一种包埋组织气动切取器的制造方法
【专利摘要】本发明“一种包埋组织气动切取器”涉及一种从大块包埋的生物组织上切小样并用于制备组织芯片的装置，旨在解决传统取样器取样长度难以调节、取样器头活塞和薄壁管容易损伤以及零部件加工和装配精度要求高等问题。该装置包括推杆、固定轴、折叠悬臂、弹簧、连杆、枪身、活塞室、枪管、活塞杆、活塞、保护帽、切样管和挡片。推杆通过连杆、活塞杆和活塞推动气体将切样管内切取的组织样品推出，省略了需要精密加工、精密配合的前端活塞；通过调节保护帽位置实现取样长度控制、加样定位或保护切样管；带向内倾斜角的可折叠悬臂可以防止手指外滑脱落，占用空间小、方便保存。取样枪直径和握持长度符合大众手型。
【专利说明】一种包埋组织气动切取器
【技术领域】
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[0001]本发明涉及一种从大块包埋的生物组织上切取小样并用于制备生物组织芯片的
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【背景技术】
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[0002]在生命科学与医学领域的科研和临床工作中，对生物组织进行生理或病理方面的初步检测通常需要较大组织，如几个毫米乃至厘米大小。但是在精细检测和组织长期保存时只需要I毫米或更小的样品，而且有时需要多个样品放置在一起便于比较，从而显著提高检测的效率并降低保存成本。这种需求在计算机技术与生物检测技术结合发展的推动下，促生了包含微小体积和多品种样品的生物组织芯片。利用组织芯片实现高通量的自动化检测将成为生命科学与医学领域开展科研和临床工作精准高效的手段。因此，简单、廉价而高效地制备组织芯片成为该技术应用的重要环节。
[0003]从大块包埋生物组织上切取小块样品需要使用专用工具。简单地说，这类工具类似活动铅笔，通常采用活塞式结构(专利号为02292520的“组织芯片取样器”，韩国UNITMA公司Quick-Ray组织阵列仪)。但是这种结构存在以下缺点:一是前端的取样管为固定长度，调节取样长度不方便；二是在切取样品之后将样品加入阵列微孔时，取样管外没有阻挡插入深度定位结构，难以将样品柱准确推进阵列孔中；三是市场商品取样管及管内活塞没有保护措施，时常会因操作不当或粗心碰弯变形，影响以后使用；四是取样管与活塞需要配合精密，对缝隙和同轴度要求高，增加了制造成本。类似技术的产品还有微流控芯片打孔器(如上海汶昌芯片公司的打孔器)、注射器和移液器，它们也都是采用活塞式结构。不同的是，移液器虽然单只可调体积，但是不能用于固体；注射器也是针对液体样品的产品，针头为斜面，壁厚较厚，内孔很小，而且不能自动复位；芯片打孔器也多设计为一孔一器的结构，不具有通用性。
【发明内容】
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[0004]本发明要解决的问题在于切取器取样长度调节和加样定位、尖端变形保护以及零部件加工和装配要求精度高的问题。为解决上述技术问题，本发明采取可调位置保护帽和活塞气动推进技术。采用以上技术后，如需调节取样长度，只要旋拧端部保护帽即可；而保护帽端面为光滑平面，也起到加样定位作用；同时，在加样时因为将保护帽旋出而使得帽端面与前端的切样管口基本平齐，因而起到了保护薄壁管免受碰撞损坏作用；更重要的是，新的结构没有了需要与切样管精密配合的活塞，由另一端活塞通过气体将样品柱推出，降低了零部件加工精度要求，进而减少了制造成本。
[0005]切取器上部有折叠式悬臂，使用时打开，使用完毕后折叠至贴住切取器，便于放置，并防止衣服挂带掉落损坏。
【专利附图】
【附图说明】
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[0006]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步详细说明。
[0007]图1是包埋组织气动切取器结构的轴向剖面图。
[0008]图2是切取器折叠式悬臂结构纵向剖面图。
【具体实施方式】
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[0009]附图1所示包埋组织气动切取器包括推杆1、固定轴2、折叠悬臂3、弹簧4、连杆5、枪身6、活塞室7、枪管8、活塞杆9、活塞10、保护帽11、切样管12和挡片13组成。
[0010]推杆I由金属或非金属制成，圆柱形，粗端有内螺纹盲孔以与连杆5通过螺纹连接，推杆I颈部刻画有标识距离的刻度。优选地，推杆I采用不锈钢制造。
[0011]固定轴2由金属制成，将折叠悬臂3与枪身6装配在一起，直径1-2毫米，与枪身6呈间隙配合，与悬臂3呈过盈配合。优选地，固定轴2采用不锈钢制造。
[0012]折叠悬臂3由金属制成，长度25-35毫米，厚度3_4毫米，宽8_10毫米，通过固定轴2装配在枪身6上。折叠悬臂3的详细结构如附图2所示，一端有两个平行的耳朵，耳朵上的孔与固定轴2形成过盈配合；悬臂与端部平面呈10-20度夹角，防止使用时手指向外滑脱，优选值为15度。
[0013]弹簧4套在连杆5上面，一端抵住推杆I端面，另一端抵住挡片13。弹簧4总压缩量不小于30毫米，装配预压缩量不小于10毫米，以保证连杆5通过活塞杆9带动活塞10向上复位。
[0014]连杆5由金属或非金属制成，一方面是通过螺纹将推杆I与活塞夹8连接起来，另一方面借助台阶定位弹簧4。连杆5直径小于弹簧4孔径1-2毫米，两端螺纹段长度均在
7-10晕米。
[0015]枪身6由金属或非金属制成，一端通过内螺纹与枪管8装配，另一端通过通孔与推杆I装配。优选地，枪管6采用硬铝制造，表面经喷砂和氧化处理。
[0016]活塞室7由金属或非金属制成，优选地，采用高密度聚乙烯注塑，壁厚0.5-1毫米。活塞室7总体呈圆柱形，一段为外径4-6毫米、内径0.5-2.5毫米(几种规格，如0.7、1.3、
1.8,2.3毫米)的细空心圆柱管，另一段为内径10-12毫米柱形管，端面为宽1-2毫米法兰结构。
[0017]枪管8由金属或非金属制成，优选地，采用硬铝制造，表面经喷砂和氧化处理。枪管8 —端通过外螺纹与枪身6装配，另一端带直径4-6毫米通孔的细嘴通过外螺纹与保护帽11装配。
[0018]活塞杆9由金属或非金属制成，优选地，采用尼龙。活塞杆9 一端通过内螺纹孔与连杆5装配，另一段通过卡口与活塞10装配。
[0019]活塞10由弹性非金属材料制成，优选地，采用硅橡胶或氟橡胶。活塞10侧面呈圆柱形，有1-3道宽2-3毫米和深0.5-1.5毫米的沟槽，形成2-4道密封裙边；一端呈圆锥形，另一端有内腔通过开口与活塞杆9装配。
[0020]保护罩11由金属或非金属制成，末端小孔直径略大于切样管12外径，通过内侧螺纹与枪管8装配。保护罩11的深度不小于10毫米。
[0021]切样管12由金属或玻璃制成,为壁厚小于0.2毫米管状结构，内外表面光滑，一端环形刀口刃厚小于0.05毫米，无刀口一端通过过盈配合或胶结与活塞室7装配。
[0022]挡片13由金属制成，为中间带孔圆片，孔径略大于连杆5直径，外径略小于枪管8内螺纹的基本大径。
[0023]包埋组织气动切取器整体长度在150-200毫米，可握持长度80-120毫米，枪身6与枪管8的外径20-30毫米，该尺寸设计的依据是亚洲人大众手型和尺寸。
【权利要求】
1.一种包埋组织气动切取器，包括通过连杆(5)推动活塞杆(9)的推杆(I)、使推杆(I)复位的弹簧(4)、握持枪身(6)、枪管(8)和挡片(13)，其特征在于:它还包括活塞(10)和活塞室(7)，切样管(12)及其保护帽(11)，以及折叠式悬臂(3)和固定轴(2)。
2.按照权利要求1所述的包埋组织气动切取器，其特征在于:活塞室(7)与活塞(10)装配形成密封气室，容积不小于2毫升，弹性橡胶材质活塞(10)的侧面有2-4道环形突起。
3.按照权利要求1所述的包埋组织气动切取器，其特征在于:保护帽(11)装配在枪管(8)尖端和切样管(12)外，旋拧保护帽(11)可以控制切样管(12)的外露长度进而使取样长度在4-10毫米内可调，将保护帽(11)端面调至与切样管(12) 口平齐起到保护作用，也起到加样定位作用。
4.按照权利要求1所述的包埋组织气动切取器，其特征在于:带倾角折叠式悬臂(3)借助固定轴(2)装配在枪身(6)上，通过旋转可以展开以抵住食指便于拇指按压推杆(1)，而折叠起来后可以减少占用空间，便于保存，也可以避免被刮落摔坏；悬臂(3)带向内10-20度倾角，使得展开使用时手指不会向外侧滑脱。
5.按照权利要求1所述的包埋组织气动切取器，其特征在于:由气动活塞(10)推动气体将切样管(12)内固体组织样品吹出，从而省略传统的在切样管内直接推动固体样品的活塞，减少精密零部件和精密装配数目。
【文档编号】G01N1/04GK203929422SQ201320717732
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2013年11月15日 优先权日:2013年11月15日
【发明者】仓怀兴, 郝俊峰, 贾策, 马建华 申请人:中国科学院生物物理研究所