CN103249829B - 用于自动化***操作的***和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于自动化计算机控制地跟踪和操作游动样品的***和方法。本发明的***和方法适于跟踪和操作***，尤其适于***卵浆内注射(ICSI)操作。本发明亦涉及用于保持诸如***等游动细胞和诸如***等非游动细胞的装置。本发明的装置包含具有空气出口的密封室、用于游动细胞的一个孔以及用于非游动细胞的另一个孔。

Description

用于自动化***操作的***和方法
发明领域
本发明涉及用于自动化跟踪和操作游动样品的***和方法。本发明亦涉及用于保持游动细胞和非游动细胞的装置。
发明背景
***操作广泛用于临床实践和研究，其使用小型工具(例如微量移液管)与***相互作用。例如，在用于体外受精的医学操作***卵浆内注射(ICSI)中，通过微量移液管吹打/固定***、将其吸入微量移液管中并自微量移液管分配至***(即***)中。
***操作一般手动进行。操作者经由操纵杆来控制微量移液管的运动，以在光学显微镜下在物理上吹打/操作***。***固定需要微量移液管将***尾挤压(吹打)至表面(例如，皮氏培养皿的底部)上。因此，***固定可以是具有严格技术要求的具挑战性的操作。因健康***的快速移动(25μm/秒)所致，***可快速移出显微镜的视野。操作者需要通过注视显微镜的目镜来小心地监测***的运动并且手动移动显微镜载物台以将***保持在视野内，同时试图移动微量移液管吹打***尾(厚度小于1 μm)以进行固定。
与使用微量移液管用于***操作不同，EPO专利公布号19803651公开了使用脉冲激光器将***固定在培养基中的方法。此方法提供了用于***固定的备选方法，但是未将***固定程序自动化。其亦不能进行诸如吸取和分配***等其它操作。美国专利号7,875,845公开了使用光学镊子在***的不同区域之间移动微观粒子(例如***)的***。PCT公布号W02010115167公开了使用介电电泳(DEP)场提取和分离微观粒子(例如***)的***。
工业和学术界已非常关注***和其它生物材料的辅助分析。美国专利号7,526,116和7,720,272公开了在显微镜载玻片上的关注区域内自动化鉴定***的***。美国专利号7,252,642和美国专利申请公布号2011149287、2011147591、2007245812和20040146848公开了用于定量样品内总***浓度的方法、视频可视化***以及用于观察***样品的显示工具。美国专利号7,521,696公开了用于分析荧光标记的生物材料的方法。使用者在图像中使用荧光来手动示踪生物材料。美国专利号7,042,639、7,106,502和7,268,939公开了利用图像处理技术来鉴定、探测和跟踪显微镜标本(例如生物细胞)的成像***。美国专利申请公布号2010046823公开了用于视觉跟踪移动目标(例如生物细胞)的自动化***和方法。
美国专利号4,402,614和4,176,953公开了一种方法，其将一束光对准***，并测定每单位时间来自***的光反射以测定***活力。美国专利号7,838,210公开了用于分选***的方法。美国专利号7,943,384、7,758,811和7,799,569公开了基于***的某些特征(例如DNA含量)来将***分选和分类的***。美国专利号4,896,967和美国专利号4,896,966公开了使用辐射遥感方法和信号处理来推断***、细菌和粒子的运动的光学***。美国专利号7,855,078公开了能够基于一种或多种特征来分离***的流式细胞仪。美国专利公布号2011061472公开了用于分离***和用于确定***样品中***质量的微流体装置。
在计算机辅助的***分析(CASA)领域已开发数种算法来示踪***轨迹、测定***速度和评估***能量学(L. Shi, J. Nascimento, C. Chandsawangbhuwana, E. Botvinick和M. Berns, "An automatic system to study sperm motility and energetics(研究***活力和能量学的自动***)," Biomed. Microdevices,第10卷,第573-583页, 2008; L. Z. Shi, J. M. Nascimento, M. W. Berns和E. L. Botvinick, "Computer-based tracking of single sperm(基于计算机的单***示踪)," J. Biomed. Opt.,第11卷, 2006; M. Berezansky, H. Greenspan, D. Cohen-Or和O. Eitan, "Segmentation and tracking of human sperm cells using spatiotemporal representation and clustering(利用时空表征和聚类划分和示踪人***)," Progr. Biomed. Opt. imaging Proc.,第6512卷, 2007; H. Oku, M. Ishikawa, N. Ogawa, K. Shiba和M. Yoshida, "How to track spermatozoa using high-speed visual feedback(如何利用高速视觉反馈跟踪***),"载于Proc. Annu. lnt. Conf. IEEE Eng, Med. Biol. Soc. EMBC, 2008，第125-128页;以及R. P. Amann和D. F. Katz, "Reflections on CASA after 25 years(25年后对CASA的感想)," J. Androl.,第25卷,第317-325页, 2004)。
然而，前述计算机辅助的***分析法仅与可视***分析有关，并且不能将***操作自动化。鉴于以上，需要的是用于进行自动化***操作的***和方法。自动化***操作克服了哺乳动物***操作中的固有限制。为了实现自动化***操作，以下可为必需的：(1)集成有多个机动化定位装置和成像装置的***；(2)用于实时跟踪***的空间位置的计算机视觉算法；和(3)用于控制机动化***来操作***的运动控制法。
吸持移液管(holding pipette)为用于在ICSI中固定单***的标准工具。寻找***并使其固定很费时。亦需要的是用于固定多个***和用于在同一装置上容纳***以显著促进ICSI的装置、优选一次性装置。
关于基于真空的细胞保持装置存在数个现有专利。美国专利申请公布号2007048857和欧洲专利公布号1752221公开了通过捕获孔施用负压吸力的细胞捕获板。类似地，美国专利申请公布号20050250197和美国专利号5,262,128亦公开了经由通孔和真空施用的细胞捕获装置。这些专利文件的装置的通孔在装置表面上。
还没有用于ICSI用途的能够固定多个***并在同一装置上容纳***的细胞保持装置。需要的是这样的装置设计，其(1)能够有效捕获/释放多个***并保持***；(2)能够在装置上适当容纳细胞和液体培养基；和(3)为一次性和低成本的。
发明概述
在一个实施方案中，本发明提供用于在显微镜下自动化跟踪和操作游动样品的***，其特征在于所述***包含：(a)第一***，所述第一***适于支持含有游动样品的基底，以及适于控制所述基底的运动，所述第一***与主机可操作地连接；(b)控制操作工具运动以操作基底中的游动样品的第二***，所述第二***与主机可操作地连接；(c)用于观察基底中的游动样品和操作工具的显微镜工具，所述显微镜工具与主机可操作地连接；(d)能够安装在显微镜工具上的图像获取装置，所述图像获取装置与主机可操作地连接，并且所述图像获取装置能够向主机提供游动样品和操作工具的图像；和(e)主机，所述主机包含用于处理由图像获取装置提供的图像的工具、用于第一***的运动控制以自动跟踪游动样品的工具以及用于第二***的运动控制以使用操作工具自动操作游动样品的的工具。
在另一个实施方案中，本发明提供在显微镜下自动化操作游动样品的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：(a)将含有游动样品的基底置于第一***上，所述第一***安装在具有图像获取装置的显微镜工具上；(b)使用图像获取装置获取游动样品和用于操作游动样品的微量移液管工具的显微图像；(c)使用第一***，基于游动样品和微量移液管工具的图像来自动跟踪基底上的游动样品；(d)使用与微量移液管工具连接的第二***，将微量移液管工具自动移至相当接近游动样品的位置；和(e)使用用于操作游动样品的微量移液管工具自动固定游动样品。
在本发明的方面，所述游动样品包括***。
亦公开了用于保持游动细胞和非游动细胞的装置。因此，在另一个实施方案中，本发明提供用于保持游动细胞和非游动细胞的装置，所述装置包含：(a)能够接收游动细胞的一个或多个孔；(b)具有空气出口的密封室；和(c)能够接收非游动细胞的一个或多个孔，所述用于非游动细胞的一个或多个孔各自包含可操作用于保持非游动细胞通孔阵列，阵列中的每个通孔均在相对端具有开口，所述通孔将用于非游动细胞的孔与密封室连接。
在另一个实施方案中，本发明提供用于保持游动细胞和非游动细胞的装置，所述装置包含：(a)具有上表面和下表面的第一工具，所述上表面具有用于非游动细胞的至少一个孔，所述用于非游动细胞的至少一个孔包含用于保持非游动细胞的通孔阵列，阵列中的每个通孔从上表面延伸至下表面；和(b)与所述下表面连接的第二工具，所述第二工具具有用于游动细胞的至少一个孔以及这样的区域，所述区域配置用于在所述下底面与所述第二工具之间在所述用于非游动细胞的孔下界定室，使得阵列中的通孔将所述室与用于非游动细胞的孔连接，所述室具有空气出口。
在本发明的方面中，所述游动细胞为***，所述非游动细胞为***。
附图简述
一个或多个实施方案的简述在本文中仅以实例的方式并参考以下附图来提供，其中：
图1阐述根据本发明的一个实施方案的自动化***操作***的示意图。
图2阐述根据本发明的一个实施方案的***固定操作程序。
图3阐述根据本发明的一个实施方案的***吸取操作程序。
图4阐述根据本发明的一个实施方案的在微量移液管内吸取和定位的多个***的方案。
图5阐述根据本发明的一个实施方案的***分配操作程序。
图6阐述根据本发明的一个实施方案的清除粘附在微量移液管外的碎屑的操作程序。
图7阐述根据本发明的一个实施方案的清除微量移液管内的阻塞物的操作程序。
图8阐述根据本发明的一个实施方案的用于保持***和固定/释放***的装置的侧截面图。
图9显示根据本发明的一个实施方案的用于保持***和固定/释放***的装置顶部的透视图。
图10显示根据本发明的一个实施方案的用于保持***和固定/释放***的装置基部的透视图。
图11阐述根据本发明的一个实施方案的用于保持***和固定/释放***的装置基部和顶部的组件。
图12阐述在ICSI操作期间根据本发明的一个实施方案的用于保持***和固定/释放***的装置的侧截面图。
图13A阐述根据本发明的一个实施方案的用于保持***和固定/释放***的装置的通孔阵列结构的俯视图。
图13B阐述通过截面F-F的在图13A中阐述的结构的侧截面图。
图13C阐述通过截面E-E的在图13A中阐述的结构的侧截面图。
图14A阐述根据本发明的一个实施方案的用于保持***和固定/释放***的装置的***孔设计的俯视图。
图14B阐述通过截面D-D的在图14A中阐述的***孔的侧截面图。
图15A阐述根据本发明的一个实施方案的用于保持***和固定/释放***的装置的室的俯视图。
图15B阐述通过截面G-G的在图15A中阐述的***孔的侧截面图。
图16阐述根据本发明的一个实施方案的用于保持***和固定/释放***的装置的空气出口和管道之间的连接。
图17阐述根据本发明的一个实施方案的用于保持***的装置的***孔和用于固定/释放***的多个孔的设计。
发明详述
1.定义
本文所用“自动的/自动化的”意指游动样品的操作没有人操作者控制(例如手动和/或基于操纵杆的控制)或者其中人为干涉限于输入数据。将软件(图像处理和运动控制)和硬件集成在计算机中以减少或消除操作者介入。
本文所用“控制软件/算法”意指以计算机程序的形式执行的运动控制律(例如比例-积分-微分)，所述计算机程序使利用本发明所示***和方法的游动样品的跟踪和操纵自动化。
本文所用“图像处理”意指以下控制软件，其能够从通过图像获取装置、照相机/显微镜实时获取的图像中提取数据或信息、分析和应用所述数据或信息，并因此利用本发明所示***和方法自动鉴定并跟踪游动样品和微量移液管。
本文所用“操作”意指游动样品的固定、吸取和/或分配，所述游动样品例如***或任何其它单细胞或多细胞微生物实体。
本文所用“机动化的”意指定位装置装备有经由控制算法和策略控制的一个或多个电动机。
本文所用“运动控制”意指对定位装置(机动化平台、显微操作器和机动化压力装置)运动的计算机控制，以使用本发明所示硬件和方法进行游动样品的操作。
本发明公开了用于自动化操作游动样品的***和方法。本发明亦提供用于保持游动样品例如游动细胞和非游动细胞的装置。
2.用于自动化跟踪和操作游动样品的***
根据本发明一个实施方案的用于自动化跟踪和操作游动样品的***的示意图如图1所示。根据此实施方案，用于自动化跟踪和操作游动样品的***1可包含以下部件：
(i)主机10，其可包含用于运动控制和图像处理的控制软件/算法；
(ii)显微镜3，例如倒置光学显微镜；
(iii)图像获取装置，例如照相机6，可将其安装在显微镜3上；和
(iv)至少两个机动化定位装置(“***”)2、7，例如多自由度机动化平台2或多自由度机动化微型机器人/显微操作器7，其可分别能够控制用于保持诸如***12等游动样品的基底17的运动，和用于操作游动样品的诸如微量移液管4等操作工具的运动；和
(v)与主机10连接或安装在主机10上的至少两个***控制装置15、16，其用于递送控制信号至两个***2、7用于两个***的受计算机控制的运动控制。
***1亦可包含用于游动样品吸取和分配的机动化压力装置。所述机动化压力装置可包含注射器8和机动化平台9。
所述***亦可包含基底，例如用于保持或容纳***12的保持装置或容器17。
所述***亦可包含隔振台11，以使显微镜、图像获取装置和定位装置的振动降至最低。
机动化定位装置2、7、显微镜3、图像获取装置6、压力装置8、9可受主机10控制以便使游动样品的操作自动化。
虽然本发明***的该具体配置可用于***的跟踪和操作，但应明确理解的是，这只是说明性实例以及本发明可容易地适于跟踪和操纵具有或不具有尾部的任何其它游动样品。其它游动样品可包括单细胞或多细胞微生物实体。
参考图1，可将含有***和***培养基的基底17置于多自由度机动化平台2上，可将所述平台安装在显微镜3上。可将微量移液管4 (其可以是直的微量移液管或成角度的微量移液管(玻璃毛细管))与微量移液管支架5连接以操纵***12。可将照相机6安装在显微镜3上，以向***提供***12和微量移液管4的显微图像。多个机动化定位装置，例如多自由度机动化平台或显微操作器可用于在自动化***操作中执行程序。所述多自由度机动化平台2可用于移动基底1，由此***可出现在显微镜3的视野中。所述多自由度机动化显微操作器7可用于控制微量移液管4的运动。所述机动化压力装置可用于***吸取和分配。可将注射器8 (其可包含在压力装置内)与微量移液管4连接。单自由度机动化装置9可用于控制注射器8内的活塞，以调整微量移液管4内的压力。主机10可用于自动控制多个机动化定位装置2、7、9和自动处理来自显微镜3和照相机6的图像。
3.用于自动化跟踪和操作游动样品的方法
在一个实施方案中，本发明提供自动跟踪和操作游动样品的方法。自动跟踪和操作游动样品的方法可如下开始：通过将含有游动样品的基底置于第一***上，所述第一***能够移动所述基底，使得所述游动样品可出现在具有图像获取装置的显微镜的视野中。可将所述第一***、显微镜工具和图像获取装置与主机连接。主机可包含用于运动控制和图像处理的控制软件。游动样品和用于操作游动样品的微量移液管的显微图像可使用图像获取装置自动获取。基于包含在显微图像中的信息，主机可使用第一***自动跟踪基底上的游动样品。利用跟踪信息，可使用与微量移液管连接的第二***将微量移液管自动移至与游动样品相当接近的位置，并且可使用用于操作靶游动样品的微量移液管基本上固定游动样品。
尽管下文所示方法可能涉及***的自动跟踪和操作，但应明确理解的是，这只是说明性实例以及本发明可容易地适于跟踪和操作具有或不具有尾部的任何其它游动样品。其它游动样品可包括单细胞或多细胞微生物实体。
根据本发明的一个实施方案的自动化***选择和固定方法的程序如图2所示。图2说明了一个***的选择和固定；然而应理解的是，所述方法可用于选择和固定多于一个***。所述程序可通过选择一个***开始。图2(a)所示的***选择步骤可以是手动的或自动化的。人操作者可首先通过计算机鼠标点击或靠近***头51来选择关注***或靶***，如图2(a)所述。此步骤可允许人操作者基于***形态和活力来选择所需***，从而运用他/她的专业知识。或者，靶***的选择亦可在无需人操作者的情况下经由图像处理自动化。然后可跟踪***头51以提供对每张连续图像的***位置的视觉反馈，所述图像通过包含在本发明***中的图像获取装置捕获。可确定从***头51至照相机的视野中心的空间距离。可将此空间距离输入控制器中，本发明***的主机可使用其控制多自由度机动化平台来将该空间距离调节至零，使得可将***保持在视野中心，如图2(b)所示。对于通过照相机捕获的每张连续图像，距离计算和多自由度机动化平台的运动可通过本发明的***自动进行，以将***维持在视野中心。
在本发明的一个实施方案中，***尾跟踪算法可用于定位每帧图像中***的尾52位置。***尾所定位于或近似定位于并通过图2(b)中的方框100指出的区域(本文称为‘尾区’)，可通过将***平均运动方向的换算值加入***头位置51的各空间分量来计算。***的平均运动方向可通过对许多最新的***运动方向值取平均值来获得。例如，***的平均运动方向可通过对约30个最新的***运动方向值取平均值来获得。本领域普通技术人员应理解的是，少于30个***运动方向值或多于30个***运动方向值亦可用于获得***的平均运动方向。根据照相机捕获帧速率和主机实时处理图像的计算能力，使用的运动方向值的数目范围可为15-60。给定图像帧中的***运动方向，可通过从给定图像帧中的***头位置减去前一图像帧中的***头位置来计算。***的平均运动方向可用于避免误差，所述误差由在照相机获取的连续图像(即图像帧)之间***运动方向的突然局部变化所引起。然后***尾跟踪算法可能能够通过从尾区中的图像提取闪烁特征来证实尾存在于尾区。闪烁特征例如可通过首先获得六个连续尾区图像帧之间的绝对差来计算。由前述的减法运算得到的图像可以是灰度图像。然后可将这些灰度图像加在一起形成尾区的闪烁特征图像(flicker feature image)。大于0 (非黑像素)的闪烁特征图像中的像素值代表暂时变化的区域(例如运动的***尾)。闪烁特征图像中高强度的区域(即像素值远大于0的区域)对应于较大的暂时变化的区域。相比之下，闪烁特征图像中像素值0 (黑像素)代表无显著暂时变化(例如未变化的背景)。通过使用先前的尾区图像帧，闪烁特征图像代表在先前和当前图像帧中的尾位置史。本领域普通技术人员应理解的是，少于6个连续的尾区图像帧或多于6个连续的尾区图像帧可用于提取闪烁。用于建立闪烁特征图像的连续尾区图像帧的数量范围可为2帧-30帧。可需要最少2帧以进行用于闪烁特征计算的绝对减法运算。如果闪烁特征图像的像素总数超过特定阈值，那么可认为存在尾，否则可认为缺失尾或不存在尾。可通过将其中存在尾的尾区图像的像素总值与其中不存在尾的情形进行比较，来用实验获得阈值。一旦证实***尾存在于尾区区域之内，则***尾跟踪算法可找到***尾上的位置。可通过在尾区的闪烁图像中找到具有最高像素强度值的区域，来获得***尾上的相对位置。然后可对***头51和***尾52位置取平均值来定位用于***尾固定的***尾的中点位置50，如图2(b)所示。
用于控制微量移液管4的本发明***的显微操作器可随后经历一系列运动来移动微量移液管4，以吹打/挥击/卷曲***的中点位置50来固定***。如图2(c)所示利用显微操作器(在图2中未显示)，可将微量移液管4自动移向***尾的中点位置50。如在图2(d)中所述，微量移液管4可随后将***尾压在容器(例如皮氏培养皿)的下表面上。如在图2(e)中所述，微量移液管4可随后翻转***尾以将***固定在下表面上。最后，可将微量移液管4放回至视野的左边，为下一次***固定化操作做好准备，如图2(f)所示。
应理解的是，前述尾跟踪算法仅为用于定位***上的位置用于固定化的一个实例。其它视觉信息，例如***运动方向、***速度和***角速度可用于定位***上的位置或靠近***的位置用于进行固定化。
***吸取法的操作程序如图3所示。如图3(a)所示，***吸取可由使用相同的图像处理法来跟踪***头51开始，所述图像处理法可用于自动化***固定化。可利用图像处理自动识别微量移液管4的尖端。可计算微量移液管尖端和***头之间的空间距离。然后显微操作器可经由运动控制将微量移液管4自动移至靠近***头位置51，如图3(b)所示。
然后人操作者可输入(例如，经由计算机鼠标点击)微量移液管4中***要到达的所需终点位置60，如图3(c)所示。或者，所需位置60可在没有人输入的情况下经由图像处理自动限定。然后可自动控制本发明***的机动化压力装置来将***吸入微量移液管中。可将规定终点和跟踪的***头51之间的空间距离输入控制器中，本发明的***可使用所述控制器控制机动化压力装置，将***移至微量移液管内的指定终点，如图3(d)所示。所述***吸取法亦可应用于吸取多个***。可将多个***吸入微量移液管中并且所述多个***以两个***之间的恒定间距(距离d)放置，如图4所示。通过装载多个***，对于注入多个***，所述***无需返回***库。
自动化***分配法的操作程序如图5所示。图5显示这样的方案，其中可在***卵浆内注射(ICSI)过程中，将一个***分配进卵104的胞质102中。可设置(自动地或通过使用者经由鼠标点击)靠近微量移液管4尖端的区域101并可首先记录此区域的图像，如图5(a)所示。本发明的自动化***可控制机动化压力装置，用精细受控压力使***分配出微量移液管4。当***头51从微量移液管4中出来并出现在区域101内时，可通过人视觉探测或经由主机内图像处理器提供的指令自动地视觉探测***头51，如图5(b)所示。***可随后停止机动化压力装置。
在ICSI中，可将***样品连同培养基置于基底(例如皮氏培养皿)中。然后可加入矿物油来覆盖培养基和***。在***操作过程中，微量移液管周围的碎屑可容易地粘附在微量移液管外表面或阻塞微量移液管内部。因此，可能需要经常清洁微量移液管以减少由碎屑引起的不利影响。图6显示可用于清洁粘附在微量移液管4外部的碎屑620的操作程序。可通过显微操作器将微量移液管4提起(达距离L)至空气中(如图6(b)所示)，并且自动降至其原始位置。当微量移液管4穿过空气-矿物油界面时，大部分碎屑620可通过矿物油640的表面张力去除。
清洁微量移液管内的阻塞碎屑720的操作程序如图7所示。首先可通过显微操作器将微量移液管4移入矿物油740中，如图7(a)所示。然后可通过本发明***的机动化压力装置提供压力脉冲，以将一定量的***培养基推出微量移液管4，如图7(b)所示。可在微量移液管4的尖端形成培养基泡750。微量移液管内的大部分阻塞碎屑720可排入泡750中。然后可将微量移液管4浸回培养基730中并吸取一定量的培养基，如图7(c)所示。
应理解的是，用于维持***的本领域已知的任何培养基均可用于本发明的***和方法。在一个方面，所述培养基可以是本领域已知的任何粘性培养基，所述粘性培养基可用于减慢***的移动性并利于***跟踪和固定化(参见例如J Assist Reprod Genet. 2010年1月; 27(1): 13-16)。
4.用于游动细胞和非游动细胞的装置
在一个实施方案中，本发明涉及用于保持游动细胞和非游动细胞的装置。本发明的装置可包含用于游动细胞的至少一个孔，和用于非游动细胞的至少一个孔。所述用于非游动细胞的至少一个孔可包含用于基本保持非游动细胞的通孔阵列，阵列中的每个通孔可在相对端具有开口。所述通孔可将用于非游动细胞的孔与密封室连接。所述密封室可包含空气出口。
虽然本文提供的实例涉及本发明的装置在***卵浆内注射(ICSI)中的用途，但应明确理解的是，这只是说明性实例以及本发明可容易地适于其它细胞操作程序。
本发明公开了能够批量保持/释放***和***用于ICSI用途的首个一次性装置。
参考图8，根据本发明的一个实施方案的装置80可包含***孔或储存器920以及***孔930。装置80亦可包含与***孔930流体连通的密封室950。***孔920可能能够接收***917和用于***的培养基914。可加入矿物油912来覆盖培养基914。***孔920可设计为防止矿物油912溢流。
继续参考图8，***孔930可能能够接收***培养基919。在将***915转入***孔930中之后，可通过密封室950施用低负压。可将每个***915基本上固定在通孔945之上，所述通孔945可设计成将***孔930与密封室950连接，使得密封室950和***孔930可以是流体连通的。然后可将装置80转移至用于ICSI操作的倒置显微镜的载物台上。在将所有***915用***917注入之后，可经由密封室950施用低正压，***915可自通孔945中释放以收集。
在一个实施方案中，可将本发明的装置构建为具有两个或更多个部件的结构。可配置所述两个或更多个部件使得它们可装配成所述装置。在一个实施方案中，可将所述装置构建成具有两个部件的结构：上部或顶部和基部。
参考图9，本发明装置的上部或顶部900可包含***储存器930和储存器930内的通孔945的阵列。
参考图10，本发明装置的底部或基部1000可包含***储存器920、具有通道955的凹陷940以及用于将通道955与压力控制装置(未显示)连接的连接器或空气出口。可配置凹陷940用于接纳本发明装置的顶部。在顶部和基部耦合之后可封闭通道955，从而形成所述装置的密封室。完整的装置组件如图11所示。亦可提供浇口960，作为用于例如使用注射成型来利于制造的特征。
应理解的是所述装置的部件的其它设计可为可能的。例如，可在顶部塑造能够接收非游动细胞的孔。可将空气出口塑造成独立部件。因此，各功能部件的位置和模制部件的数量可能不同。因此，在一个实施方案中，本发明的装置可以是具有至少两个部件的组件，一个部件包含能够接收非游动细胞的一个或多个孔，和一个部件包含能够接收游动细胞的一个或多个孔。
在诸如ICSI等操作期间，可能需要适当定向***的极体以避免穿透***的极体。当***旋转时，旋转期间的平移运动可致使***改变其在像平面的位置或逃离出显微镜的视野。为了使平移运动降至最低，根据本发明的一个实施方案，可将***孔的中心设计成与装置965的旋转轴一致，如图11所示。
***孔区的侧横断面图如图12所示。可将***储存器1330的壁1332设计成以特定角度α倾斜。倾斜角α可小于注射微量移液管4弯曲角β，由此在注射期间，注射微量移液管4的运动可不被***孔1330的壁1332干扰/接触。可将***孔1330的深度设计为深至足以容纳完全覆盖***的培养基。
ICSI通常在倒置显微镜上进行。参考图12，可将自***孔1330底部1334到装置底部1336的距离设计成在倒置显微镜上物镜1370的工作距离之内。***孔底部上的通孔阵列1345可与密封室1350连接。当向密封室1350施用负压/正压时，***以批量方式保持在通孔阵列1345上/自通孔阵列1345释放。
通孔阵列的一个可能的设计如图13A和13B所示。阵列中通孔的数量可不同，这取决于待注入***的***的数量。在超***患者中，用于ICSI的***数量不同，尽管其在限定范围之内。通孔阵列的图案可对利于***在负压下自我分配起重要作用并影响注射效率。通孔可以基本为正方形或基本为矩形的图案区1445排列。可使图案1445的中心位于***孔1430底部的中心。图案区1445可按大小排列，由此在将***转移至所述区域时，可以最小行程将***吸至通孔。两个通孔之间的孔距可足以防止注射微量移液管在注射期间与邻近***接触。对于哺乳动物***，约0.4 mm的孔距可为合适的。可将通孔直径设计成在注射期间基本保持***，同时防止***变形。通孔的适当直径对于小鼠***可为约30微米-约40微米，对于仓鼠***可为约35微米-约45微米，以及对于人***可为约45微米-约55微米。
参考图13C，可围绕***孔的周边在下表面上打开腔957，由此使用注射成型将***底部构建得尽可能薄而平可为可行的。可使围绕顶部和基部之间的室区的接触区保持足够大以保证容易和可靠的结合。可安排通孔的位置以使通孔可整齐排列在室区内。
在一个实施方案中，可将本发明装置中***孔的位置设计成相对靠近***孔，如图11所示。本发明装置的***孔1520的通过图14A的截面D-D的侧截面图如图14B所示。与***孔相似，可将***孔1520的壁1522设计成以特定角度α倾斜。倾斜角α可小于微量移液管弯曲角β，由此在***吹打和吸取期间，注射微量移液管可不干扰/接触***孔的壁。将***孔1520的深度设计为深至足以容纳足够的培养物或其它介质和矿物油。为了获得对***清晰的显微镜聚焦，可将自***孔底部到装置底部的距离设计成在倒置显微镜上物镜的工作距离之内。***孔的下表面可以是无特征的平面。
本发明装置的密封室的设计可关键地影响气泡的生成。气泡不利地影响***成像，致使ICSI操作困难。为了减少气泡生成的风险，如图15A和15B所示，一个实施方案可以是将室1650的角倒圆。本发明人已经通过实验证明此设计方法减少气泡生成的有效性。
参照图16，连接器或空气出口1755可例如经由管1756将密封室与压力泵(未显示)连接。可将连接器的内径设计成适合标准薄软塑料管，使得由管的意外弯曲造成的压力扰动降至最低。保持压力平衡亦可对降低气泡生成的可能性至关重要。
本发明用于游动细胞和非游动细胞的装置可包含多于一个***孔和/或多于一个***孔。图17说明了具有用于保持***的***孔171和用于固定/释放***的多个孔172a、172b、172c的装置170的设计。可将多个孔172a、172b、172c中的每一个与对应的密封室173a、173b、173c连接。或者，可将多个孔与一个密封室连接(未显示)。图17说明了具有上部170a和基部17b的装置。
继续参考图17，在一个实施方案中，本发明的装置可在用于非游动细胞和游动细胞的每个孔周围包含肩或坝174，以容纳携有非游动细胞和游动细胞的样品及矿物油。坝174可用于适当维持孔内培养基的温度和pH。应理解的是，类似的坝可包含在与图11所示装置相似的装置中，所述装置具有用于保持***的一个孔和用于保持***的一个孔。
硅不是光学透明的，并且硅微型品制造为昂贵的。尽管玻璃为光学透明的，但是在玻璃上加工显微特征亦不适于细胞保持装置的大量制造。考虑成本和技术可行性，可选择注射成型来制造本发明的装置，通过激光技术钻取通孔。本发明装置的两部分结构可通过注射成型单独制作。材料选择可以是医用级LexanTM，其适于注射成型、光学透明且机械坚固，由此注射微量移液管不能划伤***孔和***孔的下表面。因此，在装置上保持的***和***可利用倒置显微镜清晰成像。所选材料亦可具有良好的热性能以在ICSI期间承受约37摄氏度而无显著的结构形变。可在ICSI操作期间保持此恒定温度，以满足标准化ICSI操作的要求。
本领域技术人员应理解的是，本文所述一个或多个实施方案的其它变化为可能的并且可在不背离本发明范围的情况下实施。

Claims (17)

1.一种用于自动化跟踪和操作显微游动样品的***，其特征在于所述***包含：
(a)第一***，所述第一***适于支持含有游动样品的基底，以及适于控制所述基底的运动，所述第一***与主机可操作地连接，所述第一***为安装在显微镜工具上的多自由度机动化平台；
(b)控制操作工具运动以操作基底中的游动样品的第二***，所述第二***与主机可操作地连接；
(c)用于观察基底中的游动样品和操作工具的显微镜工具，所述显微镜工具与主机可操作地连接；
(d)能够安装在显微镜工具上的图像获取装置，所述图像获取装置与主机可操作地连接，并且所述图像获取装置能够向主机提供游动样品和操作工具的图像；和
(e)主机，所述主机包含用于处理由图像获取装置提供的图像的工具、用于第一***的运动控制以自动跟踪游动样品的运动方向的工具以及用于第二***的运动控制以使用操作工具自动操作游动样品的工具；
其中所述游动样品为***，所述第二***为多自由度机动化显微操作器。
2.权利要求1的***，其特征在于所述***还包含与操作工具连接的压力装置，以使用所述操作工具自动控制游动样品的吸取和分配，所述压力装置与主机可操作地连接。
3.权利要求1的***，其特征在于所述***还包含隔振台，所述隔振台适于支持第一***、第二***、显微镜工具和图像获取工具。
4.权利要求2的***，其特征在于所述压力装置包含机动化平台和注射器，配置所述机动化平台以自动控制注射器内的活塞用于游动样品的吸取和分配。
5.一种使用用于自动化跟踪和操作显微游动样品的***自动化操作显微游动样品的方法，所述***包含：
(i)第一***，所述第一***适于支持含有游动样品的基底，以及适于控制所述基底的运动，所述第一***与主机可操作地连接，所述第一***为安装在显微镜工具上的多自由度机动化平台；
(ii)控制操作工具运动以操作基底中的游动样品的第二***，所述第二***与主机可操作地连接；
(iii)用于观察基底中的游动样品和操作工具的显微镜工具，所述显微镜工具与主机可操作地连接；
(iv)能够安装在显微镜工具上的图像获取装置，所述图像获取装置与主机可操作地连接，并且所述图像获取装置能够向主机提供游动样品和操作工具的图像；和
(v)主机，所述主机包含用于处理由图像获取装置提供的图像的视觉工具、用于第一***的运动控制以自动跟踪游动样品的工具以及用于第二***的运动控制以使用操作工具自动操作游动样品的工具；
其特征在于所述方法包括以下步骤：
(a)将含有游动样品的基底置于所述第一***上，所述第一***安装所述显微镜工具上；
(b)使用图像获取装置获取游动样品和用于操作游动样品的微量移液管工具的显微图像；
(c)使用视觉工具和第一***，基于游动样品和微量移液管工具的图像来自动跟踪基底上的游动样品的运动方向；
(d)使用与微量移液管工具连接的第二***，将微量移液管工具自动移至相当接近游动样品的位置；和
(e)通过用于第二***的运动控制的工具使用用于操作游动样品的微量移液管工具自动固定游动样品，所述第二***控制所述移液管的位置，
其中所述游动样品为***，所述第二***为多自由度机动化显微操作器。
6.权利要求5的方法，其特征在于步骤(a)包括将含有多个显微游动样品的样本放在基底上，以及其中所述方法还包括在样本内选择靶显微游动样品。
7.权利要求6的方法，其特征在于所述靶显微游动样品的选择通过计算机自动完成或通过操作者手动完成。
8.权利要求5的方法，其特征在于所述显微游动样品含有尾，以及其中所述游动样品通过利用微量移液管工具将所述尾自动压在基底上来固定。
9.权利要求8的方法，其特征在于所述方法还包括用于自动确定或接近尾的位置以及基于所述位置固定所述游动样品的步骤。
10.权利要求5的方法，其特征在于所述方法还包括使用与微量移液管工具连接的机动化压力装置自动吸取所述游动样品的步骤。
11.权利要求10的方法，其特征在于所述方法还包括选择微量移液管工具内所述游动样品要到达的所需终点，以及利用机动化压力装置将所述游动样品自动吸至微量移液管工具内的所需终点。
12.权利要求10的方法，其特征在于所述方法还包括将多个游动样品自动吸入微量移液管工具中。
13.权利要求10的方法，其特征在于所述方法还包括利用与微量移液管工具连接的机动化压力装置将***自动分配出微量移液管工具的步骤。
14.权利要求5的方法，其特征在于所述显微游动样品包含尾部和头部，以及其中步骤(c)包括：计算头部的近似位置、计算尾部的近似位置、计算所述显微游动样品的近似运动方向、计算所述显微游动样品的近似速度以及计算所述显微游动样品的近似角速度。
15.权利要求5的方法，其特征在于通过将所述显微游动样品的样本连同培养基置于基底中并用矿物油相覆盖所述培养基和样本，来将所述显微游动样品置于基底上。
16.权利要求15的方法，其特征在于所述方法还包括用于自动清洁微量移液管工具的外表面的方法，其中所述用于自动清洁微量移液管工具的外表面的方法包括以下步骤：(i)使用所述第二***利用显微操作器将微量移液管通过矿物油自动举出培养基并举入空气中；和(ii)利用所述第二***将微量移液管工具自动降低至培养液中。
17.权利要求16的方法，其特征在于所述方法还包括用于自动清洁微量移液管工具内部的方法，其利用与微量移液管工具连接的机动化压力装置自动排出培养基，从而清洁微量移液管工具的内表面。
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130101482A1 (en) * 2011-10-21 2013-04-25 Nanoinjection Technologies, L.L.C. Systems and devices for restraining a micro-object and associated methods
WO2013158658A1 (en) * 2012-04-16 2013-10-24 Cornell University Automated intracytoplasmic sperm injection assisted fertilization system
US9663755B2 (en) 2013-11-19 2017-05-30 The Governing Council Of The University Of Toronto Apparatus and methods for sperm separation
WO2016070454A1 (zh) * 2014-11-06 2016-05-12 徐小杨 用于***体外受精和卵裂培养的自动化装置、载体及方法
CN104673626B (zh) * 2015-02-26 2017-03-29 中国科学技术大学 一种转基因鱼自动构建装置
EP3339424B1 (de) * 2016-12-23 2019-05-22 Eppendorf AG Manueller injektor für die zellmanipulation
CN107357031B (zh) * 2017-09-02 2020-06-09 长沙傲图生物科技有限公司 一种自动化显微操作针姿态校准***和方法
EP3687416A1 (en) 2017-09-29 2020-08-05 Nanovare SAS Devices and methods for analysis of male infertility
ES1214345Y (es) * 2018-05-03 2018-09-13 Alcaide Francisco Vergara Pipeta de sujecion de ovocitos para procedimientos de inyeccion espermatica sin aspiracion citoplasmatica
GB201808312D0 (en) * 2018-05-21 2018-07-11 Governing Council Of The Univ Of Toronto A method for automated non-invasive measurement of sperm motility and morphology and automated selection of a sperm with high dna integrity
CN112746012B (zh) * 2020-01-31 2023-01-03 天津大学 单细胞操纵***及方法、单克隆细胞系构建方法、单细胞液滴生成***及方法
EP3865849A1 (en) * 2020-02-14 2021-08-18 Smart-Pick GmbH Sperm picking system
CN111579466B (zh) * 2020-05-25 2023-06-30 上海师范大学 一种家用型***检测装置和检测方法
CN112522098B (zh) * 2020-11-27 2022-03-22 北京理工大学 一种声波与微气泡共驱动的多功能微操作装置和方法
WO2022195576A2 (en) * 2021-03-15 2022-09-22 Qart Medical Ltd. Motile cell detection means
WO2023225121A1 (en) * 2022-05-17 2023-11-23 Overture Life, Inc. Methods, computer programs, and systems for automated microinjection
CN115992183B (zh) * 2023-03-21 2023-07-07 苏州博致医疗科技有限公司 ***自动制动与吸取方法及***

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008034249A1 (en) * 2006-09-21 2008-03-27 Yu Sun High-throughput automated cellular injection system and method
JP2009211027A (ja) * 2008-02-01 2009-09-17 Nsk Ltd マニピュレータシステム及び微小操作対象物の操作方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4176953A (en) 1978-05-22 1979-12-04 SEM Israel Limited Method and apparatus for measuring the motility of sperm cells
IL58559A (en) 1979-10-25 1983-03-31 Porath Furedi Asher Method and apparatus for measuring the motility of sperm cells
US4896967A (en) 1986-08-15 1990-01-30 Hamilton-Thorn Research Motility scanner and method
US4896966A (en) 1986-08-15 1990-01-30 Hamilton-Thorn Research Motility scanner and method
US5262128A (en) 1989-10-23 1993-11-16 The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services Array-type multiple cell injector
DE19803651C2 (de) 1998-01-30 2001-06-07 Klaus Rink Verfahren und Vorrichtung zur Bereitstellung und/oder Immobilisierung wenigstens eines Mikroorganismus in einer Kulturlösung
US6641526B1 (en) * 1998-03-20 2003-11-04 University Of Hawaii Development of normal offspring from oocytes injected with freeze-dried spermatozoa
KR100834588B1 (ko) 2001-05-24 2008-06-02 엠.이.에스. 메디컬 일렉트로닉 시스템즈 엘.티.디. 정액 분석
WO2004017041A2 (en) 2002-08-15 2004-02-26 Xy, Inc. High resolution flow cytometer
EP2306174B1 (en) 2003-03-28 2016-05-11 Inguran, LLC Flow cytometry nozzle for orienting particles and corresponding method
US7106502B1 (en) 2003-08-21 2006-09-12 The United States Of America As Represented By The Administrator Of National Aeronautics And Space Administration Operation of a Cartesian robotic system in a compact microscope imaging system with intelligent controls
CN104974983A (zh) 2004-03-29 2015-10-14 英格朗公司 用于授精的***悬浮液
JP4504089B2 (ja) 2004-05-10 2010-07-14 富士通株式会社 マイクロインジェクション装置およびマイクロインジェクション方法
WO2006063335A2 (en) 2004-12-10 2006-06-15 Arryx, Inc. Automated extraction and purification of samples using optical tweezers
GB0428044D0 (en) 2004-12-22 2005-01-26 Perkinelmer Ltd A method and apparatus for analysing a dynamic sample
JP4659553B2 (ja) 2005-08-05 2011-03-30 富士通株式会社 自動マイクロインジェクション装置および細胞捕捉プレート
US7526116B2 (en) 2006-01-19 2009-04-28 Luigi Armogida Automated microscopic sperm identification
JP2010525299A (ja) 2007-02-09 2010-07-22 ジーイー・ヘルスケア・バイオサイエンス・コーポレイション 生体物質の動きを追跡するシステム及び方法
WO2010022391A2 (en) * 2008-08-22 2010-02-25 Azte Arizona Technology Enterprises Integrated, automated system for the study of cell and tissue function
WO2010056755A2 (en) * 2008-11-11 2010-05-20 Craig H Randall Microfluidic embryo and gamete culture systems
JP2012522518A (ja) 2009-04-03 2012-09-27 ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア 細胞および生体粒子を選別するための方法および装置
TW201109654A (en) 2009-09-14 2011-03-16 Univ Nat Taiwan Biochip system, method for determining sperm quality and method for isolating sperm

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008034249A1 (en) * 2006-09-21 2008-03-27 Yu Sun High-throughput automated cellular injection system and method
JP2009211027A (ja) * 2008-02-01 2009-09-17 Nsk Ltd マニピュレータシステム及び微小操作対象物の操作方法

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