胰岛灌流成像系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及胰岛检测领域，具体而言，涉及胰岛灌流成像系统。该胰岛灌流成像系统，包括多个注射泵、灌流芯片和收集装置，多个所述注射泵分别与所述灌流芯片连接，所述灌流芯片与所述收集装置连接；所述灌流芯片包括相互可拆卸连接的盖子和反应池，所述盖子设有支撑骨；当所述盖子与所述反应池连接时，所述支撑骨的外侧壁与所述反应池的内侧壁紧贴，并且所述支撑骨的底部不与所述反应池的底部接触。本实用新型提供的胰岛灌流成像系统的设计从多方面保护胰岛不受损伤，使胰岛的特定分泌活动有效进行，从而使得表征结果的准确性提高。
【专利说明】胰岛灌流成像系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及胰岛检测领域，具体而言，涉及胰岛灌流成像系统。
【背景技术】
[0002]胰岛微灌流系统是用于离体胰岛功能检测的试验设备。具体来说，胰岛微灌流系统用于研究不同物种离体胰岛在不同的溶液刺激条件下的功能，以及胰岛中的A细胞和B细胞的相互的偶联关系的机制，同时可以用于检测胰岛移植前的功能。
[0003]相关技术中，文献《用于表征胰岛的多种特性的微流体设备》(Javeed ShaikhMohammed, etc.Lab on a Chip.2009，9，97-106.)公开了一种膜岛微灌流系统，其基本结构可以分为四个部分:分别用于注射刺激液和胰岛样品的两个注射泵，灌流芯片，以及收集装置。其中，两个注射泵分别向灌流芯片中注入刺激溶液(刺激溶液为胰岛提供一定的生物反应条件)和胰岛样品。灌流芯片用作胰岛样品与刺激溶液的反应池，同时显微镜可以直接透过灌流芯片的底部对芯片内的胰岛进行成像。收集装置用于收集不同时间尺度上灌流芯片中胰岛样品的分泌物质。
[0004]以上胰岛微灌流系统存在如下技术问题:所用的灌流芯片为封闭式芯片，因此，向灌流芯片中加胰岛样品时只能通过注射泵泵入，而注射泵工作过程中会对胰岛样品产生一定的机械损伤，该机械损伤会降低表征结果的准确性。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供胰岛灌流成像系统，以解决上述的问题。
[0006]在本实用新型的实施例中提供了胰岛灌流成像系统，包括多个注射泵、灌流芯片和收集装置，多个注射泵分别与灌流芯片连接，灌流芯片与收集装置连接；灌流芯片包括相互可拆卸连接的盖子和反应池，盖子设有支撑骨；当盖子与反应池连接时，支撑骨的外侧壁与反应池的内侧壁紧贴，并且支撑骨的底部不与反应池的底部接触。
[0007]进一步地，反应池的内侧壁呈二阶阶梯状，并且盖子与反应池连接时，反应池的内侧壁的第一阶阶梯的顶部与支撑骨的底部紧贴。
[0008]进一步地，反应池的底部的内壁上设有多个凹槽。
[0009]进一步地，多个凹槽呈阵列分布。
[0010]进一步地，灌流芯片的侧壁上设有多个导流孔；多个导流孔中的一个与收集装置连接，其余导流孔与多个注射泵分别一一对应地连接。
[0011]进一步地，每个导流孔在反应池的内侧壁的边缘处为弧形边缘。
[0012]进一步地，每个导流孔的侧壁都为弧形侧壁。
[0013]进一步地，灌流芯片为聚二甲基硅氧烷芯片。
[0014]进一步地，反应池的底部的壁厚为0.10-0.15mm。
[0015]进一步地，收集装置包括控制器、机械手臂、多个离心管和用于放置离心管的托盘，机械手臂上设有与导流孔连接的导液管；控制器与机械手臂连接。[0016]本实用新型上述实施例的胰岛灌流成像系统中灌流芯片采用开放式的结构设计，盖子可开启，注入胰岛样品时，在反应池的开口处滴加即可，避免了用注射泵对胰岛的损伤。
[0017]另外，由于灌流芯片的盖子上设有支撑骨，用盖子密封反应池时，支撑骨可与反应池的内侧壁紧贴，因此，既可以使盖子和反应池I的相对位置固定，保证盖子不发生错移，而且可以保证整个灌流芯片的密封性良好，使得反应池中的反应能够有效进行。此外，当盖子密封反应池时，由于支撑骨的底部并不与反应池的底部接触，因而不会发生支撑骨损伤胰岛的情况。
[0018]由此可见，以上胰岛灌流成像系统的设计从多方面保护胰岛不受损伤，使胰岛的特定分泌活动有效进行，从而使得表征结果的准确性提高。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1示出了本实用新型的实施例提供的胰岛灌流成像系统中灌流芯片的结构示意图；
[0020]图2示出了本实用新型的实施例提供的胰岛灌流成像系统中收集装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
[0022]本实用新型的一个实施例提供了一种胰岛灌流成像系统，包括多个注射泵、灌流芯片和收集装置，多个所述注射泵分别与所述灌流芯片连接，所述灌流芯片与所述收集装置连接；如图1所示，所述灌流芯片包括相互可拆卸连接的盖子和反应池1，所述盖子设有支撑骨；当所述盖子与所述反应池I连接时，所述支撑骨的外侧壁与所述反应池的内侧壁2紧贴，并且所述支撑骨的底部不与所述反应池I的底部接触。
[0023]以上胰岛灌流成像系统中灌流芯片采用开放式的结构设计，盖子可开启，注入胰岛样品时，在反应池I的开口处滴加即可，避免了用注射泵对胰岛的损伤。
[0024]另外，由于灌流芯片的盖子上设有支撑骨，用盖子密封反应池I时，支撑骨可与反应池I的内侧壁紧贴，因此，既可以使盖子和反应池I的相对位置固定，保证盖子不发生错移，而且可以保证整个灌流芯片的密封性良好，使得反应池I中的反应能够有效进行。此夕卜，当盖子密封反应池I时，由于支撑骨的底部并不与反应池I的底部接触，因而不会发生支撑骨损伤胰岛的情况。
[0025]由此可见，以上胰岛灌流成像系统的设计从多方面保护胰岛不受损伤，使胰岛的特定分泌活动有效进行，使得表征结果的准确性提高。
[0026]此外，上述胰岛灌流成像系统还可进一步改进，以达到更多的技术效果，如图1和2所示，例如:
[0027]优选地，反应池的内侧壁2呈二阶阶梯状，并且盖子与反应池I连接时，反应池的内侧壁2的第一阶阶梯的顶部4与支撑骨的底部紧贴:既可以实现灌流芯片的开放式结构，又可以保证胰岛在芯片内的分泌活动不受影响。当然，反应池的内侧壁2也可设计为三阶、四阶等更多数量的阶梯状，而盖子的支撑骨可设计为与反应池I的底部以上的阶梯相配合的形状，即支撑骨的侧壁也为阶梯状，采用这种结构时，灌流芯片的密闭性和牢固性更好，并且阶梯越多，密闭性越好。
[0028]优选地，反应池I的底部的内壁上设有多个凹槽5:由于胰岛不能用机械的手段固定，不便于显微镜观察，因此设置凹槽5来固定胰岛，每一个凹槽5内的胰岛量固定，只需将凹槽5的容积设计为便于观察的容积，即可解决以上问题。另外，为了便于多次重复试验，可以将多个凹槽5设计为阵列分布式。
[0029]优选地，灌流芯片的侧壁上设有多个导流孔3 ;多个导流孔3中的一个与收集装置连接，其余导流孔3与多个注射泵分别一一对应地连接:采用这种设计可以保证一次注入多种刺激液，从而用于更多的生物研究。在此基础上进一步优选地，每个导流孔3在反应池I的内侧壁的边缘处6为弧形边缘:这种结构不存在死角，从而保证刺激液更快、更彻底地流入反应池I中，并且经试验证明，采用这种结构，当灌流速度在1.5mL/min时,可以在30s内将将溶液排到小于20%，90s左右排空液体。同理，为达到同样的效果，也可以将每个导流孔3的侧壁都设计为弧形侧壁。[0030]优选地，灌流芯片为聚二甲基硅氧烷(PDMS)芯片:娃晶体具有各向特异性，在用等离子蚀刻硅片时，能保证蚀刻方向为完全的纵向，即很好的垂直度和平整度，因而采用这种芯片显影时精准度更高。而相关技术中的而光刻胶制备的芯片不具有这种性质，在与显影液发生反应时各向同性，即光刻机保护层的横向和纵向都会被显影液剥落，形成圆弧状且不平滑的边缘。另外，在制作聚二甲基硅氧烷芯片时，用金属作保护层可以对硅片进行高深度的加工，金属保护层是在硅片蚀刻过程中的一种保护工艺，在蚀刻完成之后要去除。或者更进一步地，用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)加工作模具使PDMS芯片能一体成型，降低了漏液的可能性。现有的技术为多层PDMS分别成型后再组合在一起，每层PDMS间会有缝隙，容易漏液，而一体成型之后就不存在这些缝隙了。
[0031]此外，采用PDMS芯片时，可以实现反应池I内的胰岛40X倍物镜下成像:因为采用这种材质，反应池I的底部的壁厚可以制作得足够薄，从而实现高倍成像，例如，反应池I的底部的壁厚可达到0.10-0.15mm。
[0032]优选地，将收集装置设计为自动化的收集装置:收集装置包括控制器、机械手臂7、多个离心管和用于放置离心管的托盘8，机械手臂7上设有与导流孔3连接的导液管9 ；控制器与机械手臂7连接。采用这种收集装置可以实现以下目标:根据注射泵注入刺激液的种类和速度，在控制器中预先存储机械手臂7的运行速度，从而将不同的分泌液滴入不同的离心管中，以更高效率地分析试验结果。其中，机械手臂7的结构可采用多种设计，例如在机械手臂7上设置用于托盘8滑动的滑轨701，以及带动托盘8滑动的输送带702，当收集分泌液的种类发生变化需要抽至另一离心管时，控制器控制机械手臂7工作使托盘8滑动，直至相应的离心管移动至导液管9的出液口的正下方以接受分泌液；或者，当前一离心管已盛满液体时，也可以利用机械手臂7移动托盘8以使导液管9的出液口对准新的离心管。另外，托盘8上放置离心管的位置可设置成通孔801，更为优选地，通孔801呈阵列分布，每两排通孔之间还可以设置一条凹槽，以便在收集分泌液之前，在两排通孔之间的凹槽中预存冰块(或者冷水等用于降温的物质)，从而使得托盘在收集过程中都在零度以下的环境中，显然，托盘上用于盛装分泌液的离心管也在零度以下的环境中，从而保证收集的分泌物质不会降解。[0033]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.胰岛灌流成像系统，其特征在于，包括多个注射泵、灌流芯片和收集装置，多个所述注射泵分别与所述灌流芯片连接，所述灌流芯片与所述收集装置连接；所述灌流芯片包括相互可拆卸连接的盖子和反应池，所述盖子设有支撑骨；当所述盖子与所述反应池连接时，所述支撑骨的外侧壁与所述反应池的内侧壁紧贴，并且所述支撑骨的底部不与所述反应池的底部接触。
2.根据权利要求1所述的胰岛灌流成像系统，其特征在于，所述反应池的内侧壁呈二阶阶梯状，并且所述盖子与所述反应池连接时，所述反应池的内侧壁的第一阶阶梯的顶部与所述支撑骨的底部紧贴。
3.根据权利要求1所述的胰岛灌流成像系统，其特征在于，所述反应池的底部的内壁上设有多个凹槽。
4.根据权利要求3所述的胰岛灌流成像系统，其特征在于，多个所述凹槽呈阵列分布。
5.根据权利要求1所述的胰岛灌流成像系统，其特征在于，灌流芯片的侧壁上设有多个导流孔；多个所述导流孔中的一个与所述收集装置连接，其余导流孔与多个所述注射泵分别一一对应地连接。
6.根据权利要求5所述的胰岛灌流成像系统，其特征在于，每个所述导流孔在所述反应池的内侧壁的边缘处为弧形边缘。
7.根据权利要求5所述的胰岛灌流成像系统，其特征在于，每个所述导流孔的侧壁都为弧形侧壁。
8.根据权利要求1所述的胰岛灌流成像系统，其特征在于，所述灌流芯片为聚二甲基硅氧烷芯片。
9.根据权利要求8所述的胰岛灌流成像系统，其特征在于，所述反应池的底部的壁厚为 0.10-0.15mm。
10.根据权利要求5所述的胰岛灌流成像系统，其特征在于，所述收集装置包括控制器、机械手臂、多个离心管和用于放置所述离心管的托盘，所述机械手臂上设有与所述导流孔连接的导液管；所述控制器与所述机械手臂连接。
【文档编号】G01N33/48GK203672881SQ201420035468
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年1月20日 优先权日:2014年1月20日
【发明者】陈良怡, 王意, 胡丽丹 申请人:北京大学