胰島灌流成像系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及胰島檢測領(lǐng)域，具體而言，涉及胰島灌流成像系統(tǒng)。該胰島灌流成像系統(tǒng)，包括多個注射泵、灌流芯片和收集裝置，多個所述注射泵分別與所述灌流芯片連接，所述灌流芯片與所述收集裝置連接；所述灌流芯片包括相互可拆卸連接的蓋子和反應(yīng)池，所述蓋子設(shè)有支撐骨；當所述蓋子與所述反應(yīng)池連接時，所述支撐骨的外側(cè)壁與所述反應(yīng)池的內(nèi)側(cè)壁緊貼，并且所述支撐骨的底部不與所述反應(yīng)池的底部接觸。本實用新型提供的胰島灌流成像系統(tǒng)的設(shè)計從多方面保護胰島不受損傷，使胰島的特定分泌活動有效進行，從而使得表征結(jié)果的準確性提高。
【專利說明】胰島灌流成像系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及胰島檢測領(lǐng)域，具體而言，涉及胰島灌流成像系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]胰島微灌流系統(tǒng)是用于離體胰島功能檢測的試驗設(shè)備。具體來說，胰島微灌流系統(tǒng)用于研究不同物種離體胰島在不同的溶液刺激條件下的功能，以及胰島中的A細胞和B細胞的相互的偶聯(lián)關(guān)系的機制，同時可以用于檢測胰島移植前的功能。
[0003]相關(guān)技術(shù)中，文獻《用于表征胰島的多種特性的微流體設(shè)備》(Javeed ShaikhMohammed, etc.Lab on a Chip.2009，9，97-106.)公開了一種膜島微灌流系統(tǒng)，其基本結(jié)構(gòu)可以分為四個部分:分別用于注射刺激液和胰島樣品的兩個注射泵，灌流芯片，以及收集裝置。其中，兩個注射泵分別向灌流芯片中注入刺激溶液(刺激溶液為胰島提供一定的生物反應(yīng)條件)和胰島樣品。灌流芯片用作胰島樣品與刺激溶液的反應(yīng)池，同時顯微鏡可以直接透過灌流芯片的底部對芯片內(nèi)的胰島進行成像。收集裝置用于收集不同時間尺度上灌流芯片中胰島樣品的分泌物質(zhì)。
[0004]以上胰島微灌流系統(tǒng)存在如下技術(shù)問題:所用的灌流芯片為封閉式芯片，因此，向灌流芯片中加胰島樣品時只能通過注射泵泵入，而注射泵工作過程中會對胰島樣品產(chǎn)生一定的機械損傷，該機械損傷會降低表征結(jié)果的準確性。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的在于提供胰島灌流成像系統(tǒng)，以解決上述的問題。
[0006]在本實用新型的實施例中提供了胰島灌流成像系統(tǒng)，包括多個注射泵、灌流芯片和收集裝置，多個注射泵分別與灌流芯片連接，灌流芯片與收集裝置連接；灌流芯片包括相互可拆卸連接的蓋子和反應(yīng)池，蓋子設(shè)有支撐骨；當蓋子與反應(yīng)池連接時，支撐骨的外側(cè)壁與反應(yīng)池的內(nèi)側(cè)壁緊貼，并且支撐骨的底部不與反應(yīng)池的底部接觸。
[0007]進一步地，反應(yīng)池的內(nèi)側(cè)壁呈二階階梯狀，并且蓋子與反應(yīng)池連接時，反應(yīng)池的內(nèi)側(cè)壁的第一階階梯的頂部與支撐骨的底部緊貼。
[0008]進一步地，反應(yīng)池的底部的內(nèi)壁上設(shè)有多個凹槽。
[0009]進一步地，多個凹槽呈陣列分布。
[0010]進一步地，灌流芯片的側(cè)壁上設(shè)有多個導(dǎo)流孔；多個導(dǎo)流孔中的一個與收集裝置連接，其余導(dǎo)流孔與多個注射泵分別一一對應(yīng)地連接。
[0011]進一步地，每個導(dǎo)流孔在反應(yīng)池的內(nèi)側(cè)壁的邊緣處為弧形邊緣。
[0012]進一步地，每個導(dǎo)流孔的側(cè)壁都為弧形側(cè)壁。
[0013]進一步地，灌流芯片為聚二甲基硅氧烷芯片。
[0014]進一步地，反應(yīng)池的底部的壁厚為0.10-0.15mm。
[0015]進一步地，收集裝置包括控制器、機械手臂、多個離心管和用于放置離心管的托盤，機械手臂上設(shè)有與導(dǎo)流孔連接的導(dǎo)液管；控制器與機械手臂連接。[0016]本實用新型上述實施例的胰島灌流成像系統(tǒng)中灌流芯片采用開放式的結(jié)構(gòu)設(shè)計，蓋子可開啟，注入胰島樣品時，在反應(yīng)池的開口處滴加即可，避免了用注射泵對胰島的損傷。
[0017]另外，由于灌流芯片的蓋子上設(shè)有支撐骨，用蓋子密封反應(yīng)池時，支撐骨可與反應(yīng)池的內(nèi)側(cè)壁緊貼，因此，既可以使蓋子和反應(yīng)池I的相對位置固定，保證蓋子不發(fā)生錯移，而且可以保證整個灌流芯片的密封性良好，使得反應(yīng)池中的反應(yīng)能夠有效進行。此外，當蓋子密封反應(yīng)池時，由于支撐骨的底部并不與反應(yīng)池的底部接觸，因而不會發(fā)生支撐骨損傷胰島的情況。
[0018]由此可見，以上胰島灌流成像系統(tǒng)的設(shè)計從多方面保護胰島不受損傷，使胰島的特定分泌活動有效進行，從而使得表征結(jié)果的準確性提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1示出了本實用新型的實施例提供的胰島灌流成像系統(tǒng)中灌流芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2示出了本實用新型的實施例提供的胰島灌流成像系統(tǒng)中收集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面通過具體的實施例子并結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的詳細描述。
[0022]本實用新型的一個實施例提供了一種胰島灌流成像系統(tǒng)，包括多個注射泵、灌流芯片和收集裝置，多個所述注射泵分別與所述灌流芯片連接，所述灌流芯片與所述收集裝置連接；如圖1所示，所述灌流芯片包括相互可拆卸連接的蓋子和反應(yīng)池1，所述蓋子設(shè)有支撐骨；當所述蓋子與所述反應(yīng)池I連接時，所述支撐骨的外側(cè)壁與所述反應(yīng)池的內(nèi)側(cè)壁2緊貼，并且所述支撐骨的底部不與所述反應(yīng)池I的底部接觸。
[0023]以上胰島灌流成像系統(tǒng)中灌流芯片采用開放式的結(jié)構(gòu)設(shè)計，蓋子可開啟，注入胰島樣品時，在反應(yīng)池I的開口處滴加即可，避免了用注射泵對胰島的損傷。
[0024]另外，由于灌流芯片的蓋子上設(shè)有支撐骨，用蓋子密封反應(yīng)池I時，支撐骨可與反應(yīng)池I的內(nèi)側(cè)壁緊貼，因此，既可以使蓋子和反應(yīng)池I的相對位置固定，保證蓋子不發(fā)生錯移，而且可以保證整個灌流芯片的密封性良好，使得反應(yīng)池I中的反應(yīng)能夠有效進行。此夕卜，當蓋子密封反應(yīng)池I時，由于支撐骨的底部并不與反應(yīng)池I的底部接觸，因而不會發(fā)生支撐骨損傷胰島的情況。
[0025]由此可見，以上胰島灌流成像系統(tǒng)的設(shè)計從多方面保護胰島不受損傷，使胰島的特定分泌活動有效進行，使得表征結(jié)果的準確性提高。
[0026]此外，上述胰島灌流成像系統(tǒng)還可進一步改進，以達到更多的技術(shù)效果，如圖1和2所示，例如:
[0027]優(yōu)選地，反應(yīng)池的內(nèi)側(cè)壁2呈二階階梯狀，并且蓋子與反應(yīng)池I連接時，反應(yīng)池的內(nèi)側(cè)壁2的第一階階梯的頂部4與支撐骨的底部緊貼:既可以實現(xiàn)灌流芯片的開放式結(jié)構(gòu)，又可以保證胰島在芯片內(nèi)的分泌活動不受影響。當然，反應(yīng)池的內(nèi)側(cè)壁2也可設(shè)計為三階、四階等更多數(shù)量的階梯狀，而蓋子的支撐骨可設(shè)計為與反應(yīng)池I的底部以上的階梯相配合的形狀，即支撐骨的側(cè)壁也為階梯狀，采用這種結(jié)構(gòu)時，灌流芯片的密閉性和牢固性更好，并且階梯越多，密閉性越好。
[0028]優(yōu)選地，反應(yīng)池I的底部的內(nèi)壁上設(shè)有多個凹槽5:由于胰島不能用機械的手段固定，不便于顯微鏡觀察，因此設(shè)置凹槽5來固定胰島，每一個凹槽5內(nèi)的胰島量固定，只需將凹槽5的容積設(shè)計為便于觀察的容積，即可解決以上問題。另外，為了便于多次重復(fù)試驗，可以將多個凹槽5設(shè)計為陣列分布式。
[0029]優(yōu)選地，灌流芯片的側(cè)壁上設(shè)有多個導(dǎo)流孔3 ;多個導(dǎo)流孔3中的一個與收集裝置連接，其余導(dǎo)流孔3與多個注射泵分別一一對應(yīng)地連接:采用這種設(shè)計可以保證一次注入多種刺激液，從而用于更多的生物研究。在此基礎(chǔ)上進一步優(yōu)選地，每個導(dǎo)流孔3在反應(yīng)池I的內(nèi)側(cè)壁的邊緣處6為弧形邊緣:這種結(jié)構(gòu)不存在死角，從而保證刺激液更快、更徹底地流入反應(yīng)池I中，并且經(jīng)試驗證明，采用這種結(jié)構(gòu)，當灌流速度在1.5mL/min時,可以在30s內(nèi)將將溶液排到小于20%，90s左右排空液體。同理，為達到同樣的效果，也可以將每個導(dǎo)流孔3的側(cè)壁都設(shè)計為弧形側(cè)壁。[0030]優(yōu)選地，灌流芯片為聚二甲基硅氧烷(PDMS)芯片:娃晶體具有各向特異性，在用等離子蝕刻硅片時，能保證蝕刻方向為完全的縱向，即很好的垂直度和平整度，因而采用這種芯片顯影時精準度更高。而相關(guān)技術(shù)中的而光刻膠制備的芯片不具有這種性質(zhì)，在與顯影液發(fā)生反應(yīng)時各向同性，即光刻機保護層的橫向和縱向都會被顯影液剝落，形成圓弧狀且不平滑的邊緣。另外，在制作聚二甲基硅氧烷芯片時，用金屬作保護層可以對硅片進行高深度的加工，金屬保護層是在硅片蝕刻過程中的一種保護工藝，在蝕刻完成之后要去除。或者更進一步地，用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)加工作模具使PDMS芯片能一體成型，降低了漏液的可能性。現(xiàn)有的技術(shù)為多層PDMS分別成型后再組合在一起，每層PDMS間會有縫隙，容易漏液，而一體成型之后就不存在這些縫隙了。
[0031]此外，采用PDMS芯片時，可以實現(xiàn)反應(yīng)池I內(nèi)的胰島40X倍物鏡下成像:因為采用這種材質(zhì)，反應(yīng)池I的底部的壁厚可以制作得足夠薄，從而實現(xiàn)高倍成像，例如，反應(yīng)池I的底部的壁厚可達到0.10-0.15mm。
[0032]優(yōu)選地，將收集裝置設(shè)計為自動化的收集裝置:收集裝置包括控制器、機械手臂7、多個離心管和用于放置離心管的托盤8，機械手臂7上設(shè)有與導(dǎo)流孔3連接的導(dǎo)液管9 ；控制器與機械手臂7連接。采用這種收集裝置可以實現(xiàn)以下目標:根據(jù)注射泵注入刺激液的種類和速度，在控制器中預(yù)先存儲機械手臂7的運行速度，從而將不同的分泌液滴入不同的離心管中，以更高效率地分析試驗結(jié)果。其中，機械手臂7的結(jié)構(gòu)可采用多種設(shè)計，例如在機械手臂7上設(shè)置用于托盤8滑動的滑軌701，以及帶動托盤8滑動的輸送帶702，當收集分泌液的種類發(fā)生變化需要抽至另一離心管時，控制器控制機械手臂7工作使托盤8滑動，直至相應(yīng)的離心管移動至導(dǎo)液管9的出液口的正下方以接受分泌液；或者，當前一離心管已盛滿液體時，也可以利用機械手臂7移動托盤8以使導(dǎo)液管9的出液口對準新的離心管。另外，托盤8上放置離心管的位置可設(shè)置成通孔801，更為優(yōu)選地，通孔801呈陣列分布，每兩排通孔之間還可以設(shè)置一條凹槽，以便在收集分泌液之前，在兩排通孔之間的凹槽中預(yù)存冰塊(或者冷水等用于降溫的物質(zhì))，從而使得托盤在收集過程中都在零度以下的環(huán)境中，顯然，托盤上用于盛裝分泌液的離心管也在零度以下的環(huán)境中，從而保證收集的分泌物質(zhì)不會降解。[0033]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.胰島灌流成像系統(tǒng)，其特征在于，包括多個注射泵、灌流芯片和收集裝置，多個所述注射泵分別與所述灌流芯片連接，所述灌流芯片與所述收集裝置連接；所述灌流芯片包括相互可拆卸連接的蓋子和反應(yīng)池，所述蓋子設(shè)有支撐骨；當所述蓋子與所述反應(yīng)池連接時，所述支撐骨的外側(cè)壁與所述反應(yīng)池的內(nèi)側(cè)壁緊貼，并且所述支撐骨的底部不與所述反應(yīng)池的底部接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的胰島灌流成像系統(tǒng)，其特征在于，所述反應(yīng)池的內(nèi)側(cè)壁呈二階階梯狀，并且所述蓋子與所述反應(yīng)池連接時，所述反應(yīng)池的內(nèi)側(cè)壁的第一階階梯的頂部與所述支撐骨的底部緊貼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的胰島灌流成像系統(tǒng)，其特征在于，所述反應(yīng)池的底部的內(nèi)壁上設(shè)有多個凹槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的胰島灌流成像系統(tǒng)，其特征在于，多個所述凹槽呈陣列分布。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的胰島灌流成像系統(tǒng)，其特征在于，灌流芯片的側(cè)壁上設(shè)有多個導(dǎo)流孔；多個所述導(dǎo)流孔中的一個與所述收集裝置連接，其余導(dǎo)流孔與多個所述注射泵分別一一對應(yīng)地連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的胰島灌流成像系統(tǒng)，其特征在于，每個所述導(dǎo)流孔在所述反應(yīng)池的內(nèi)側(cè)壁的邊緣處為弧形邊緣。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的胰島灌流成像系統(tǒng)，其特征在于，每個所述導(dǎo)流孔的側(cè)壁都為弧形側(cè)壁。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的胰島灌流成像系統(tǒng)，其特征在于，所述灌流芯片為聚二甲基硅氧烷芯片。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的胰島灌流成像系統(tǒng)，其特征在于，所述反應(yīng)池的底部的壁厚為 0.10-0.15mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的胰島灌流成像系統(tǒng)，其特征在于，所述收集裝置包括控制器、機械手臂、多個離心管和用于放置所述離心管的托盤，所述機械手臂上設(shè)有與所述導(dǎo)流孔連接的導(dǎo)液管；所述控制器與所述機械手臂連接。
【文檔編號】G01N33/48GK203672881SQ201420035468
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年1月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月20日
【發(fā)明者】陳良怡, 王意, 胡麗丹 申請人:北京大學(xué)