一种电动剥卵装置及其剥卵方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电动剥卵装置及其剥卵方法，该电动剥卵装置由剥卵管、操控手柄、动力模块、控制模块、显示模块、电源模块、内存、吸头和/或语音模块和/或压力传感器和/或控制盒和/或脚踏开关控制器组成，可以组装成一体式或分体式电动剥卵器，其由步进电机提供吹吸动力剥除卵母细胞外周的颗粒细胞。本发明专利技术提供了一种精确性好、标准化高及舒适性强的电动剥卵方法及装置，对避免剥卵有关风险、实现剥卵操作标准化、改善劳动强度具有积极意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种生殖实验室设备，具体涉及，属 于实验室显微操作
。
技术介绍
剥卵是生殖实验室日常工作重要内容，包括：剥除经酶预消化的卵冠丘复合体的 颗粒细胞，以便评估卵母细胞成熟度和便于显微操作，如单精子胞浆内注射（ICSI)、卵母细 胞冷冻前需要剥除颗粒细胞；体外授精（IVF)，如微滴法IVF、试管法IVF后需要剥除卵母细 胞外周的颗粒细胞，以便评估受精情况。剥卵在上述操作中占据重要地位，直接影响后续操 作环节的效果。 数十年来，剥卵工具基本保持不变，完全通过手动方法操作。传统剥卵管包括剥卵 针和剥卵巴氏管，分别套上相应的乳胶吸头组成剥卵针剥卵器和巴氏管剥卵器。传统剥卵 方法是主要是通过手指反复按压乳胶吸头提供吸吹力量使经透明质酸酶预消化的卵冠丘 复合体或行试管法IVF后被精子消化后的卵冠丘复合体进出剥卵管管口剥除颗粒细胞，或 者使行微滴IVF后粘附在培养皿底的卵冠丘复合体中的卵母细胞在吸力的作用下脱离复 合体，再经过反复吹吸剥去其余颗粒细胞。也有将剥卵管用软管连接口吸管组成口吸管式 剥卵器，将吸嘴放入口腔中，通过口腔吹吸使冠丘复合体进出剥卵管管口剥除颗粒细胞。根 据每个卵冠丘复合体颗粒细胞结合的紧密程度，剥去的难易程度不同，吸吹次数由数次至 数十次不等。 专利口腔球囊式剥卵器（专利号：CN200720157432. 9)是一种对卵母细胞周围 的卵冠丘复合物进行剥离的口腔球囊式剥卵器。它包括微吸管，在微吸管的后端套接有软 管，在软管的末端连接有软球囊。操作时，将球囊放入口腔上下牙齿之间，通过咬合牙齿来 控制球囊提供吹吸力量，使卵母细胞反复地轻柔地进出微吸管尖端，达到剥除卵母细胞周 围大部分颗粒细胞的目的。该专利技术将口吸管的吸嘴换成球囊，通过牙齿咬合挤压球囊达到 吸吹的效果。该方法和口吸管方式相比，可以避免口腔呼气污染卵母细胞的风险。 专利剥卵针（专利号：CN201220219074. 0)提供一种适合所有大小卵母细胞的 剥卵针。该专利技术用于剥离卵母细胞周围颗粒细胞的围颗粒细胞的中空剥卵针。该专利技术只针 对剥卵针的结构进行了改变，剥卵方式和传统方法相同。 专利一种新型试管婴儿剥卵操作器（专利号：CN201320050412. 7)提供的剥卵 操作器由手持按压装置和吸取卵母细胞装置构成，手持按压装置由压杆帽、笔帽、后壳、弹 簧、压杆和前壳构成，吸取卵母细胞装置由气囊、PS管、针座和剥卵管构成，气囊、PS管、针 座和剥卵管从上至下依次装在后壳的中下部；前壳的中部装有与滑扣连接的推钮。该专利技术 在操纵性上比传统的乳胶吸头有了明显提高。 然而，现有技术的剥卵设备存在以下不足。 第一，控制不精确，存在多种风险。现有剥卵技术中，由操作者的肌肉力量控制剥 卵器弹性操作元件的乳胶吸头、口吸管、口腔球囊、气囊。乳胶吸头、口腔球囊和气囊在受到 外力作用发生压缩变化时，其材质所拥有的弹性具有解除压缩形变恢复原状的能力，是此 类手动剥卵器的产生吸力的动力来源。操作者施加于上述弹性操作元件原件的挤压力是此 类手动剥卵器产生吹力的动力来源。在口吸管剥卵器中，口腔的作用类似于上述剥卵器的 弹性操作元件，不同点在于，吹和吸都是操作者主动施力的过程。在吸力和吹力发生和转换 过程始终伴随按压力与弹性元件复原力之间的对抗性平衡。在剥卵时，尤其是剥卵开始阶 段，卵冠丘复合体比剥卵管管口内径稍大，通过剥卵管管口时会发生堵的现象，表现为卵冠 丘复合体通过剥卵管管口速度减慢。操作者在调整增加吸力或者吹力，尤其是增加吹力后， 一旦卵冠丘复合体通过剥卵管管口，操作者无法及时制动，相接的吸和吹两个过程失衡，发 生的体积变化不一致，吹产生的体积变化大于吸产生的体积变化，导致吹出一连串气泡。卵 冠丘复合体或卵母细胞被气泡吸附于其边缘，随气泡漂浮在培养基液滴表面。剥卵操作界 面与气泡存在于不同的焦距面，被气泡吸附的卵冠丘复合体或卵母细胞也可以位于气泡表 面的任何位置，在气泡边缘寻找卵冠丘复合体或卵母细胞需要不断的调整显微镜焦距，致 使整个剥卵操作时间延长，不仅增加因体外操作时间延长损伤卵母细胞的风险，还存在导 致丢失卵母细胞的重大风险。操作者为了尽可能的避免气泡产生，一般事先用剥卵管吸取 几微升培养基滞留在剥卵管尖端，用于吹吸体积不一致时的补偿，使得剥卵管内液柱长度 远远超出培养皿内液体高度。 现有剥卵方法控制不精确使卵母细胞或合子处于置于温度波动引发的风险。温度 是影响卵母细胞、合及胚胎质量的最重要因素之一。人的基础体温是37°C，在体外操作是 尽量保持卵母细胞或合子所在环境的温度为37°C。一般的，为了有更清洁的空气，剥卵操 作在通风的超净台内进行，超净台面的温度约37°C，室温约25°C，卵冠丘复合体所在的培 养皿内的培养基温度与超净台面温度接近。剥卵管尖部非常细小，手动剥卵时，剥卵管尖部 内的培养基液面远远高于培养皿液面，没入培养皿内培养基的尖端仅具有约〇. 1 μ L的培 养基，其温度接近培养皿内的培养基，其余部分暴露在培养皿内培养基之外。这样剥卵管存 在温度截然不同的两个区域：第一区域，没入培养皿培养基液面下的尖端，温度和培养皿培 养基接近；第二区域，未没入培养皿培养基之内的剩余部分，温度和室温接近。当被吸入剥 卵管内的液柱长度超出培养皿液面高度后，热量通过剥卵管玻璃管壁被风迅速带走，卵母 细胞或合子在温差超几度的环境来回移动，存在因温度波动导致损伤卵母细胞或合子的风 险。低温对卵母细胞和合子的影响包括降低其代谢水平和改变细胞器形态及功能。比如， 在33°C的温度下，纺锤体会在5分钟内开始解聚，10分钟内完全消失。如果将同一卵子加热 到37°C，纺锤体可以在10分钟内完全恢复。如果温度降到28°C，纺锤体解聚速度加快，到 完全消失的时间缩短，同时加温后恢复的时间会更长。如果在25°C的环境下，纺锤体解体后 加温至37°C后20分钟内很难恢复。在恢复期内，如果存在细胞周期变化将会导致染色体数 目异常。一般认为，人卵母细胞及合子在体外操作过程中的温度一定要保持在一个比较恒 定的范围之内，如35?37°C，在操作过程中尽量减少温度的波动。剥卵时，为了尽量减少这 种风险，需要吸入剥卵管内的液柱位于培养皿液滴之下。以卵冠丘复合体所在培养皿培养 基的高度约2. 5mm，剥卵管与培养皿底夹角30度为例，剥卵管中液柱长度在5mm以下，才可 以保证剥卵管中培养基液面位于培养皿液滴液面之下。剥卵管尖端非常细小，管尖内径一 般在150 μ m，管尖中高度为5mm培养基的体积约为0. 1 μ L。在体积如此微小的培养基里， 通过操作者肌肉力量控制剥卵器的弹性操作元件使卵冠丘复合体来回进出剥卵管，不产生 气泡又能够适当地调整速度几乎无法实现。 第二，操作主观性强，无法标准化。剥卵操作要求轻柔吹打，但无法对轻柔吹打 进行明确定义，不同操作者对轻柔吹打主观感受不同，表现为在使用上述传统剥卵器时 按压乳胶吸头、弹簧压杆、呼气/吸气、牙齿咬合的深浅及快慢存在巨大差异。这些差异直 接表现为吸入剥卵管液柱长度差异和卵冠丘复合体通过剥卵管口速度的差异，间接表现为 温度波动所导致的损伤卵母细胞风险的高低和对卵本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动剥卵装置，其特征在于：包括剥卵管，操控手柄，安装于操控手柄内的动力模块、控制模块、电源模块和内存以及吸头；其中，所述操控手柄的一端设有连接端口，所述剥卵管连接于连接端口上；所述动力模块包括微缸筒模块、传动机构以及步进电机；所述控制模块包括步进电机驱动器、单片机以及按键模块；所述步进电机驱动器、按键模块、显示模块、电源模块、内存分别与所述单片机连接；所述步进电机驱动器与所述步进电机连接；所述步进电机与所述传动机构连接，所述传动机构与一微型推杆连接；所述微型推杆的另一端置于所述微型缸筒内，所述微型缸筒与所述剥卵管密封管连通；所述吸头与所述剥卵管相连通。

【技术特征摘要】
1. 一种电动剥卵装置，其特征在于：包括剥卵管，操控手柄，安装于操控手柄内的动力 模块、控制模块、电源模块和内存以及吸头；其中，所述操控手柄的一端设有连接端口，所述 剥卵管连接于连接端口上；所述动力模块包括微缸筒模块、传动机构以及步进电机；所述 控制模块包括步进电机驱动器、单片机以及按键模块；所述步进电机驱动器、按键模块、显 示模块、电源模块、内存分别与所述单片机连接；所述步进电机驱动器与所述步进电机连 接；所述步进电机与所述传动机构连接，所述传动机构与一微型推杆连接；所述微型推杆 的另一端置于所述微型缸筒内，所述微型缸筒与所述剥卵管密封管连通；所述吸头与所述 剥卵管相连通。2. 如权利要求1所述的电动剥卵装置，其特征在于：所述剥卵管具体为剥卵吸头、剥卵 针或剥卵巴氏管。3. 如权利要求1所述的电动剥卵装置，其特征在于：于所述操控手柄上设置有起止键、 加速键和减速键，该起止键、加速键和减速键分别和按键模块电性连接。4. 如权利要求3所述的电动剥卵装置，其特征在于：于所述操控手柄内设有动力模块 仓和主仓；所述动力模块收容于动力模块仓内；所述控制模块、电源模块收容于主仓内；于 所述操控手柄上还嵌设有一显示屏。5. 如权利要求3所述的电动剥卵装置，其特征在于：所述连接端口的中央设有一中央 孔，所述中央孔的端口末端缩小形成一个限位环；所述中央孔容纳一个密封管，所述限位环 限位在所述中央孔内，所述密封管外壁与所述中央孔内壁紧密贴合；所述密封管的一端的 开口具有与所述剥卵管形成插入式紧密连接的接口；所述密封管的另一端开口具有与连通 微型缸筒形成紧密连接的接口，与连通吸头形成紧密连接的接口，和与连接压力感应器形 成紧密连接的接口。6. 如权利要求1所述的电动剥卵装置，其特征在于：所述微缸筒模块包括微型缸筒、密 封管、压紧件以及压紧螺帽；其中，所述微型推杆和微型缸筒连接；所述密封管容纳于所述 微型缸筒内，所述压紧件紧贴所述密封管，所述压紧螺帽与所述微型缸筒的螺纹连接，其一 部分位于所述压紧螺帽内，另一部分伸出所述压紧螺帽的圆形开口。7. 如权利要求1所述的电动剥卵装置，其特征在于：所述传动机构包括丝杆和螺 母-滑块；其中，所述丝杆连接所述步进电机；所述微型推杆的一端固定在所述螺母-滑块 上。8. 如权利要求1所述的电动剥卵装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：长沙傲图生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43