專利名稱：對蛋同時進(jìn)行注射和檢測的方法和裝置的制作方法
相關(guān)申請本發(fā)明得益于1999年1月6日申請的第60/114,933號美國臨時申請。
這種通過對蛋進(jìn)行注射而向進(jìn)行胚胎發(fā)育的禽蛋引入的物質(zhì)的例子包括活的培養(yǎng)疫苗、抗生素、維生素和競爭排斥介質(zhì)(例如活的可復(fù)制組織)。處理物質(zhì)的實例在Sharma等人的美國專利4,458,630和Fredericksen等人的美國專利5,028,421中有所描述。還可以參見Sharma等人的美國專利4,458,630和Hebrank等人的美國專利4,681,063以及Sheeks等人的美國專利5,158,038。
在使用對蛋進(jìn)行注射的方法時，注射位置將取決于所期望的結(jié)果以及使用的注射液。Sharma的美國專利4,458,630描述了一種向羊膜或卵黃囊所限定的區(qū)域注射的方法。已公開的PCT 申請WO93/15185描述了向進(jìn)行胚胎發(fā)育的蛋的氣室中注射物質(zhì)的方法。已公開的PCT申請WO93/14629描述了一種向蛋中的胚胎肌肉組織注射的方法。
Paul的美國專利5,136,979描述了一種用于鳥胚胎的模塊化注射系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括一個大致水平取向的工具盤，該盤上帶有一個貫穿其的開口，注射器大致垂直地位于工具盤的開口中，注射器的下部向下懸掛在工具盤下面，注射器的上部抵靠在工具盤上或者位于盤上方。還有一個用于升起或者降下工具盤和注射器的裝置，使得當(dāng)盤下降并且抵靠在其上的注射器的下部敲擊要被注射的蛋時，抵靠狀態(tài)的注射器停止運動，此時工具盤繼續(xù)向下運動直到注射器脫離工具盤并且獨立于工具盤在直線方向上自由運動。當(dāng)工具盤上升時，它再次與注射器嚙合并帶著它向上運動并遠(yuǎn)離蛋。
Paul等人描述的這種裝置已經(jīng)用于對活的鳥蛋進(jìn)行快速商用注射操作，并在工業(yè)界廣為接受。該裝置的研制成功使得對極為復(fù)雜以及昂貴的材料、例如對疫苗的注射成為可能。但鳥蛋的內(nèi)部腔室和結(jié)構(gòu)的尺寸和位置非常多樣，有時有些蛋需要在非最佳的位置上進(jìn)行注射。這就需要提高注射精度以減少錯誤的注射操作，這是為了避免浪費注射材料以及避免無效注射。為了提高注射精度，需要在注射過程中從蛋內(nèi)獲取有用的實時信息，而這不能通過以前的自動注射方法和裝置獲得。
檢測到的信息可用于多種目的，包括但并不限于下述目的調(diào)整注射針的穿透深度以更精確地控制注射位置，使注射針的運動停止以控制注射深度，識別蛋的性別以對蛋進(jìn)行后續(xù)的分類，以及從死蛋中區(qū)分出活蛋使得死蛋不必再經(jīng)過注射和/或在后續(xù)步驟中將死蛋從活蛋中分離出來。另外，也可以檢測出胚胎發(fā)育的階段。例如，當(dāng)胚胎長大時，腔室和尿囊變大，而且氣室具有與蛋的其他腔室不同的導(dǎo)電特性。因此，可以通過檢測這些特性，例如用電極檢測氣室的大小來確定胚胎發(fā)育的階段。
該方法還包括以下步驟(f)從每個蛋中抽出傳送裝置；然后(g)對第二組多個蛋重復(fù)步驟(a)至(e)，以提供一個快捷、高速的裝置，用于自動地注射蛋并同時從大量蛋中檢測信息。
本發(fā)明的第二方面涉及一種在多個鳥蛋中精確定位針尖以向從多個蛋中選出的試樣中注射物質(zhì)或者抽吸物質(zhì)的方法。該方法包括(a)將多個鳥蛋定位在預(yù)定位置；(b)在每個蛋殼上制成一個開口；(c)通過每個開口伸出一個縱長的傳送裝置并使之伸入蛋中，每個傳送裝置包括一個檢測器和一個注射針，注射針具有頂部并且針內(nèi)形成有腔室；(d)從多個蛋中的每一個蛋的內(nèi)部檢測所述檢測器的深度信息；然后(e)根據(jù)相應(yīng)的針深度信息來獨立地控制每一根針的穿透深度；由此，可以注射物質(zhì)或者通過所述注射針的腔室從多個蛋中的每一個蛋內(nèi)的針頂部的特定位置抽吸生物材料。
本發(fā)明的第三方面涉及一種用于向多個鳥蛋中注射物質(zhì)、同時也從被注射的蛋的內(nèi)部檢測有用信息的裝置。該裝置包括一個用于對多個要被注射的鳥蛋進(jìn)行取向的對齊裝置。有多個注射器與對齊裝置配合，所述注射器用于在預(yù)定位置向多個鳥蛋中的每一個進(jìn)行注射。檢測器可操作地與每一注射針相連，用于從多個蛋中的每一個蛋內(nèi)部檢測信息。
本發(fā)明的第四方面涉及一種用于對針尖定位的裝置，所述針尖用于注射物質(zhì)或者從多個鳥蛋中的特定位置抽吸生物材料。該裝置包括一個用于對多個要被注射的鳥蛋進(jìn)行取向的對齊裝置。有多個注射器與對齊裝置配合，所述注射器用于在預(yù)定位置向多個鳥蛋中的每一個進(jìn)行注射，每一注射器包括一根針，針中具有一腔室，通過該腔室能夠注射物質(zhì)或者抽吸材料。位置檢測器可操作地與每一注射針相連，用于從多個蛋中的每一個蛋的內(nèi)部檢測信息。一個控制器可操作地與每一位置檢測器相連，用于獨立地控制每一根針的穿透深度。
本發(fā)明的上述以及其他目的、方案將通過下面的附圖和說明書進(jìn)行更詳細(xì)地說明。
圖2是有助于實施本發(fā)明的多注射頭裝置的側(cè)視圖。
圖3是圖2所示多注射頭裝置的立體圖。
圖4是為了構(gòu)成


圖1所示裝置所需的電流感應(yīng)、整流、均化和閾值電路的示意圖。
圖5是氣動方向控制閥的示意圖，該閥可以提升或者降下注射針，并能使注射針駐留在任何中間位置。請注意這種運動足夠慢以形成精確的停止信號(更快的運動可以通過在傳送停止信號前預(yù)先確定運動程度來控制)。
圖6A表示了一個根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的光學(xué)檢測器。
圖6B是圖6A所示光學(xué)檢測器的側(cè)視圖。
圖6C是示出與薄膜的距離的示意性光強度曲線。
圖7是根據(jù)本發(fā)明所述的壓力檢測器的示意圖，該壓力檢測器構(gòu)造成能夠向針周圍的介質(zhì)中分配少量液體的形式。
圖8是根據(jù)本發(fā)明另一個實施方案所述的壓力檢測器的示意圖，該壓力檢測器構(gòu)造成能夠向針周圍的介質(zhì)中分配少量液體的形式。
優(yōu)選實施例詳細(xì)描述現(xiàn)在參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述，附圖表示了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
下面應(yīng)該注意的是，就象是在Paul等人的美國專利5,136,979中所公開的那樣，本發(fā)明特別適于在高速裝置中向多個蛋注射材料而不會從蛋中抽吸材料，上述整個專利所公開的內(nèi)容作為參考資料包含在本文中。
本發(fā)明適用于對蛋進(jìn)行操作，特別是鳥蛋，更適于禽蛋，例如雞蛋、火雞蛋、鴨蛋、鵝蛋、鵪鶉蛋、野雞蛋或鴕鳥蛋。這些蛋可以是鮮蛋；即這些蛋包含活的鳥類胚胎。鮮蛋可以處于胚胎發(fā)育的任何時期，包括早期的胚胎發(fā)育和晚期的胚胎發(fā)育期間。另外，也可以為了特定目的用本發(fā)明對死的蛋進(jìn)行注射，例如在其中培養(yǎng)疫苗。
可以用本發(fā)明注射任何物質(zhì)，包括但并不限于疫苗，荷爾蒙，促長劑，促生長培養(yǎng)物、例如競爭排斥介質(zhì)，抗生素，異種核酸、包括轉(zhuǎn)基因菌類，標(biāo)記體、例如染色劑等。這些物質(zhì)可以單獨注射，也可以聯(lián)合注射。
這些物質(zhì)可以注射到蛋的任何適當(dāng)腔體中，包括胚胎內(nèi)的腹膜下、肌肉中或皮下，卵黃囊內(nèi)或梗節(jié)內(nèi)，胚胎的肝臟或肺內(nèi)，氣室內(nèi)，尿囊內(nèi)、羊膜液體內(nèi)，蛋清、胚盤等中。類似的，當(dāng)本發(fā)明用于從蛋內(nèi)抽吸材料時，也可以從這些腔室或材料中抽吸任何生物材料或試樣。
檢測步驟的時間取決于該方法的特定目的或者被檢測的物質(zhì)，以及注射材料或者抽吸試樣的性質(zhì)。通常，檢測步驟可以在注射步驟之前、之后或者同時進(jìn)行。
電子傳感器、光學(xué)傳感器、化學(xué)傳感器、溫度傳感器、聲學(xué)傳感器、壓力傳感器(特別適用于檢測胚胎肌肉)或者任何其他用于檢測物理或化學(xué)參數(shù)的裝置都可以用作實施本發(fā)明的檢測裝置或檢測器。檢測器或傳感器可以連接到注射針的外部側(cè)壁上，或者在使用電子檢測器并且在針由傳導(dǎo)金屬材料而不是絕緣或聚合物材料制成的情況下，針的側(cè)壁本身可以用作檢測器，并在其上連接適當(dāng)?shù)碾娐?。檢測器可以是一個或兩個(或多個)由不傳導(dǎo)的針承載、或者承載在傳導(dǎo)針的絕緣部分上的電極。應(yīng)該理解到，為了在蛋結(jié)構(gòu)中檢測深度或位置，為了區(qū)分正常的蛋和不正常的蛋(此時，這些蛋要被拒收)以及為了許多其他的目的，要檢測多種不同的物理或化學(xué)參數(shù)，只要這些參數(shù)能夠提供有用的指示，以說明蛋該不該被拒收，或者提供有用的指示，以說明已經(jīng)達(dá)到了特定的深度或位置。
這里使用的術(shù)語——蛋中的“位置”指的是蛋內(nèi)的多種解剖結(jié)構(gòu)中的隔腔(例如氣室、卵黃囊、尿囊、羊膜液體、蛋清、鳥胚胎、胚盤)，或多種鳥胚胎本身的組織(例如肌肉)。
傳感器可以設(shè)置在針的頂端，或者設(shè)置在沿其側(cè)壁的預(yù)定位置上，和/或與針的頂端隔開一定距離。
可以用生物傳感器來實施本發(fā)明。現(xiàn)在有多種生物傳感器是已知的。例如，見美國專利5,804,453、5,770,369、5,496,701、4,682,895、5,646,039、5,587,128和4,786,396(這些專利公開的內(nèi)容都作為參考資料包括在本文中)。
當(dāng)使用電子傳感器時，很希望提供一個第二電極以與第一電極配合使用。當(dāng)采用兩個電極時，它們可都連接到注射針上，或者一個連接到注射針上，而另一個單獨插入蛋殼中的相同開口內(nèi)。在優(yōu)選實施例中，第二電極與蛋的外部接觸。電子信號可以穿過兩電極，從而能夠檢測兩電極之間是否存在導(dǎo)電。當(dāng)簡單地將第二電極與蛋的外部接觸時，信號最好是交流電信號，使得第二電極能夠與蛋的內(nèi)容物相連。最好在采用電子傳感器進(jìn)行檢測之前將每一個蛋(或包含多個蛋的平臺)置于傳導(dǎo)材料的頂面上(例如見美國專利5,591,482，采用了一種傳導(dǎo)性的聚氨酯泡沫)。
當(dāng)采用電子傳感器檢測充液隔腔(例如尿囊)的位置時，電子傳感器檢測該探針進(jìn)入流體隔腔的深度，從而用作深度檢測器(這里，術(shù)語“深度檢測器”包含“位置檢測器”)。在本發(fā)明的一個實施例中，當(dāng)檢測器和/或相配合的注射針進(jìn)入隔腔中時，檢測器和/或針的運動停止。在這種方式下，注射針能夠在穿入尿囊后停止，以防止穿透羊膜。
電子檢測器用于構(gòu)建完整的電路，并且測量電路中是否有電流。例如，電路可以包括位于金屬針中的傳導(dǎo)物質(zhì)，從針頭進(jìn)入咸的尿液中的傳導(dǎo)物質(zhì)，通過將尿囊和羊膜分隔的薄膜而在尿囊和羊膜之間形成的電容對，從羊膜通過蛋殼到位于外殼上的傳導(dǎo)墊之間并向回通過電路的電容對，所述電路能夠檢測通過整個電路的交流電(AC)信號。
圖1表示了該電路以及電流檢測裝置，而圖4是表示電子傳感系統(tǒng)的示意圖，下面將對這兩圖進(jìn)行詳細(xì)討論。
在一個實施例中，氣缸緩慢地推動檢測器和相配合的注射針進(jìn)入蛋體。通過監(jiān)測傳導(dǎo)性能可以檢測針是否進(jìn)入流體?？梢詸z測電路通路形成的時刻，該時刻表示了針尖進(jìn)入羊膜或尿囊。當(dāng)檢測到針尖進(jìn)入期望的隔腔中時，氣體從氣缸的兩端排出，使得運動停止。由于活塞和氣缸的密封件之間存在摩擦，所以運動停止。氣缸的兩端最好都被排氣以防止在背壓作用下針縮回而離開蛋的隔腔?？梢允褂么判灾苿悠鱽韺崿F(xiàn)或完成缸摩擦作用下的制動操作。當(dāng)采用檢測器來對期望的蛋隔腔注射操作進(jìn)行檢測時，注射針并不與檢測器處于相同的垂直位置，對適當(dāng)?shù)母羟贿M(jìn)行檢測和使注射針的運動停止這段時間之間的延遲可用于使注射針完全進(jìn)入被檢測的隔腔。
光學(xué)檢測器可以包括一根光纖，并且可以與注射針的外壁部分相連?？梢酝ㄟ^與針相伴地插入蛋中的第二光纖來提供光源，或者用外部光源直接照射蛋。光的傳導(dǎo)性或傳輸特性可用于檢測蛋的活性，不同的光傳輸特性或熱性能可以區(qū)分鮮蛋和壞死的蛋。光也可以檢測用于生理檢測、疾病檢測、或性別檢測的顏色標(biāo)記體。
參見圖6A和6B，圖中示意性地表示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例所述的光學(xué)檢測器100。兩個細(xì)(直徑大約是0.001至0.004英寸)的光纖101、102粘在注射針29的一側(cè)。光纖101、102這樣取向，即，使得光能夠在針29的頂端29a的方向上發(fā)射或接收。光源103向一根光纖101(發(fā)射光纖)發(fā)出可見光或紅外光，以照亮針尖29a前方的蛋上的區(qū)域。第二光纖102(探測光纖)收集針尖29a前方的蛋上區(qū)域的光。收集的光由探測光纖102傳輸?shù)焦鈾z測器104。光檢測器104形成了與接收到的光的強度成比例的電信號。在開放的空氣環(huán)境中，電信號很小，這是因為在來自發(fā)射光纖101的光中，僅有一小部分光在針29一側(cè)散射并被探測光纖102接收。當(dāng)針尖29和光纖101、102接近蛋中的薄膜時，逐漸有更多的從發(fā)射光纖101發(fā)出的光反射到探測光纖102。在光纖101、102接觸到薄膜之前，當(dāng)發(fā)射光纖101發(fā)出的光不再反射到探測光纖102時，信號水平突然下降。當(dāng)光纖101、102的末端穿過薄膜時，根據(jù)穿入清潔羊膜、不透明的腐蛋、不透明的肌肉或蛋黃的程度，光亮水平將再次改變。
另外，圖6A和6B所示結(jié)構(gòu)的光學(xué)檢測器可用于檢測薄膜是否穿透或者用于測量從針到薄膜的距離。圖6C表示了一條示例性的光強曲線105，指示了距薄膜的距離。光強沿著Y軸線106繪制，而從針尖到薄膜的距離沿著X軸線107繪制。如圖所示，當(dāng)針接近薄膜時，光強增加，然后，當(dāng)針剛剛穿透薄膜時，光強突然降低。
可以以多種方式中的任何一種方式來提供化學(xué)傳感器，這些方式對于生物傳感器領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是已知的。例如，可以采用美國馬里蘭州Cockeysville的Becton Dickinson微生物系統(tǒng)公司的、以BBL脂質(zhì)體技術(shù)制成的化學(xué)傳感器，或者采用如美國專利4,703,017和4,743,560描述的化學(xué)傳感器，這些文獻(xiàn)公開的全部內(nèi)容都作為參考資料包含在本文中。采用這種實驗的結(jié)果是，當(dāng)元件安置在注射針上時，如上所述，可以通過讀取光纖參數(shù)來進(jìn)行檢測。其他的化學(xué)實驗也可以通過采用電化學(xué)檢測裝置進(jìn)行。例如，可以采用這種傳感器來確定蛋內(nèi)胚胎的性別，以及檢測蛋中潛伏的微生物傳染體。
化學(xué)傳感器可以是一個安裝在注射針上的pH傳感器，pH測量元件可用于檢測潛在的微生物污染，區(qū)分活蛋和死蛋等。如下所述，也可以采用用于檢測各種陰離子或陽離子的特定離子電極。通過探測蛋的各個區(qū)域和隔腔內(nèi)的生物流體化學(xué)特性的變化，離子和pH探針能夠感知蛋內(nèi)隔腔之間的運動。
也可以采用溫度傳感器來根據(jù)蛋的溫度區(qū)分活蛋和死蛋或者區(qū)分蛋的性別。
也可以采用聲學(xué)傳感器來作為無源或有源傳感器(即，與轉(zhuǎn)換器等聲學(xué)信號源相連，所述轉(zhuǎn)換器與蛋的外部接觸)以檢測深度，從而區(qū)分活蛋和死蛋等。
可以通過多種技術(shù)中的任一技術(shù)來設(shè)置位置或深度傳感器?？梢酝ㄟ^與氣室薄膜電接觸來控制針相對于蛋的預(yù)選隔腔的穿透程度，即到達(dá)氣室薄膜下方的預(yù)定深度，以確保對尿囊、胚胎、羊膜液體等的注射更為精確。作為替換形式，也可以通過用壓力傳感器估算當(dāng)針從蛋內(nèi)一個腔室到另一腔室(即，氣室到尿囊；液體隔腔到肌肉組織等)穿刺時的壓力變化來檢測深度。檢測傳感器的位置的一個適當(dāng)方法是檢測由包圍著傳感器的蛋的介質(zhì)施加給傳感器的壓力。例如，可以通過使用注射針或空心氣管或充液管來檢測向包圍著傳感器的排出口的介質(zhì)中排放氣體或液體所需的壓力。當(dāng)排出口從氣體隔腔(即氣室)移動到充液隔腔中時，所需的排放壓力增加；當(dāng)排出口從充液隔腔移動到固體組織(例如胚胎肌肉組織)中時，壓力再次增加。壓力變化可以由蛋外面的壓力檢測裝置來測量。
迫使少量流體從針尖流出所需的壓力能夠指示那些包圍著針末端的材料的類型。將液體分配到肌肉中所需的壓力高于將液體分配到羊膜或尿囊或空氣中的壓力。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，壓力檢測器110被構(gòu)造成將少量流體(例如蒸餾水)111分配到那些包圍著針29的介質(zhì)中的形式，圖7示意性地表示了該傳感器110。如圖所示，壓力轉(zhuǎn)換器112與針進(jìn)口29b相連，并且定量的流體被正排量泵114分配。流體的脈沖決定了在通過泵116分配疫苗115之前針29是否處于肌肉中。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，壓力檢測器120構(gòu)造成向包圍著針29的介質(zhì)分配少量流體的形式，圖8示意性地表示了該壓力檢測器120。通過一個循環(huán)的正排量泵122，少量流體(即，5到10微升)被循環(huán)壓入或排出針29。該泵最好是電磁泵或凸輪驅(qū)動盤式泵，所述凸輪盤抵壓在成型管124上。作為替換形式，也可以采用循環(huán)移動的活塞。通過將包圍著針尖29a的液體(或空氣)抽吸回到針29中，管子124能夠成型并自填充。
采用圖7或8所示的任一種實施例，盡管針位于羊膜中，液體也能夠在極小壓力下進(jìn)出針尖。但是，當(dāng)針位于肌肉中時，液體無法輕松地進(jìn)出針，因為那里壓力更大。這種壓力增大的情況就能夠辨別針是否進(jìn)入肌肉。
也可以采用與外部光源或由針攜帶的光源相結(jié)合的光傳感器來區(qū)分針是否位于充氣隔腔、例如氣室中，充液隔腔、例如羊膜或尿囊中，或者固體組織隔腔、例如肌肉或胚胎本身的內(nèi)部器官中。
傳感器也可以是一種診斷傳感器，用于檢測蛋的細(xì)菌污染或氣體微生物污染，例如蛋的大腸桿菌污染、沙門氏菌污染或Listeria monocytogenes菌污染。診斷傳感器可以用任何適當(dāng)?shù)姆椒▉碇瞥桑ǔＪ腔瘜W(xué)傳感器或生物傳感器。可以采用觸發(fā)信號以區(qū)分污染的蛋和未污染的蛋的方法來檢測出受污染的蛋。
可以將多種傳感器與針聯(lián)合使用。例如，當(dāng)希望檢測蛋的微生物污染狀況時，或者希望區(qū)分蛋的性別時，最好是可以提供兩種不同類型的數(shù)據(jù)來更精確地指示期望的狀態(tài)。例如，可以將pH傳感器與溫度傳感器一起使用，或者與光學(xué)傳感器一起使用(當(dāng)使用光學(xué)傳感器時，例如，可以僅簡單地檢測液體的澄清度，例如蛋白質(zhì)的澄清度)。
檢測步驟可以通過從蛋中抽取生物試樣并加進(jìn)處理系統(tǒng)中來進(jìn)行，在所述處理系統(tǒng)中進(jìn)行后續(xù)的分析操作。例如，可以抽出液體試樣并進(jìn)行分析以獲得所需的信息，這種方式可以與處理少量液體試樣(即，在液體處理線上，其中的試樣被空氣間隙隔開)的商業(yè)分析系統(tǒng)相同。在這種情況下，必須提供一種方法來識別被抽吸了每種生物試樣的蛋，例如通過提供硬件、軟件或硬件軟件結(jié)合來對蛋計數(shù)并計算每個蛋的相對位置，再通過提供取樣時間并將這些信息存儲一段較短或較長的時間，直到以期望的方式使用這些試樣時為止(例如，以拒收特別的蛋，或者提供一個較大的信息數(shù)據(jù)庫來存儲被注射的蛋的質(zhì)量參數(shù)和其他一些參數(shù))。由離子傳感器檢測的尿囊液體的成分信息可用于指示胚胎的真實年齡，估算孵化所需的時間，為孵化系統(tǒng)的操作做準(zhǔn)備等。
應(yīng)該理解到，本發(fā)明可以提供一種方法來記錄和存儲被注射的蛋的大量信息。例如，可以獲得總體數(shù)據(jù)以用于質(zhì)量控制，或者改變蛋的預(yù)處理工藝，或者改變選定的飼養(yǎng)程序等。在這種情況下，識別注射蛋的操作可以與特定批次的蛋一起進(jìn)行，而不是將這種識別操作作為成批的蛋中的特定單獨步驟。
圖1-4表示了用于同時注射多個蛋的本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
如圖2-3所述，裝置10包括一個用于承載蛋的平臺15、一個固定基座16、和多個傳統(tǒng)注射傳送裝置或頭部25，它帶有例如根據(jù)已有技術(shù)所述的位于其中的內(nèi)腔或針。平臺15將多個蛋20保持在基本上直立的位置。平臺15構(gòu)造成具有通向蛋20的預(yù)定區(qū)域的外部通路。每個蛋都由平臺15支撐，使得當(dāng)注射裝置25向該裝置的基部16移動時，其各端相對于相應(yīng)的一個注射裝置25具有適當(dāng)?shù)膶R位置。這里使用的“內(nèi)腔”一詞是指由注射器或針提供的管子上的空穴或者內(nèi)部敞開空間。用于傳送處理物質(zhì)的內(nèi)腔可以位于針內(nèi)，也可以在針和外部導(dǎo)向件或套管之間?？梢栽趩我坏尼槂?nèi)制成多個內(nèi)腔，其出口位于針的不同位置上。
多個注射裝置25中的每一個都具有相對的第一和第二端部26、27。象已有技術(shù)中公知的那樣，該裝置25具有第一伸出位置和第二收縮位置。當(dāng)注射裝置25伸出時，第一端部26與外部蛋殼接觸并抵靠在蛋殼的預(yù)定區(qū)域上。在不進(jìn)行注射時，注射裝置25收縮并停留在高于蛋和固定基座16的預(yù)定距離位置上。作為替換形式，基座16可以沿縱向滑動，以將蛋定位于相對于注射傳送裝置或注射傳送針29(見圖5)的適當(dāng)位置上。如
圖1所示，注射傳送裝置的第二端部27包括第一和第二進(jìn)口28a、28b，它們構(gòu)造成分別接收來自處理物質(zhì)腔室的管道的形式。接著，處理物質(zhì)沿著單獨的傳送路徑、例如內(nèi)部針管的內(nèi)腔以及內(nèi)部針管和導(dǎo)向孔之間的空間而被傳送到針中。在優(yōu)選實施例中，只有單一物質(zhì)沿著單獨的路徑被注射，根據(jù)已知技術(shù)，消毒液(例如氯溶液)位于外部腔室中。
如
圖1所示，用于傳送蛋內(nèi)混合物的注射頭25包括一個主體元件40，它具有相對的頂端41和底部43，以及一個制在其中的沿縱向延伸的細(xì)長孔，有一個傳送裝置位于所述孔內(nèi)。該裝置的一端26包括一個蛋定位元件或者蛋嚙合元件，它可滑動地與主體元件連接并包括一個彈簧42，該彈簧用以對嚙合進(jìn)行緩沖并且在注射頭向下移動時保持蛋固定。根據(jù)已知技術(shù)，最好還提供一個外部導(dǎo)向件以刺穿蛋殼，然后針延伸到外部導(dǎo)向件之外并進(jìn)入蛋內(nèi)的期望腔室。
還提供了氣動管線51、52，用于以普通的方式將注射針注入蛋中或從蛋中抽出(見
圖1和5)。通過提供與注射針電接觸的地線53，以及與大地絕緣的電線54，該電線54通過通過插頭裝置55與蛋電接觸，則能夠檢測注射針是否與蛋電接觸。另外，注射針在蛋的各個腔室中的位置可以通過導(dǎo)電性、電阻、電容等的變化來檢測。在優(yōu)選實施例中，采用了交流電源60(特別是100千赫、峰值到峰值電壓為6伏的正弦波)，這就獲得了通過線路54并穿過蛋的電流的耦合電容。
在
圖1所示的優(yōu)選實施例中，深度信息通過電流傳感電阻61而由電流閾值監(jiān)測器62檢測到，以形成停止加工信號63。如圖4所更清楚地表示的那樣，電流閾值監(jiān)測器62包括一個放大電流信號部分71、一個整流和均化電流信號部分72和一個閾值檢測部分73，根據(jù)已知技術(shù)，所有這些都可以由電阻74、可控的放大器75、電容76、二極管77等構(gòu)成。并由電源供電(未表示)。如圖5所示，停止加工信號可以供應(yīng)給氣動方向控制閥80。然后，在穿過管線51、52的管線壓力或通過排出管線85、86的管線壓力的作用下，沿著供給管線81的供應(yīng)壓力將在三個位置，即針下行位置82、停止位置83、上行位置84之間運行。
上述內(nèi)容表示了本發(fā)明，但并不是對本發(fā)明的限制。本發(fā)明由以下權(quán)利要求所限定，其中也包含了權(quán)利要求的等同物。
權(quán)利要求
1.一種對多個鳥蛋進(jìn)行注射的方法，包括(a)將多個鳥蛋定位在預(yù)定位置；(b)在每個所述蛋殼上制成一個開口；(c)通過每個所述開口伸出一個縱長的傳送裝置并使之伸入蛋中，每個傳送裝置包括一個檢測器和一個注射針，所述注射針內(nèi)形成有腔室；(d)用檢測器檢測多個所述蛋中的每一個蛋的內(nèi)部信息；以及(e)通過所述注射針的腔室向多個所述蛋中的每一個蛋內(nèi)注射物質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述檢測步驟在所述注射步驟之前進(jìn)行。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述檢測步驟與所述注射步驟同時進(jìn)行。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述檢測步驟在所述注射步驟之后進(jìn)行。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述檢測器是電子傳感器。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，還包括將第二電子傳感器與蛋殼接觸的步驟。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二電子傳感器與所述蛋內(nèi)的物質(zhì)形成電容耦合。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述檢測器是光學(xué)傳感器。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述檢測器是化學(xué)傳感器。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述檢測器是溫度傳感器。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述檢測器是聲學(xué)傳感器。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述檢測器是壓力傳感器。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述檢測步驟包括從所述蛋中抽取生物試樣；識別出從中抽出了生物試樣的蛋；從所述抽吸出的生物試樣中獲取信息；然后存儲所述信息并標(biāo)記那個從中已抽出了生物試樣的蛋。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟識別出那個從中獲得了所述信息的蛋；然后存儲所述信息并標(biāo)記那個從中獲得了所述信息的蛋。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟(f)從每個蛋中抽出所述縱長傳送裝置；然后(g)對第二組多個蛋重復(fù)步驟(a)至(e)。
16.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述鳥蛋是活的胚胎鳥蛋。
17.一種定位針尖以便向多個鳥蛋中的每一個鳥蛋的特定位置注射物質(zhì)或者從中抽吸試樣的方法，包括(a)將多個鳥蛋定位在預(yù)定位置；(b)在所述每個蛋殼上制成一個開口；(c)通過每個所述開口伸出一個縱長的傳送裝置并使之伸入蛋中，每個所述傳送裝置包括一個深度檢測器和一個注射針，注射針具有頂部并且針內(nèi)形成有腔室，所述腔室延伸穿過所述頂部；(d)用所述深度檢測器從多個蛋中的每一個蛋的內(nèi)部檢測針的深度信息；然后(e)根據(jù)相應(yīng)的針深度信息來獨立地控制每一根針的穿透深度；由此，可以注射物質(zhì)或者通過所述注射針的腔室從多個蛋中的每一個蛋內(nèi)的針頂部的特定位置抽吸生物材料。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述針的頂部位于尿囊中。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述針的頂部位于羊膜中。
20.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述針的頂部位于胚胎肌肉中。
21.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述針的頂部位于氣室中。
22.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述針的頂部位于卵黃囊中。
23.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述針的頂部位于胚盤中。
24.一種用于向多個鳥蛋中注射物質(zhì)的注射裝置，所述裝置包括一個用于對多個要被注射的鳥蛋進(jìn)行定位的對齊裝置；多個與對齊裝置相連的注射器，所述注射器用于在預(yù)定位置向多個鳥蛋中的每一個進(jìn)行注射，每個注射器包括一個注射針，所述注射針具有一個腔室，通過所述腔室能夠注射所述物質(zhì)；以及可操作地與每一注射針相連的檢測器，用于從蛋的內(nèi)部檢測信息。
25.如權(quán)利要求24所述的注射裝置，其特征在于，所述檢測器包括一個深度檢測器。
26.如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，還包括控制裝置，它可操作地與所述檢測器相連，用于控制所述注射針的穿透深度。
27.如權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于，所述檢測器包括一個電子傳感器。
28.如權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于，所述檢測器包括一個光學(xué)傳感器。
29.如權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于，所述檢測器包括一個化學(xué)傳感器。
30.如權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于，所述檢測器包括一個溫度傳感器。
31.如權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于，所述檢測器包括一個聲學(xué)檢測器。
32.如權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于，所述檢測器包括一個壓力傳感器。
33.如權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于，所述檢測器包括用于從所述蛋抽吸生物試樣的取樣裝置；用于識別出從中抽吸了所述生物試樣的蛋的識別裝置；與所述取樣裝置可操作地相連用于從所述生物試樣獲取信息的分析裝置；和與所述分析裝置和所述識別裝置可操作地相連的存儲裝置，用于存儲所述信息并標(biāo)記那個從中抽出了所述生物試樣的蛋。
34.一種用于對針尖定位的裝置，所述針尖用于向多個鳥蛋中的特定位置注射物質(zhì)或者從中抽吸生物材料，所述裝置包括一個用于對多個要被注射的鳥蛋進(jìn)行定位的對齊裝置；多個與對齊裝置相連的注射器，所述注射器用于在預(yù)定位置向多個鳥蛋中的每一個進(jìn)行注射，每一注射器包括一根針，針中具有一腔室，通過該腔室能夠注射物質(zhì)或者抽吸材料；可操作地與每一注射針相連的深度檢測器，用于從所述蛋的內(nèi)部檢測針的深度信息；以及一個控制裝置，它可操作地與每一深度檢測器相連，用于獨立地控制每一根針的穿透深度。
35.如權(quán)利要求34所述的裝置，其特征在于，所述深度檢測器包括一個與所述針相連的電子傳感器。
36.如權(quán)利要求35所述的裝置，其特征在于，所述深度檢測器還包括一個第二電子傳感器，該電子傳感器與每個蛋的外部電容耦合。
37.如權(quán)利要求34所述的裝置，其特征在于，所述深度檢測器包括一個壓力傳感器。
38.如權(quán)利要求34所述的裝置，其特征在于，所述深度檢測器器包括一個聲學(xué)傳感器。
全文摘要
一種向多個鳥蛋進(jìn)行注射的方法,包括:(a)將多個鳥蛋定位在預(yù)定位置;(b)在每個蛋殼上制成一個開口;(c)通過每個開口伸出一個縱長的傳送裝置并使之伸入蛋中,每個傳送裝置包括一個檢測器和一個注射針,注射針內(nèi)形成有腔室;(d)用檢測器檢測多個蛋中的每一個蛋的內(nèi)部信息;以及(e)通過所述注射針的腔室向多個蛋中的每一個蛋內(nèi)注射物質(zhì)。檢測到的信息可用于多種目的,包括:調(diào)整注射針的穿透深度以更精確地控制注射位置,識別蛋的性別以對蛋進(jìn)行后續(xù)的分類,從死蛋中區(qū)分出活蛋等。當(dāng)用于控制穿透深度時,該方法能夠為了任何目的而對針尖定位,包括:抽吸生物材料以及注射物質(zhì)。本發(fā)明還公開了一種實施該方法的裝置,特別是一種高速裝置。
文檔編號A01K45/00GK1332603SQ99815436
公開日2002年1月23日 申請日期1999年12月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月6日
發(fā)明者J·H·赫布蘭克 申請人:恩布里克斯公司