一種包埋組織氣動切取器的制造方法
【專利摘要】本發明“一種包埋組織氣動切取器”涉及一種從大塊包埋的生物組織上切小樣并用于制備組織芯片的裝置，旨在解決傳統取樣器取樣長度難以調節、取樣器頭活塞和薄壁管容易損傷以及零部件加工和裝配精度要求高等問題。該裝置包括推桿、固定軸、折疊懸臂、彈簧、連桿、槍身、活塞室、槍管、活塞桿、活塞、保護帽、切樣管和擋片。推桿通過連桿、活塞桿和活塞推動氣體將切樣管內切取的組織樣品推出，省略了需要精密加工、精密配合的前端活塞；通過調節保護帽位置實現取樣長度控制、加樣定位或保護切樣管；帶向內傾斜角的可折疊懸臂可以防止手指外滑脫落，占用空間小、方便保存。取樣槍直徑和握持長度符合大眾手型。
【專利說明】一種包埋組織氣動切取器
【技術領域】
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[0001]本發明涉及一種從大塊包埋的生物組織上切取小樣并用于制備生物組織芯片的
>J-U ρ?α裝直。
【背景技術】
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[0002]在生命科學與醫學領域的科研和臨床工作中，對生物組織進行生理或病理方面的初步檢測通常需要較大組織，如幾個毫米乃至厘米大小。但是在精細檢測和組織長期保存時只需要I毫米或更小的樣品，而且有時需要多個樣品放置在一起便于比較，從而顯著提高檢測的效率并降低保存成本。這種需求在計算機技術與生物檢測技術結合發展的推動下，促生了包含微小體積和多品種樣品的生物組織芯片。利用組織芯片實現高通量的自動化檢測將成為生命科學與醫學領域開展科研和臨床工作精準高效的手段。因此，簡單、廉價而高效地制備組織芯片成為該技術應用的重要環節。
[0003]從大塊包埋生物組織上切取小塊樣品需要使用專用工具。簡單地說，這類工具類似活動鉛筆，通常采用活塞式結構(專利號為02292520的“組織芯片取樣器”，韓國UNITMA公司Quick-Ray組織陣列儀)。但是這種結構存在以下缺點:一是前端的取樣管為固定長度，調節取樣長度不方便；二是在切取樣品之后將樣品加入陣列微孔時，取樣管外沒有阻擋插入深度定位結構，難以將樣品柱準確推進陣列孔中；三是市場商品取樣管及管內活塞沒有保護措施，時常會因操作不當或粗心碰彎變形，影響以后使用；四是取樣管與活塞需要配合精密，對縫隙和同軸度要求高，增加了制造成本。類似技術的產品還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，它們也都是采用活塞式結構。不同的是，移液器雖然單只可調體積，但是不能用于固體；注射器也是針對液體樣品的產品，針頭為斜面，壁厚較厚，內孔很小，而且不能自動復位；芯片打孔器也多設計為一孔一器的結構，不具有通用性。
【發明內容】
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[0004]本發明要解決的問題在于切取器取樣長度調節和加樣定位、尖端變形保護以及零部件加工和裝配要求精度高的問題。為解決上述技術問題，本發明采取可調位置保護帽和活塞氣動推進技術。采用以上技術后，如需調節取樣長度，只要旋擰端部保護帽即可；而保護帽端面為光滑平面，也起到加樣定位作用；同時，在加樣時因為將保護帽旋出而使得帽端面與前端的切樣管口基本平齊，因而起到了保護薄壁管免受碰撞損壞作用；更重要的是，新的結構沒有了需要與切樣管精密配合的活塞，由另一端活塞通過氣體將樣品柱推出，降低了零部件加工精度要求，進而減少了制造成本。
[0005]切取器上部有折疊式懸臂，使用時打開，使用完畢后折疊至貼住切取器，便于放置，并防止衣服掛帶掉落損壞。
【專利附圖】
【附圖說明】
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[0006]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明做進一步詳細說明。
[0007]圖1是包埋組織氣動切取器結構的軸向剖面圖。
[0008]圖2是切取器折疊式懸臂結構縱向剖面圖。
【具體實施方式】
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[0009]附圖1所示包埋組織氣動切取器包括推桿1、固定軸2、折疊懸臂3、彈簧4、連桿5、槍身6、活塞室7、槍管8、活塞桿9、活塞10、保護帽11、切樣管12和擋片13組成。
[0010]推桿I由金屬或非金屬制成，圓柱形，粗端有內螺紋盲孔以與連桿5通過螺紋連接，推桿I頸部刻畫有標識距離的刻度。優選地，推桿I采用不銹鋼制造。
[0011]固定軸2由金屬制成，將折疊懸臂3與槍身6裝配在一起，直徑1-2毫米，與槍身6呈間隙配合，與懸臂3呈過盈配合。優選地，固定軸2采用不銹鋼制造。
[0012]折疊懸臂3由金屬制成，長度25-35毫米，厚度3_4毫米，寬8_10毫米，通過固定軸2裝配在槍身6上。折疊懸臂3的詳細結構如附圖2所示，一端有兩個平行的耳朵，耳朵上的孔與固定軸2形成過盈配合；懸臂與端部平面呈10-20度夾角，防止使用時手指向外滑脫，優選值為15度。
[0013]彈簧4套在連桿5上面，一端抵住推桿I端面，另一端抵住擋片13。彈簧4總壓縮量不小于30毫米，裝配預壓縮量不小于10毫米，以保證連桿5通過活塞桿9帶動活塞10向上復位。
[0014]連桿5由金屬或非金屬制成，一方面是通過螺紋將推桿I與活塞夾8連接起來，另一方面借助臺階定位彈簧4。連桿5直徑小于彈簧4孔徑1-2毫米，兩端螺紋段長度均在
7-10暈米。
[0015]槍身6由金屬或非金屬制成，一端通過內螺紋與槍管8裝配，另一端通過通孔與推桿I裝配。優選地，槍管6采用硬鋁制造，表面經噴砂和氧化處理。
[0016]活塞室7由金屬或非金屬制成，優選地，采用高密度聚乙烯注塑，壁厚0.5-1毫米。活塞室7總體呈圓柱形，一段為外徑4-6毫米、內徑0.5-2.5毫米(幾種規格，如0.7、1.3、
1.8,2.3毫米)的細空心圓柱管，另一段為內徑10-12毫米柱形管，端面為寬1-2毫米法蘭結構。
[0017]槍管8由金屬或非金屬制成，優選地，采用硬鋁制造，表面經噴砂和氧化處理。槍管8 —端通過外螺紋與槍身6裝配，另一端帶直徑4-6毫米通孔的細嘴通過外螺紋與保護帽11裝配。
[0018]活塞桿9由金屬或非金屬制成，優選地，采用尼龍。活塞桿9 一端通過內螺紋孔與連桿5裝配，另一段通過卡口與活塞10裝配。
[0019]活塞10由彈性非金屬材料制成，優選地，采用硅橡膠或氟橡膠。活塞10側面呈圓柱形，有1-3道寬2-3毫米和深0.5-1.5毫米的溝槽，形成2-4道密封裙邊；一端呈圓錐形，另一端有內腔通過開口與活塞桿9裝配。
[0020]保護罩11由金屬或非金屬制成，末端小孔直徑略大于切樣管12外徑，通過內側螺紋與槍管8裝配。保護罩11的深度不小于10毫米。
[0021]切樣管12由金屬或玻璃制成,為壁厚小于0.2毫米管狀結構，內外表面光滑，一端環形刀口刃厚小于0.05毫米，無刀口一端通過過盈配合或膠結與活塞室7裝配。
[0022]擋片13由金屬制成，為中間帶孔圓片，孔徑略大于連桿5直徑，外徑略小于槍管8內螺紋的基本大徑。
[0023]包埋組織氣動切取器整體長度在150-200毫米，可握持長度80-120毫米，槍身6與槍管8的外徑20-30毫米，該尺寸設計的依據是亞洲人大眾手型和尺寸。
【權利要求】
1.一種包埋組織氣動切取器，包括通過連桿(5)推動活塞桿(9)的推桿(I)、使推桿(I)復位的彈簧(4)、握持槍身(6)、槍管(8)和擋片(13)，其特征在于:它還包括活塞(10)和活塞室(7)，切樣管(12)及其保護帽(11)，以及折疊式懸臂(3)和固定軸(2)。
2.按照權利要求1所述的包埋組織氣動切取器，其特征在于:活塞室(7)與活塞(10)裝配形成密封氣室，容積不小于2毫升，彈性橡膠材質活塞(10)的側面有2-4道環形突起。
3.按照權利要求1所述的包埋組織氣動切取器，其特征在于:保護帽(11)裝配在槍管(8)尖端和切樣管(12)外，旋擰保護帽(11)可以控制切樣管(12)的外露長度進而使取樣長度在4-10毫米內可調，將保護帽(11)端面調至與切樣管(12) 口平齊起到保護作用，也起到加樣定位作用。
4.按照權利要求1所述的包埋組織氣動切取器，其特征在于:帶傾角折疊式懸臂(3)借助固定軸(2)裝配在槍身(6)上，通過旋轉可以展開以抵住食指便于拇指按壓推桿(1)，而折疊起來后可以減少占用空間，便于保存，也可以避免被刮落摔壞；懸臂(3)帶向內10-20度傾角，使得展開使用時手指不會向外側滑脫。
5.按照權利要求1所述的包埋組織氣動切取器，其特征在于:由氣動活塞(10)推動氣體將切樣管(12)內固體組織樣品吹出，從而省略傳統的在切樣管內直接推動固體樣品的活塞，減少精密零部件和精密裝配數目。
【文檔編號】G01N1/04GK203929422SQ201320717732
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年11月15日 優先權日:2013年11月15日
【發明者】倉懷興, 郝俊峰, 賈策, 馬建華 申請人:中國科學院生物物理研究所
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