一种细胞取样装置的制作方法

1.本实用新型涉及细胞挑取装置领域，尤其涉及一种细胞取样装置。


背景技术：

2.随着社会的发展，科技的进步，现代生物技术取得突飞猛进的发展，在生物技术领域，对细胞进行的生物科学研究越来越广泛，因此，无损地获取细胞进行下游研究对生物技术发展十分重要。
3.目前一般是通过移液枪在倒置显微镜下进行细胞溶液的转移，然而，这种显微操作方法对技术人员技术要求高，准确性很低，需要反复克隆化，花费数周甚至是数月时间，才能得到符合要求的细胞或者细胞克隆。通常需要先在倒置显微镜中找到目标细胞，然后操作人员手拿移液枪眼睛看着倒置显微镜目镜进行操作，如果操作人员稍微手抖，则无法准确挑取目标细胞。如果细胞培养板是96孔板，则需要操作人员花时间去确认细胞在哪一个目标孔。然后把目标孔移到倒置显微镜视野中。
4.而现有技术中，毛细管非常细，当毛细管插入孔板时，需要人工对准，否则，毛细管对不准孔板，容易折断，使毛细管碎落在细胞溶液中，污染或者损伤细胞。但每次转移细胞液时都要人工进行对准，费事费力，增加工作人员的工作强度。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提出一种细胞取样装置，以解决上述细胞液转移前需要人工对准毛细管和孔板的问题。
6.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.本实用新型提供了一种细胞取样装置，包括主机、方向调整组件和挑取工作头；所述方向调整组件与所述主机的驱动端连接；所述挑取工作头安装于所述方向调整组件，还包括图像采集器，所述图像采集器安装于所述挑取工作头；所述挑取工作头包括毛细管安装位、过滤器和毛细管；所述主机内安装有注射泵和图像显示器，所述注射泵通过管路连接于所述毛细管安装位，所述过滤器可拆卸安装于所述毛细管安装位，所述毛细管可拆卸安装于所述过滤器；
8.所述图像采集器的信号采集端朝向所述毛细管，所述图像采集器的信号输出端与图像显示器信号采集端连接。
9.所述细胞取样装置中，还包括纵向调整组件；所述纵向调整组件包括丝杆电机、导杆、滑块和外壳；
10.所述外壳设置于主机的顶部，所述外壳内设有容纳腔，所述导杆纵向设置于所述容纳腔内；所述丝杆电机设置于所述主机内，且所述丝杆电机的丝杆纵向插入所述外壳内；所述滑块与丝杆电机的丝杆装配连接，且所述滑块与导杆滑动连接；所述滑块与挑取工作头连接。
11.所述细胞取样装置中，还包括牵引单元，所述牵引单元设置于滑块的前后两侧；
12.所述牵引单元包括牵引带、上牵引轮和下牵引轮，所述上牵引轮设置于所述容纳腔的顶部，所述下牵引轮设置于所述容纳腔的底部；所述牵引带缠绕于所述上牵引轮和下牵引轮的外侧，且所述滑块分别与两侧的牵引带连接。
13.所述细胞取样装置中，所述方向调整组件包括横臂、xy轴调整平台、调整手轮、转动座和z轴移动件；
14.所述横臂与所述滑块连接，所述xy轴调整平台通过所述横臂安装于所述主机的一侧，所述转动座安装于所述xy轴调整平台；所述横臂设有避让孔，所述调整手轮穿过所述避让孔，并安装于所述xy轴调整平台的基座下方；
15.所述z轴移动件竖向设置，所述转动座的转轴和x或y轴平行，所述z轴移动件安装于所述转动座；所述挑取工作头安装于所述z轴移动件的下端，所述z轴升降机构的下端环绕挑取工作头的出口安装有无影照明装置。
16.所述细胞取样装置中，还包括定位元件和控制器，所述定位元件安装于所述z轴移动件的下端，所述定位元件的照射方向为挑取工作头的中心轴上任意一点，所述定位元件的信号采集端连接于所述控制器的信号输出端，所述定位元件的信号输出端连接于所述控制器的信号采集端。
17.所述细胞取样装置中，所述主机还包括操作面板；
18.所述z轴移动件、转动座和注射泵的信号采集端分别连接于所述控制器的信号输出端；
19.所述操作面板的信号输出端连接于所述控制器的信号采集端。
20.所述细胞取样装置中，还包括机座，所述机座安装于所述主机的一侧，且位于所述挑取工作头的下方，所述机座用于安装倒置显微镜。
21.本实用新型中的一个技术方案可以具有以下有益效果：
22.细胞取样装置通过图像显示器观察毛细管与孔板之间的具体位置，调整毛细管或孔板的位置，使毛细管能够顺利插入孔板中，降低了挑取工作中毛细管与孔板对接的工作难度，取代现有技术中，采用人工观察调整的方式，提高了挑取工作定位的准确度，避免了毛细管折断的风险，提高挑取细胞的工作效率。
附图说明
23.图1是本实用新型其中一个实施例的结构示意图；
24.图2是本实用新型其中一个实施例中纵向调整组件的结构示意图；
25.图3是本实用新型其中一个实施例中z轴移动件与挑取工作头的连接示意图；
26.附图中：主机1、方向调整组件2、挑取工作头3、图像采集器4、纵向调整组件5、定位元件6、操作面板7、机座8；
27.图像显示器11、横臂21、xy轴调整平台22、调整手轮23、转动座24、z轴移动件25、无影照明装置26；毛细管安装位31、过滤器32、毛细管33；导杆51、滑块52、外壳53；固定孔81；
28.牵引带541、上牵引轮542、下牵引轮543。
具体实施方式
29.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始
至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
30.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“x轴”、“y轴”、“z轴”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
31.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.请参照图1～3，本实用新型提供一种细胞取样装置，包括主机1、方向调整组件2和挑取工作头3；所述方向调整组件2与所述主机1的驱动端连接；所述挑取工作头3安装于所述方向调整组件2，还包括图像采集器4，所述图像采集器4安装于所述挑取工作头3；所述挑取工作头3包括毛细管安装位31、过滤器32和毛细管33；所述主机1内安装有注射泵和图像显示器11，所述注射泵通过管路连接于所述毛细管安装位31，所述过滤器32可拆卸安装于所述毛细管安装位31，所述毛细管33可拆卸安装于所述过滤器32；
33.所述图像采集器4的信号采集端朝向所述毛细管33，所述图像采集器4的信号输出端与图像显示器11信号采集端连接。
34.在本实用新型的具体实施例中，图像采集器4为摄像头等采集图像的装置，图像显示器11为显示屏等显示图像采集器4所采集到图像的装置。图像采集器4采集到毛细管33的末端的图像，通过图像显示器11观察毛细管33与孔板之间的具体位置，调整毛细管33或孔板的位置，使毛细管33能够顺利插入孔板中，降低了挑取工作中毛细管33与孔板对接的工作难度，取代现有技术中，采用人工观察调整的方式，避免了毛细管折断的风险，防止污染细胞溶液，提高了挑取工作定位的准确度，提高挑取细胞的工作效率。
35.细胞取样装置需要配合倒置显微镜进行使用。用户在使用细胞取样装置时，先在挑取工作头3上装上新的过滤器32和毛细管33，通过图像显示器11观察毛细管33是否安装在预定位置；再通过倒置显微镜对毛细管33进行观察，确定毛细管33出现在倒置显微镜的视野中；随后，方向调整组件2调整挑取工作头3的高度，放入样本容器，通过图像显示器11观察毛细管33和样本容器之间的距离，移动样本容器对准挑取工作头3的升降轴线所在的位置；之后，通过倒置显微镜找到目标细胞，再通过方向调整组件2调整挑取工作头3的高度，使挑取工作头3带领毛细管33降低到目标细胞的位置，根据毛细管和目标细胞之间的距离，通过调整组件进一步对平面位置进行调整，直到毛细管33对准目标，最后控制注射泵对目标进行采集，采集到位之后，改变挑取工作头3的位置或将样本容器置于挑取工作头3下方，控制注射泵释放样本到容器中，即可完成采样。
36.本方案在使用时，由于过滤器32和毛细管33都可以独立拆卸更换，就可以通过更换过滤器32和毛细管33来保证取样的洁净程度。注射泵的压差可在控制面板进行可调。
37.具体地，所述细胞取样装置还包括纵向调整组件5；所述纵向调整组件5包括丝杆电机、导杆51、滑块52和外壳53；
38.所述外壳53设置于主机1的顶部，所述外壳53内设有容纳腔，所述导杆51纵向设置于所述容纳腔内；所述丝杆电机设置于所述主机1内，且所述丝杆电机的丝杆纵向插入所述外壳53内；所述滑块52与丝杆电机的丝杆装配连接，且所述滑块52与导杆51滑动连接；所述滑块52与挑取工作头3连接。
39.纵向调整组件5用于调整挑取工作头3的纵向高度。在具体实施例中，倒置显微镜需要放置在机座上，通过倒置显微镜观察细胞位置，再挑取细胞。采用上述结构，当需要放置或取出倒置显微镜时，可通过纵向调整组件5将挑取工作头3向上移动，防止挑取工作头3与倒置显微镜之间出现碰撞，导致挑取工作头3损坏的问题。同时，因为高度可调，可适配多种型号倒置显微镜。
40.丝杆电机驱动丝杆转动，从而带动滑块52向上或向下移动，进而通过滑块52带动挑取工作头3向上或向下移动。
41.优选地，所述细胞取样装置还包括牵引单元，所述牵引单元设置于滑块52的前后两侧；
42.所述牵引单元包括牵引带541、上牵引轮542和下牵引轮543，所述上牵引轮542设置于所述容纳腔的顶部，所述下牵引轮543设置于所述容纳腔的底部；所述牵引带541缠绕于所述上牵引轮542和下牵引轮543的外侧，且所述滑块52分别与两侧的牵引带541连接。
43.牵引单元设置于滑块52的两侧，牵引带541与滑块52连接，在滑块52移动过程中，牵引带541相应地跟随滑块52的移动绕上牵引轮542和下牵引轮543移动。采用上述结构，可增强滑块52在移动过程中的稳定性，从而防止毛细管33在向上或向下移动过程中发生抖动，避免细胞液因抖动而从毛细管33抖落的问题。
44.具体地，所述方向调整组件2包括横臂21、xy轴调整平台22、调整手轮23、转动座24和z轴移动件25；
45.所述横臂21与所述滑块52连接，所述xy轴调整平台22通过所述横臂21安装于所述主机1的一侧，所述转动座安装于所述xy轴调整平台22；所述横臂21设有避让孔，所述调整手轮23穿过所述避让孔，并安装于所述xy轴调整平台22的基座下方；
46.所述z轴移动件25竖向设置，所述转动座24的转轴和x或y轴平行，所述z轴移动件25安装于所述转动座24；所述挑取工作头3安装于所述z轴移动件25的下端，所述z轴升降机构的下端环绕挑取工作头的出口安装有无影照明装置26。
47.所述xy轴调整平台22用于平移z轴移动件25的位置，进而在平面上改变挑取工作头3的位置，而转动座24用于改变z轴移动件25的角度，使z轴移动件25呈偏转角度，进而改变挑取工作头3的位置，便于用户进行装配过滤器32和毛细管33等操作。z轴移动件25具体为驱动电机，能够带动挑取工作头3向上或下移动，用于竖直移动挑取工作头3，从而使毛细管33能够插入样品容器中。
48.无影照明装置26用于提供较好的照明环境给到工作位置，无影照明装置26可由主机1的控制器来控制亮度。xy轴调整平台22与调整手轮23的结构可以参考现有的xy轴调整平台与调整手轮。
49.进一步地，所述细胞取样装置，还包括定位元件6和控制器，所述定位元件6安装于
所述z轴移动件25的下端，所述定位元件6的照射方向为挑取工作头3的中心轴上任意一点，所述定位元件6的信号采集端连接于所述控制器的信号输出端，所述定位元件6的信号输出端连接于所述控制器的信号采集端。
50.定位元件6的照射方向为挑取工作头3的中心轴上任意一点，用于检测挑取工作头3的位置是否处于预定位置。
51.更进一步地，所述主机1还包括操作面板7；
52.所述z轴移动件25、转动座24和注射泵的信号采集端分别连接于所述控制器的信号输出端；
53.所述操作面板7的信号输出端连接于所述控制器的信号采集端。
54.z轴移动件25、转动座24和注射泵通过控制器中设置的程序进行数字化控制，使用户在使用时通过操作面板7进行控制即可，使操作更方便；当然xy轴调整平台22也可以采用数控机构，本方案有数控、手动以及数控和手动结合的三种方式，可以根据用户需求进行设置。由于注射泵的使用频率较高，本方案的注射泵也可以采用单独的手持控制器进行控制，操作人员可以将手柄通过线路连接到控制板的接口，然后将手柄放在自己喜欢的位置上进行操作。操作面板安装于主机1表面。
55.可选地，所述细胞取样装置还包括机座8，所述机座8安装于所述主机1的一侧，且位于所述挑取工作头3的下方，所述机座8用于安装倒置显微镜。
56.倒置显微镜安装于机座8，在一个具体实施例中，机座8设有多个固定孔81，倒置显微镜的底部设有多个与所述固定孔81相适配的定位块，所述定位块插接于所述固定孔81中。采用上述结构，可使倒置显微镜稳定地放置在机座8上，防止倒置显微镜在移液过中发生移动，导致目标细胞定位失败而无法有效挑取的问题。此外，在搬动后，无需重新校准仪器与倒置显微镜的相对位置。
57.以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些等同的变型或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。