微电子动物标识的制作方法
【专利说明】微电子动物标识 相关申请的夺叉引用
[0001] 本申请要求于2013年3月15日提交的美国临时专利申请号61/798316的权益， 该申请通过引用合并于此。
技术领域
[0002] 本公开内容涉及用于提供微电子动物标识的系统和方法。 发明背景
[0003] 在各种应用中，通过各种各样的方法对动物进行标记以便标识。在下面各项中准 确标识并追踪个体动物的能力是必要的：动物暴露于不同实验条件的研究环境、对存在多 种基因型的基因改良动物群体的管理、以及繁育家畜（其中，所述能力对于追踪哪些动物 拥有一定的期望和非期望特质是有用的）。
【发明内容】
[0004] 本公开内容针对微电子动物标识。根据本公开内容的一个方面，一种微电子动物 标识设备包括：插入器，所述插入器被配置用于将微电子芯片可释放地保持在所述插入器 的远端，以及致动器，所述致动器被配置用于在所述插入器的所述远端插入到动物身体部 分的基底（substrate)中时将所述微电子芯片从所述插入器释放。可选地，所述动物是小 鼠、大鼠或啮齿动物；可选地，所述身体部分是尾部；以及可选地，所述基底是真皮。
[0005] 在一些实施方式中，所述标识设备还包括控制器，其被配置用于控制所述插入器 的位置并且驱动（actuate)所述致动器以将所述微电子芯片植入到所述动物身体部分的 基底中。
[0006] 在一些实施方式中，所述致动器由手动操作。
[0007] 在一些实施方式中，所述插入器终止于能够刺入到所述动物身体部分的基底中的 锐利尖端。
[0008] 在一些实施方式中，所述插入器被配置用于将所述微电子芯片维持在所述锐利尖 端的附近。
[0009] 在一些实施方式中，所述插入器包括限定了管腔的管状体，所述管腔被配置用于 将所述微电子芯片紧固维持在所述管腔的远端。
[0010] 在一些实施方式中，所述管腔的尺寸设定为限制所述微电子芯片在所述管腔的远 立而的移动。
[0011] 在一些实施方式中，所述管腔具有稍大于所述微电子芯片的横断面的直径。
[0012] 在一些实施方式中，所述管腔的所述远端的尺寸设定为近似所述微电子芯片的横 断面。
[0013] 在一些实施方式中，所述微电子芯片通过粘合剂紧固至所述管腔。
[0014] 在一些实施方式中，所述管状体终止于向远侧延伸超过所述微电子芯片的锐利尖 端。
[0015] 在一些实施方式中，所述微电子芯片包括延伸超过所述管状体的远端的锐利尖 端。
[0016] 在一些实施方式中，所述致动器包括可滑动地插入到所述管腔中的柱塞。
[0017] 在一些实施方式中，所述柱塞被配置用于在所述管腔的远端插入到所述动物身体 部分的基底中时，接合所述微电子芯片并将其推到管腔之外。
[0018] 在一些实施方式中，所述柱塞被配置用于通过所述柱塞的近侧移动而使所述微电 子芯片脱离以限制所述微电子芯片在所述动物身体部分的基底中的转动。
[0019] 在一些实施方式中，所述柱塞由控制器致动。
[0020] 在一些实施方式中，所述柱塞被手动致动。
[0021] 在一些实施方式中，所述微电子芯片包括向所述微电子芯片提供功率的光电池。
[0022] 在一些实施方式中，所述微电子芯片包括能够生成表不标识号的RF信号的RF天 线。
[0023] 在一些实施方式中，所述RF天线包括天线回路。
[0024] 在一些实施方式中，所述微电子芯片还包括片上逻辑电路，所述片上逻辑电路能 够调制所述天线回路中的电流以生成表示不同标识号的不同RF信号。
[0025] 在一些实施方式中，所述片上逻辑电路由电子存储器控制。
[0026] 在一些实施方式中，所述电子存储器是ROM。
[0027] 在一些实施方式中，所述微电子芯片还包括动物位置检测器。
[0028] 在一些实施方式中，所述微电子芯片还包括层压薄膜移动检测器。
[0029] 在一些实施方式中，所述微电子芯片还包括层压薄膜生命体征检测器。
[0030] 在一些实施方式中，所述生命体征检测器选自由心率检测器、ECG检测器、EEG检 测器、EMG检测器、温度检测器、血压检测器以及其组合组成的组。
[0031] 在一些实施方式中，所述微电子芯片植入设备被配置用于以允许检测到所述射频 信号的深度将所述微电子芯片植入到所述动物身体部分的表皮中。
[0032] 在一些实施方式中，所述微电子芯片植入设备被配置用于以允许可选地通过激光 激活所述光电池的深度，将所述微电子芯片植入在所述动物身体部分的表皮之下，所述激 光以660nm发射5-60mW的光功率。
[0033] 在一些实施方式中，所述标识设备还包括芯片读取设备，所述芯片读取设备用于 光激活所述微电子芯片以及用于接收由所述RF天线生成的所述RF信号。
[0034] 在一些实施方式中，所述芯片读取设备包括用于光激活所述微电子芯片的激光二 极管驱动器。
[0035] 在一些实施方式中，所述芯片读取设备包括光学聚焦模块。
[0036] 在一些实施方式中，所述芯片读取设备包括连接至RF接收器的空心线圈拾取器， 用于接收由所述微电子芯片生成的所述RF信号。
[0037] 在一些实施方式中，所述芯片读取设备包括现场可编程门阵列（FGPA)。
[0038] 在一些实施方式中，所述芯片读取设备包括USB微控制器和功率调节器。
[0039] 根据本公开内容的另一方面，公开了合并了所述微电子动物标识设备的动物标记 系统。
[0040] 在一些实施方式中，所述标记系统还包括与所述标识设备可操作地相关联的至少 一个抑制设备，其中所述抑制设备被设定尺寸并被配置用于抑制动物或该动物的身体部 分，并且所述抑制设备被定向成使得所述标识设备能够将微电子芯片安置到所述动物身体 部分的所述基底中。
[0041] 在一些实施方式中，所述插入器耦接至插入器套筒。
[0042]在一些实施方式中，所述插入器套筒包括基准件（areferencefeature)，其被配 置用于将所述插入件套筒精确定位在所述标识设备上。
[0043] 在一些实施方式中，所述基准件包括在两个端板之间延伸的定位圆筒。
[0044] 在一些实施方式中，所述标识设备包括親接至止转棒辄（scotchyoke)的对接构 件，所述对接构件限定了从所述对接构件的顶面延伸至底面的收容槽。
[0045] 在一些实施方式中，所述基准件的所述定位圆筒被配置用于插入到所述对接构件 的所述收容槽中。
[0046] 在一些实施方式中，当所述基准件的所述定位圆筒插入到所述对接构件的所述收 容槽中时，所述基准件的所述两个端板分别接合所述对接构件的顶面和底面。
[0047] 在一些实施方式中，所述定位圆筒包括所述中心孔，所述插入器延伸穿过所述中 心孔。
[0048] 在一些实施方式中，所述插入器套筒包括锁定件，该锁定件被配置用于将所述插 入器套筒锁定到所述标识设备上。
[0049] 在一些实施方式中，所述锁定件包括在两个端部之间延伸的U形弹性锁定夹，所 述锁定夹的每个端部包括至少一个向外延伸的锁定齿。
[0050] 在一些实施方式中，所述锁定夹还包括在所述锁定夹的外表面上的多个夹持肋。
[0051] 在一些实施方式中，所述锁定齿被配置用于在所述插入器套筒处于安装位置时， 抵接所述微电子芯片植入设备的止转棒辄的端壁。
[0052] 在一些实施方式中，所述插入器借助于粘合剂耦接至所述插入器套筒。
[0053] 在一些实施方式中，所述通过将所述插入器模制至所述插入器套筒而将所述插入 器耦接至所述插入器套筒。
[0054] 在一些实施方式中，所述插入器由高分子材料模制而成。
[0055] 在一些实施方式中，所述插入器套筒永久地附加至所述标识设备。
[0056] 在一些实施方式中，所述插入器套筒是可移除的以允许更换磨损或损坏的插入 器。
[0057] 在一些实施方式中，所述微电子芯片植入设备包括多个插入器套筒，该多个插入 器套筒的尺寸被设定成适应于（accountfor)动物基底大小或几何形状上的差异的。
[0058] 在一些实施方式中，所述多个插入器套筒被预安装到所述微电子芯片植入设备 上。
[0059] 在一些实施方式中，所述标记系统被配置用于自动地安装和拆下所述插入器。
[0060] 在一些实施方式中，所述抑制设备包括装载有弹簧的锥形V凹槽，其被配置用于 补偿所述标记基底在大小上的差异。
[0061] 在一些实施方式中，对所述装载有弹簧的锥形V凹槽进行调整以补偿所述基底身 体部分在大小上的差异。
[0062] 在一些实施方式中，所述装载有弹簧的锥形V凹槽被组装在支撑底座中，并且可 选地被封闭在保护性易曲罩（protectivecompliantboot)中。
[0063] 在一些实施方式中，经调整的装载有弹簧的锥形V凹槽包括多个独立的凹槽部 分，每个凹槽部分是铰接式（articulating)且自对准的。
[0064] 在一些实施方式中，所述标记系统被配置用于基于所述标记基底的大小来选择所 述插入器和所述抑制设备的配置。
[0065] 在一些实施方式中，所述标记系统还包括测量量规，所述测量量规被配置用于测 量所述动物身体部分的所述基底的大小，所述测量量规包括带有递增增加的宽度的多个测
[0066] 在一些实施方式中，所述标记系统还包括测量设备和被合并到所述测量设备中的 接收器，所述测量设备被配置用于通过使用激光生成设备发射光幕束来测量所述动物身体 部分的基底的大小。
[0067] 在一些实施方式中，所述标记系统还包括叉式工具，所述叉式工具被适配成接合 并压紧所述锁定夹以使所述插入器套筒从所述微电子芯片植入设备的移除便利。
[0068] 在一些实施方式中，所述叉式工具与测量量规相集成，所述测量量规包括带有递 增增加的宽度的多个测量槽。
[0069] 在一些实施方式中，所述标记系统还包括用于将颜料组合物沉积到所述动物身体 部分的所述基底中的标记设备。
[0070] 在一些实施方式中，所述标记设备包括固定长度的标记针，其包括一个或多个针 尖立而。
[0071] 在一些实施方式中，所述针尖端被配置用于穿透所述标记基底的表皮并且将颜料 输送到所述标记基底的所述真皮中。
[0072] 在一些实施方式中，所述标记系统还包括容纳所述颜料的介质输送组件，其中所 述标记设备被配置用于通过在所述标记基底之前接触所述颜料来做出标记。
[0073] 在一些实施方式中，所述标识设备由控制器操作以在平行于所述动物尾部的从近 到远的方向上安置所述微电子芯片。
[0074] 在一些实施方式中，所述微电子芯片植入设备由所述控制器操作以在平行于所述 动物尾部的从远到近的方向上植入所述微电子芯片。
[0075] 在一些实施方式中，所述微电子芯片植入设备由所述控制器操作以垂直于所述动 物尾部地植入所述微电子芯片。
[0076] 根据本公开内容的另一方面，公开了一种用于动物的标识的微电子芯片。所述微 电子芯片包括向所述微电子芯片提供功率的光电池、能够生成表不标识号的RF信号的RF 天线、以及层压薄膜检测器。
[0077] 在一些实施方式中，所述层压薄膜检测器是位置检测器。
[0078] 在一些实施方式中，所述层压薄膜检测器是移动检测器。
[0079] 在一些实施方式中，所述层压薄膜检测器是生命体征检测器。
[0080] 在一些实施方式中，所述生命体征检测器选自由心率检测器、ECG检测器、EEG检 测器、EMG检测器、温度检测器、血压检测器以及其组合组成的组。
[0081] 根据本公开内容的另一方面，公开了一种动物标识系统。所述动物标识系统包括 微电子芯片，其被植入在动物的基底中，所述微电子芯片被光激活以生成表示第一标识号 的RF信号；以及颜料标记，其印制在动物的所述基底上，所述颜料标记表示第二标识号。
[0082] 根据本公开内容的另一方面，公开了一种动物标识系统。所述动物标识系统包括 微电子芯片，其被植入在动物的基底中，所述微电子芯片由RF能量源被动地激活以生成表 示第一标识号的RF信号；以及颜料标记，其印制在动物的所述基底上，所述颜料标记表示 第二标识号。
[0083] 在一些实施方式中，标识系统还包括用于容纳所述动物的样品组织的组织存储容 器，所述样品组织在所述芯片植入的时候和/或在进行标记的时候取得并且被置放到所述 存储容器中，其中所述组织存储容器包括第二微电子芯片，所述第二微电子芯片被配置用 于生成表不所述第一标识号的RF信号。
[0084] 在另一实施方式中，所述标识系统还包括容纳所述标记颜料的介质输送组件，其 中所述介质输送组件包括联合地表示所述第一标识号的条形码。
[0085] 在一些实施方式中，所述标识系统还包括介质输送组件，其中附加第三微电子芯 片并将其配置用于生成对应于第一标识号的RF信号的RF信号，以及可选地还包括次级条 形码参考，用于对例如所述组件和/或颜料的制造厂商和生产批号的可追溯性。
[0086] 在一些实施方式中，所述标识系统还包括用于存储和交叉对照所述第一标识号、 所述第二标识号和所述第三标识号的数据管理系统。
[0087] 在结合附图阅读以下详细描述时将更好地理解这些和其他的方面与特征。
【附图说明】
[0088] 图1描绘了本公开内容的微电子动物标识设备（独立的）。
[0089] 图2描绘了本公开内容的微电子动物标识设备（带有抑制设备）。