數(shù)字化細胞微注射技術(shù)及其應(yīng)用研究.pdf

1、目前廣泛采用的細胞微注射系統(tǒng)在進行細胞注射時,采用手動操作或機械手進行細胞尋找、定位、吸持,注射.存在著系統(tǒng)復雜及注射量控制精度低等缺點.研究可使細胞微注射操作簡單、注射量控制精確、注射成功率高的細胞微注射技術(shù)成為細胞工程的一個重要課題.微流體數(shù)字化技術(shù)是南京理工大學微系統(tǒng)研究室最新取得的重要研究成果.微流體數(shù)字化技術(shù)的研究在基本概念上和理論上有原創(chuàng)性,為建立與信息數(shù)字化、能量傳輸及固體運動數(shù)字化有等同意義的物質(zhì)傳輸數(shù)字化開辟了道路,對

2、微流體系統(tǒng)的研究和技術(shù)進步有重要意義.本論文是上述微流體數(shù)字化技術(shù)在細胞微注射技術(shù)上的應(yīng)用研究,在數(shù)字化細胞微注射技術(shù)的理論研究、相應(yīng)儀器設(shè)備的設(shè)計和制造、以及細胞微注射的實驗研究等方面取得了以下創(chuàng)新性成果.提出了摒棄借助顯微技術(shù)尋找細胞的被動方法,而采用主動輸出細胞,使細胞輸送、吸持、注射自動化,并在注射過程中實現(xiàn)未被注射細胞與已被注射細胞分離和計數(shù).研制出數(shù)字化細胞自動輸送器,經(jīng)活體細胞的輸送、吸持、注射自動化實驗研究,實現(xiàn)了細胞微

3、注射中的細胞微米級自動化輸送;實現(xiàn)了利用吸持器對輸送細胞的吸持和釋放;實現(xiàn)了細胞輸送、吸持、釋放動作順序的數(shù)字化控制.提出了利用電致伸縮陶瓷微位移器進行注射針的穿刺運動控制,利用壓電陶瓷微位移器進行注射量控制的數(shù)字化注射器設(shè)計思想,研制了數(shù)字化細胞微注射器,進行了微注射實驗.研制出了細胞微注射配套微工具制造設(shè)備—拉針器和鍛針器的實驗樣機,該樣機性能良好、工作穩(wěn)定可靠,已接近商品化水平.在該樣機上拉制出了滿足細胞微注射實驗要求的微注射針,