高效显微注射装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高效显微注射装置，属于细胞生物学研究技术领域。
【背景技术】
[0002]显微注射技术是在显微镜视野内将被注射细胞调整固定后，利用微注射针将外源基因或其他物质注入细胞内的一种技术，是现代生物工程的重要技术手段之一，尤其是转基因、克隆和试管婴儿等细胞工程领域。与其他转基因技术相比，显微注射的优点是转基因效率稳定、注射基因大小不受限制、无需载体以及操作对象无特殊要求等，在濒危动物保护、生殖与健康、物种改良和细胞内核质研究中得到广泛应用。现有的显微注射装置，包括具有移动控制旋钮的移动部件，与移动部件相连的持针器和注射针、通过螺纹连接将持针器和注射针相连的压电陶瓷。这种装置虽然可以明显提高准确率，减少注射针对细胞膜的损伤，但是其也存在设备复杂，操作难度程度大，成本较高，效率和自动化程度低等问题。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是:克服现有技术的不足，提供一种高效显微注射装置，它能大大降低设备的复杂程度和设备成本，操作简单。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是:一种高效显微注射装置，它包括石英基片和注射本体，注射本体由聚二甲基硅氧烷材料制成，注射本体固定在石英基片上，所述的注射本体上设有输入微流道、输出微流道以及连通输入微流道和输出微流道的细胞输送微流道，所述的注射本体上输入微流道和输出微流道之间还设置有显微注射流道和控制细胞运动流道，显微注射流道为竖直方向并与细胞输送微流道垂直连通，显微注射流道上固定有显微注射针，显微注射流道与显微注射针之间有间隙，且间隙尺寸小于细胞直径，所述显微注射流道内具有用于限制细胞运动的限位凸起，控制细胞运动流道与显微注射流道垂直连通，且控制细胞运动流道位于限位凸起上方。
[0005]进一步为了便于固定显微注射针，所述的注射本体上部设有用于固定显微注射针的固定板，固定板由聚二甲基硅氧烷材料制成。
[0006]进一步，所述的细胞输送微流道的横截面为矩形，输入微流道、输出微流道、显微注射流道和控制细胞运动流道的横截面均为圆形。
[0007]进一步为了使细胞一个一个依次通过微流道而不产生“并排”移动，所述细胞输送微流道的宽度为D，且d〈D〈2d，d为细胞的直径，细胞输送微流道的深度为Η，且2d〈H〈3d。
[0008]进一步为了便于与外部微流栗或培养皿连接，所述的显微注射针的进口处设有注射针连接端口，所述输入微流道的进口处设有输入端口，所述输出微流道的出口处设有输出端口，所述控制细胞运动流道的进口处设有控制端口。
[0009]进一步，所述的石英基片的厚度为0.5毫米。
[0010]采用了上述技术方案后，将细胞注入显微注射装置后，在倒置显微镜的观察下，通过微流体将细胞运送至显微注射流道，保持该流道内的负压使细胞吸附在该流道的倒置漏斗形区域的限位凸起处(即显微注射区域)，由于该流道内固定有显微注射针，当细胞在该流道内被显微注射针刺入时，通过控制与显微注射针连接的微流栗对细胞进行显微注射，细胞完成显微注射后，释放负压使细胞在重力的作用下跌落至细胞输送微流道，此时即可沿该流道将细胞驱离至培养皿;本发明的石英基片厚度为0.5毫米且是透明的，便于在倒置显微镜下观察流道内细胞的状态，以方便对细胞进行显微注射操作;细胞输送微流道的深度大于细胞直径的2倍，宽度小于细胞直径的2倍，以使细胞一个一个依次通过微流道而不产生“并排”移动，方便后续操作;本发明结构简单，操作简单，大大降低了显微注射设备的复杂程度和设备成本，有利于推广应用。
【附图说明】
[0011]图1为本发明的立体结构示意图；
[0012]图2为本发明的主视剖视示意图；
[0013]图3为图2的B-B剖视放大图；
[0014]图4为图3的D部放大图；
[0015]图中，1、石英基片，2、注射本体，3、输出端口，4、固定板，5、注射针连接端口，6、输入端口，7、控制端口，8、显微注射针，20、细胞输送微流道，30、输出微流道，50、细胞输送微流道，60、输入微流道，70、控制细胞运动流道。
【具体实施方式】
[0016]为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
[0017]如图1?4所示，一种高效显微注射装置，它包括石英基片1和注射本体2，注射本体2由聚二甲基硅氧烷材料制成，注射本体2固定在石英基片1上，注射本体2上设有输入微流道60、输出微流道30以及连通输入微流道60和输出微流道30的细胞输送微流道20，注射本体2上输入微流道60和输出微流道30之间还设置有显微注射流道50和控制细胞运动流道70，显微注射流道50为竖直方向并与细胞输送微流道20垂直连通，显微注射流道50上固定有显微注射针8，显微注射针8与显微注射流道50不接触，显微注射流道50与显微注射针8之间有间隙，且间隙尺寸小于细胞直径，微流体可以从此间隙通过，所述显微注射流道50内具有用于限制细胞运动的限位凸起，使此处的显微注射区域呈双漏斗形，控制细胞运动流道70与显微注射流道50垂直连通，且控制细胞运动流道70位于限位凸起上方。
[0018]聚二甲基娃氧烧:(Polydimethyls1xane)简称PDMS，是一种高分子有机娃化合物。具有光学透明，在一般情况下，被认为是惰性，无毒，不易燃，具有很好的生物兼容性，广泛运用于生物微机电中的微流道系统。
[0019]如图1?3所示，注射本体2上部设有用于固定显微注射针8的固定板4，固定板4由聚一■甲基娃氧烧材料制成。
[0020]固定板4、注射本体2和石英基片1三者键合在一起，石英基片1构成输入微流道60、输出微流道30以及细胞输送微流道20的一部分；当然上述微流道也可以完全设置在注射本体2内部。
[0021]如图2、3所示，为了便于加工制作，细胞输送微流道20的横截面为矩形，输入微流道60、输出微流道30、显微注射流道50和控制细胞运动流道70的横截面均为圆形。
[0022]细胞输送微流道20的宽度为D，且d〈D〈2d，把细胞看成近似球形，其直径为d，细胞输送微流道20的深度为H，且2d〈H〈3d。
[0023]控制细胞运动流道70的直径为d，输出微流道30和输入微流道60的直径为D2，并且2d〈D2〈3d，各微流道的尺寸可以根据要注射细胞的尺寸在一定的比例范围内变动。
[0024]显微注射针8的进口处设有注射针连接端口5，所述输入微流道60的进口处设有输入端口 6，所述输出微流道30的出口处设有输出端口 3，控制细胞运动流道70的进口处设有控制端口 7，注射本体2内的各微流道均为密封结构，其仅能通过微流道外部端口与外界联通，注射针连接端口 5、输入端口 6和控