與噴液設備160並維持彼此之間的相對位置，但不以此為限。於本發明其他實施例中，分割網體110、收集器140、噴氣設備150與噴液設備160亦可設置於一殼體之中並分別固定於殼體的內壁面。

請參照圖3，圖3係為本發明第二實施例的生物樣品分割機剖視圖。本發明第二實施例相似於本發明第一實施例，以下僅針對不同之處加以說明，相同之處在此便不再贅述。

本發明第二實施例的生物樣品分割機200中，旋轉載台220的承載面221具有複數個凸出結構2211。複數個凸出結構2211可增加生物樣品S與承載面221之間的摩擦力，延長生物樣品S隨著承載面221旋轉的時間，使得生物樣品S脫離承載面221時承受較大的離心力並具有較大的速度。如此一來，生物樣品S撞擊分割網體時可得到較佳的切割效果。於本發明第二實施例中，凸出結構2211為環狀凸起，但不以此為限。於本發明其他實施例中，凸出結構可以為柱狀凸起。

請參照圖4，圖4係為本發明第三實施例的生物樣品分割機剖視圖。本發明第二實施例相似於本發明第一實施例，以下僅針對不同之處加以說明，相同之處在此便不再贅述。

本發明第三實施例的生物樣品分割機300中，旋轉載台320的中心區域厚度小於邊緣區域厚度，使得承載面321呈盤狀。呈盤狀的承載面321使離心力僅有由旋轉載台320的中心區域指向邊緣區域的分力可帶動生物樣品S往脫離承載面的方向移動，延長生物樣品S隨著承載面321旋轉的時間，進而使得生物樣品S脫離承載面321時具有較大的速度。如此一來，生物樣品S撞擊分割網體時可得到較佳的切割效果。

根據本發明揭露的生物樣品分割機與生物樣品分割方法，當旋轉載台相對分割網體旋轉時，旋轉載台會帶動生物樣品甩向分割網體，以令分割網體將生物樣品分割成大小與分割網體網目大小相同的複數個生物樣品碎片，解決先前技術中手動切割生物樣品所產生的小尺寸生物樣品固定與切割不易，以及得到的樣品之間尺寸誤差較大的問題。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

100、200、300                                                生物樣品分割機 110                                                                  分割網體 111                                                                  容置空間 112                                                                  第一開口 113                                                                  第二開口 114                                                                  網目 120、220、320                                                旋轉載台 121、221、321                                                承載面 2211                                                                 凸出結構 130                                                                  旋轉驅動裝置 131                                                                  旋轉軸 140                                                                  收集器 141                                                                  收集壁面 142                                                                  凸出結構 143                                                                  收集槽 150                                                                  噴氣設備 151                                                                  噴氣口 160                                                                  噴液設備 161                                                                  噴液口 S                                                                      生物樣品 S’                                                                    生物樣品碎片

圖1係為本發明第一實施例的生物樣品分割機立體結構部分剖視圖。 圖2係為本發明第一實施例的生物樣品分割機剖視圖。 圖3係為本發明第二實施例的生物樣品分割機剖視圖。 圖4係為本發明第三實施例的生物樣品分割機剖視圖。

100                                                                  生物樣品分割機 110                                                                  分割網體 111                                                                  容置空間 120                                                                  旋轉載台 130                                                                  旋轉驅動裝置 140                                                                  收集器

Claims (16)

1. 一種生物樣品分割機，包含：一分割網體，該分割網體環繞出一容置空間；以及一旋轉載台，可相對該分割網體旋轉的設置於該容置空間中，該旋轉載台具有一承載面，該承載面用以承載至少一生物樣品，當該旋轉載台相對該分割網體旋轉時，該旋轉載台會帶動該至少一生物樣品甩向該分割網體，以令該分割網體將該至少一生物樣品分割成複數個生物樣品碎片。
2. 如請求項1之生物樣品分割機，更包含一旋轉驅動裝置，該旋轉驅動裝置具有一旋轉軸，該旋轉軸連接該旋轉載台，該旋轉驅動裝置用以驅動該旋轉載台相對該分割網體旋轉。
3. 如請求項1之生物樣品分割機，更包含一收集器，該收集器環繞該分割網體，且該收集器靠近該分割網體的一側具有一收集槽，該收集器用以收集穿過該分割網體的該些生物樣品碎片。
4. 如請求項1之生物樣品分割機，更包含一噴氣設備，該噴氣設備具有至少一噴氣口，該至少一噴氣口對準該分割網體靠近該旋轉載台之一側，該至少一噴氣口用以噴射一氣體以增加該至少一生物樣品抵壓該分割網體的力量。
5. 如請求項1之生物樣品分割機，更包含一噴液設備，該噴液設備具有至少一噴液口，且該至少一噴液口對準該承載面，該噴液設備用以令一潤滑液自該至少一噴液口噴至該承載面，以降低該承載面的摩擦係數。
6. 如請求項1之生物樣品分割機，其中該承載面具有複數個凸出結構，該些凸出結構用以增加該承載面的摩擦係數。
7. 如請求項1之生物樣品分割機，其中該旋轉載台中央的厚度較週邊之厚度小。
8. 如請求項1之生物樣品分割機，其中該旋轉載台的半徑介於5公分與30公分之間。
9. 如請求項1之生物樣品分割機，其中該旋轉載台相對該分割網體旋轉的轉速值介於每分鐘1000轉與每分鐘20000轉之間。
10. 如請求項1之生物樣品分割機，其中該分割網體的網目大小介於0.1平方公分與1平方公分之間。
11. 如請求項1之生物樣品分割機，其中該分割網體與該旋轉載台間保持一距離，該距離大於該至少一生物樣品的最大邊長。
12. 一種生物樣品分割方法，包含：將至少一生物樣品置於一旋轉載台的一承載面；以及驅動該旋轉載台帶動該至少一生物樣品相對環繞該旋轉載台的一分割網體旋轉，使該至少一生物樣品被甩向該分割網體而被該分割網體分割成複數個生物樣品碎片。
13. 如請求項12之生物樣品分割方法，更包含使用環繞該分割網體的一收集器收集穿過該分割網體的該些生物樣品碎片，使該些生物樣品碎片落於該收集器靠近該分割網體的一側的一收集槽中。
14. 如請求項12之生物樣品分割方法，更包含使用一噴氣設備對該至少一生物樣品噴射一氣體以增加該至少一生物樣品抵壓該分割網體的力量。
15. 如請求項12之生物樣品分割方法，更包使用一噴液設備對該承載面噴灑一潤滑液以降低該承載面的摩擦係數。
16. 如請求項12之生物樣品分割方法，其中該旋轉載台相對該分割網體旋轉的轉速值介於每分鐘1000轉與每分鐘20000轉之間。