[发明专利]基于液滴自驱动技术的胚胎动态培养装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于液滴自驱动技术的胚胎动态培养装置，包括：基底平台；旋转件，设置在基底平台上；驱动机构，设置在旋转件上；机械手，机械手包括第一机械臂和第二机械臂，驱动机构驱动第一机械臂转动，第二机械臂能够相对于第一机械臂转动；末端执行器，末端执行器包括支架、设置在支架上的两个夹板，支架设置于第二机械臂，两个夹板能够相互平动或相互转动实现张合运动。本发明还公开了一种基于液滴自驱动技术的胚胎动态培养方法。本发明实现胚胎动态培养的自动化，能够使得胚胎发育受到最佳的物理刺激，提高发育速度和发育成功率；利用两个夹板的张合运动来驱动液滴运动，避免了外界因素对胚胎发育的影响，确保胚胎的安全和存活率。

技术领域

本发明涉及胚胎培养技术领域，尤其涉及一种基于液滴自驱动技术的胚胎动态培养装置及方法。

背景技术

生殖障碍是当今人们面临的一大困扰，辅助生殖技术的发展是解决这一困扰的主要方法，辅助生殖技术包括体外受精和体外培养两步，也就是在体外完成受精与胚胎培养至桑椹胚两步。目前，体外培养技术的发展主要是在对于培养液和培养环境的改善，是一种静态培养的方法。

随着人们对胚胎培养以及生物学原理的研究不断深入，发现胚胎在输卵管中的运动是由输卵管壁的蠕动和纤毛的摩擦产生的，且在运输的过程中，会受到输卵管壁与纤毛的摩擦力以及体液流动产生的剪切力等。研究发现这些物理刺激会促进胚胎产生有利于发育的物质，相较于静态培养，受到物理刺激的胚胎，发育速度和成功率均有所提升。但是现有的动态培养方法是使用旋转平台，将胚胎放在旋转平台上滚动，这种方式容易对胚胎的发育造成损伤，使得胚胎存活率低。

发明内容

针对现有技术不足，本发明的目的在于提供一种基于液滴自驱动技术的胚胎动态培养装置及方法。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种基于液滴自驱动技术的胚胎动态培养装置，包括：

基底平台，所述基底平台包括第一平台和第二平台，所述第一平台的上表面低于所述第二平台的上表面，所述第二平台用于放置培养皿，培养皿中放置了用于培养胚胎的培养液；

旋转件，设置在所述基底平台上；

驱动机构，设置在所述旋转件上；

机械手，所述机械手包括第一机械臂和第二机械臂，所述驱动机构驱动所述第一机械臂转动，所述第二机械臂能够相对于所述第一机械臂转动；

末端执行器，所述末端执行器包括支架、设置在所述支架上的两个夹板，所述支架设置于所述第二机械臂，所述夹板的表面设置有疏液层，两个所述夹板能够相互平动或相互转动实现张合运动；所述支架包括第一支撑架、设置在所述第一支撑架上的第二支撑架、设置于所述第二支撑架的直线电机以及由所述直线电机驱动的两个滑动旋转组件，所述滑动旋转组件包括滑动支架、与所述滑动支架相连接的支板、设置在所述支板上的旋转电机，所述旋转电机的第二转轴与对应的所述夹板相连接；

通过调整所述旋转件、机械手使两个所述夹板接触培养液，形成液桥，胚胎处于两个所述夹板之间，再启动所述旋转电机调整两个所述夹板之间的角度，所述直线电机启动通过两个所述滑动支架调整两个所述夹板之间的距离；控制两个所述夹板的运动速度，使培养液在两个所述夹板间的运动速度与胚胎在输卵管中的运动速度的差值在预设范围内，并且使胚胎在培养液中受到的剪切力与预实验得到的最佳剪切力的差值在预设范围内，实现对胚胎的动态培养。

作为本发明的进一步改进，所述旋转件包括基座、设置在所述基座上的旋转板以及设置在所述旋转板上的第一电机和两个侧板，所述基座固定在所述基底平台上，所述第一电机位于两个所述侧板之间，所述第一电机的第一转轴能够在所述基座内转动且与所述旋转板相连接。