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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