一種自動(dòng)化顯微注射裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種自動(dòng)化顯微注射裝置，包括機(jī)架、X-Y轉(zhuǎn)換平臺(tái)、鐵磁吸附板、信號(hào)發(fā)生器、電壓放大器、電流放大器、微小機(jī)器人群、全局?jǐn)z像機(jī)、差分式氣泵、倒置顯微鏡和顯微鏡局部攝像機(jī)，微小機(jī)器人群由兩個(gè)或兩個(gè)以個(gè)的微小機(jī)器人組成，每個(gè)微小機(jī)器人配置有所需的微操作工具，并由壓電陶瓷、電流線圈和音圈馬達(dá)混合驅(qū)動(dòng)；每個(gè)微小機(jī)器人分別與各自相應(yīng)的電壓放大器、電流放大器和差分式氣泵連接，電壓放大器和電流放大器分別連接信號(hào)發(fā)生器，全局?jǐn)z像機(jī)和顯微鏡局部攝像機(jī)分別設(shè)在微小機(jī)器人群上方，倒置顯微鏡設(shè)在X-Y轉(zhuǎn)換平臺(tái)的下方。本實(shí)用新型通過改變音圈馬達(dá)電流調(diào)整微操作工具的上、下位移，同時(shí)結(jié)合差分式氣泵，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞吸附和注射。
【專利說明】一種自動(dòng)化顯微注射裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及生物工程中顯微注射設(shè)備的【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是指一種自動(dòng)化顯微 注射裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 在生物工程中，顯微操作是細(xì)胞培養(yǎng)、基因注射等再生技術(shù)的關(guān)鍵。而目前國內(nèi)外 主要的技術(shù)手段是依靠技術(shù)高度純熟的臨床生物專家來操作執(zhí)行。由于顯微注射的操作對(duì) 象的尺寸通常是幾十個(gè)到幾百個(gè)微米不等，精度要求極高，對(duì)于操作人員的生理極限是一 個(gè)極大的挑戰(zhàn)。
[0003] 因此，如何實(shí)現(xiàn)顯微注射的自動(dòng)化對(duì)于生物工程的發(fā)展有重大推進(jìn)作用。目前，國 內(nèi)外已經(jīng)開始對(duì)顯微操作機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)化研究，以自動(dòng)化顯微操作機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)原理和 工作方式來化分，主要有以下幾個(gè)類型：壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)型、氣流動(dòng)力驅(qū)動(dòng)型、精密電機(jī)驅(qū)動(dòng) 型、形狀記憶合金驅(qū)動(dòng)型和磁滯伸縮驅(qū)動(dòng)型等。其中，壓電陶瓷具有體積小、推力大、精度及 位移分辨率高和頻響高等優(yōu)點(diǎn)，在目前光學(xué)精密機(jī)械設(shè)計(jì)中得到廣泛應(yīng)用。但現(xiàn)有的壓電 陶瓷方案只能解決水平方向的運(yùn)動(dòng)問題，無法解決垂直方向上微操作工具（吸附針和注射 針）的調(diào)整問題，同時(shí)還存在其它缺點(diǎn)，譬如成本高、操作麻煩等，仍有待進(jìn)一步改善與克 服。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、 操作簡便、無需專業(yè)高度依賴的自動(dòng)化顯微注射裝置。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案為：一種自動(dòng)化顯微注射裝置，包 括有帶工作臺(tái)的機(jī)架，可水平方向平移的X-Y轉(zhuǎn)換平臺(tái)，放置在X-Y轉(zhuǎn)換平臺(tái)上的鐵磁吸附 板，用于產(chǎn)生頻率可變正弦波和方波的信號(hào)發(fā)生器，用于對(duì)信號(hào)發(fā)生器輸出的正弦波電壓 信號(hào)進(jìn)行放大的電壓放大器，用于對(duì)信號(hào)發(fā)生器輸出的方波電流信號(hào)進(jìn)行放大的電流放大 器，用于實(shí)現(xiàn)顯微操作中的細(xì)胞吸附和基因物質(zhì)注射的微小機(jī)器人群，用于監(jiān)控微小機(jī)器 人群在各自鐵磁吸附板上位置的全局?jǐn)z像機(jī)，用于驅(qū)動(dòng)微小機(jī)器人群進(jìn)行細(xì)胞吸附和注射 的差分式氣泵，以及用于對(duì)X-Y轉(zhuǎn)換平臺(tái)上的培養(yǎng)皿中的操作對(duì)象進(jìn)行局部成像的倒置顯 微鏡和顯微鏡局部攝像機(jī)；其中，所述微小機(jī)器人群由兩個(gè)或兩個(gè)以個(gè)的微小機(jī)器人組成， 每個(gè)微小機(jī)器人配置有所需的微操作工具，并由壓電陶瓷、電流線圈和音圈馬達(dá)混合驅(qū)動(dòng)， 可通過壓電陶瓷和電流線圈實(shí)現(xiàn)水平方向的動(dòng)作，可通過改變音圈馬達(dá)電流調(diào)整微操作工 具的上、下位移，其支撐腳為U形電磁鐵，可吸附在相應(yīng)的鐵磁吸附板上做尺蠖運(yùn)動(dòng)；每個(gè) 微小機(jī)器人分別與各自相應(yīng)的電壓放大器、電流放大器和差分式氣泵連接，其內(nèi)的壓電陶 瓷由電壓放大器驅(qū)動(dòng)，其內(nèi)的電流線圈由電流放大器驅(qū)動(dòng)，所述電壓放大器和電流放大器 分別連接信號(hào)發(fā)生器，所述差分式氣泵有三個(gè)端口，其兩個(gè)端口通過軟管插入裝有水的器 皿，另一端口通過軟管連接微小機(jī)器人上的微操作工具；所述全局?jǐn)z像機(jī)和顯微鏡局部攝 像機(jī)分別設(shè)在微小機(jī)器人群的上方，所述倒置顯微鏡設(shè)在X-Y轉(zhuǎn)換平臺(tái)的下方，且所述倒 置顯微鏡和顯微鏡局部攝像機(jī)朝向Χ-Υ轉(zhuǎn)換平臺(tái)上的培養(yǎng)皿。
[0006] 所述信號(hào)發(fā)生器、全局?jǐn)z像機(jī)、顯微鏡局部攝像機(jī)分別連接于電腦，通過全局?jǐn)z像 機(jī)采集到的全局視野，實(shí)現(xiàn)對(duì)微小機(jī)器人的位置監(jiān)控，從而可進(jìn)一步將微小機(jī)器人粗調(diào)到 倒置顯微鏡的局部視野范圍內(nèi)進(jìn)行顯微操作。
[0007] 所述Χ-Υ轉(zhuǎn)換平臺(tái)上放置培養(yǎng)皿的部位貫穿有通孔，并通過擱置透明玻璃板支撐 培養(yǎng)皿，所述倒置顯微鏡和顯微鏡局部攝像機(jī)設(shè)在該通孔的上、下方。
[0008] 所述微小機(jī)器人包括有一對(duì)壓電陶瓷、一對(duì)U形電磁鐵、兩組電流線圈、一塊彈簧 片和一個(gè)音圈馬達(dá)，其中，所述兩組電流線圈間隔對(duì)置，每一組電流線圈配置有一 U形電磁 鐵，所述壓電陶瓷設(shè)置在該兩組電流線圈之間，并通過彈簧片固定，所述音圈馬達(dá)設(shè)置在兩 組電流線圈的頂部，并由單獨(dú)的電源供電。
[0009] 所述微操作工具安裝在音圈馬達(dá)處。
[0010] 所述微操作工具為吸附針或注射針。
[0011] 所述電壓放大器包括有信號(hào)隔離電路、比例-積分控制器、多級(jí)功率放大電路、主 電路限流保護(hù)電路、反饋補(bǔ)償電路和過壓保護(hù)電路。
[0012] 所述電流放大器包括有信號(hào)調(diào)節(jié)電路、比例-積分運(yùn)算放大器、功率放大電路、限 流保護(hù)電路、反饋電路和過流保護(hù)電路。
[0013] 所述全局?jǐn)z像機(jī)為USB接口高速高清攝像機(jī)，通過支撐架固定在工作臺(tái)上。
[0014] 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)與有益效果：
[0015] 1、本實(shí)用新型整體上是一個(gè)視覺伺服反饋的閉環(huán)系統(tǒng)，完成細(xì)胞的選擇與吸附、 自動(dòng)注射兩個(gè)過程；
[0016] 2、通過單獨(dú)電源控制音圈馬達(dá)電流，調(diào)整顯微操作的微操作工具（吸附針和注射 針）的上、下位移，同時(shí)結(jié)合差分式氣泵的抽氣與出氣特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)顯微操作中的細(xì)胞吸附和 基因物質(zhì)注射；
[0017] 3、通過信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生微小機(jī)器人水平方向運(yùn)動(dòng)控制信號(hào)，而后控制信號(hào)分別經(jīng) 電壓放大器和電流放大器進(jìn)行功率放大，再接入微小機(jī)器人的壓電陶瓷和電流線圈，最終 使微小機(jī)器人在鐵磁吸附板上實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)、原地旋轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)彎動(dòng)作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1為本實(shí)用新型所述自動(dòng)化顯微注射裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 圖2為本實(shí)用新型所述微小機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0021] 如圖1所示，本實(shí)施例所述的自動(dòng)化顯微注射裝置，包括有帶工作臺(tái)1的機(jī)架，可 水平方向平移的X-Y轉(zhuǎn)換平臺(tái)2,放置在X-Y轉(zhuǎn)換平臺(tái)2上的鐵磁吸附板，用于產(chǎn)生頻率可 變正弦波和方波的信號(hào)發(fā)生器3,用于對(duì)信號(hào)發(fā)生器輸出的正弦波電壓信號(hào)進(jìn)行放大的電 壓放大器，用于對(duì)信號(hào)發(fā)生器輸出的方波電流信號(hào)進(jìn)行放大的電流放大器，用于實(shí)現(xiàn)顯微 操作中的細(xì)胞吸附和基因物質(zhì)注射的微小機(jī)器人群，用于監(jiān)控微小機(jī)器人群在各自鐵磁吸 附板上位置的全局?jǐn)z像機(jī)，用于驅(qū)動(dòng)微小機(jī)器人群進(jìn)行細(xì)胞吸附和注射的差分式氣泵，以 及用于對(duì)X-Y轉(zhuǎn)換平臺(tái)2上的培養(yǎng)皿4中的操作對(duì)象進(jìn)行局部成像的倒置顯微鏡5和顯微 鏡局部攝像機(jī)6。
[0022] 所述微小機(jī)器人群由兩個(gè)或兩個(gè)以個(gè)的微小機(jī)器人組成，而在本實(shí)施例中是由兩 個(gè)微小機(jī)器人701、702組成，其中一個(gè)微小機(jī)器人701負(fù)責(zé)完成細(xì)胞吸附工作，另一微小機(jī) 器人702負(fù)責(zé)完成基因物質(zhì)注射工作。每個(gè)微小機(jī)器人配置有所需的微操作工具（具體為 吸附針或注射針），即微小機(jī)器人701裝配有吸附針2101，微小機(jī)器人702裝配有注射針 2102,所述微小機(jī)器人701、702均由壓電陶瓷、電流線圈和音圈馬達(dá)混合驅(qū)動(dòng)，可通過壓電 陶瓷和電流線圈實(shí)現(xiàn)水平方向的動(dòng)作，包括直線運(yùn)動(dòng)、原地旋轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)彎動(dòng)作，可通過改變音 圈馬達(dá)電流調(diào)整微操作工具的上、下位移，其支撐腳為U形電磁鐵，微小機(jī)器人的電流線圈 通過充放電，控制U形電磁鐵吸附于相應(yīng)的鐵磁吸附板19上做尺蠖運(yùn)動(dòng)；每個(gè)微小機(jī)器人 分別與各自相應(yīng)的電壓放大器、電流放大器和差分式氣泵連接，在實(shí)施例中所述微小機(jī)器 人701分別與電壓放大器801、電流放大器901和差分式氣泵1001連接，所述微小機(jī)器人 702分別與電壓放大器802、電流放大器902和差分式氣泵1002連接，同時(shí)其內(nèi)的壓電陶瓷 由電壓放大器驅(qū)動(dòng)，其內(nèi)的電流線圈由電流放大器驅(qū)動(dòng)，所述電壓放大器801、802和電流 放大器901、902分別連接信號(hào)發(fā)生器3,所述差分式氣泵有三個(gè)端口，其兩個(gè)端口通過軟管 插入裝有水的器皿11，另一端口通過軟管連接微小機(jī)器人上的微操作工具，當(dāng)吸附細(xì)胞時(shí)， 利用出氣端口大于抽氣端口的氣壓差，在接有吸附針的第三個(gè)端口形成一個(gè)抽氣的壓差， 實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的吸咐，而當(dāng)注射基因物質(zhì)到細(xì)胞時(shí)，利用抽氣端口大于出氣端口的氣壓差，在接 有注射針的第三個(gè)端口形成一個(gè)出氣的壓差，把基因物質(zhì)注入細(xì)胞。
[0023] 所述全局?jǐn)z像機(jī)為USB接口高速高清攝像機(jī)，有兩組通過支撐架固定在工作臺(tái)1 上，所述兩組全局?jǐn)z像機(jī)1801、1802和顯微鏡局部攝像機(jī)6分別設(shè)在微小機(jī)器人群的上方， 所述倒置顯微鏡5設(shè)在X-Y轉(zhuǎn)換平臺(tái)2的下方，所述X-Y轉(zhuǎn)換平臺(tái)2上放置培養(yǎng)皿4的部 位貫穿有通孔，并通過擱置透明玻璃板支撐培養(yǎng)皿4,所述倒置顯微鏡5和顯微鏡局部攝像 機(jī)6設(shè)在該通孔的上、下方。所述信號(hào)發(fā)生器3、全局?jǐn)z像機(jī)、顯微鏡局部攝像機(jī)6分別連接 于電腦20,通過兩組全局?jǐn)z像機(jī)1801U802采集到的全局視野，實(shí)現(xiàn)對(duì)微小機(jī)器人的位置 監(jiān)控，從而可進(jìn)一步將微小機(jī)器人粗調(diào)到倒置顯微鏡5的局部視野范圍內(nèi)進(jìn)行顯微操作。
[0024] 如圖2所示，所述微小機(jī)器人包括有一對(duì)壓電陶瓷12、一對(duì)U形電磁鐵13、兩組電 流線圈14、一塊彈簧片15和一個(gè)音圈馬達(dá)16,其中，所述兩組電流線圈14間隔對(duì)置，每一 組電流線圈14配置有一 U形電磁鐵13 ;所述壓電陶瓷12設(shè)置在該兩組電流線圈14之間， 并通過彈簧片15固定，用于驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)、原地旋轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)彎動(dòng)作；所述音圈馬達(dá)16設(shè) 置在兩組電流線圈14的頂部，并由單獨(dú)的電源17供電，所述微操作工具安裝在音圈馬達(dá)16 處，通過改變音圈馬達(dá)16的電流實(shí)現(xiàn)顯微操作的微操作工具（具體為吸附針或注射針）在 上、下方向的微位移調(diào)整。
[0025] 現(xiàn)以ICSI (Intracytoplasmic sperm injection)，即卵胞楽內(nèi)單精子顯微注射過 程中的細(xì)胞吸附和注射為例進(jìn)行具體說明，如下：
[0026] [1]初始化顯微注射針的位置。在實(shí)驗(yàn)開始前，打開信號(hào)產(chǎn)生器3、電壓放大器 801、電流放大器901，運(yùn)動(dòng)裝配有吸附針的微小機(jī)器人701到倒置顯微鏡5的視覺范圍內(nèi)， 打開音圈馬達(dá)16的電源17,控制吸附針上下移動(dòng)，控制在培養(yǎng)皿4上方25um處，距離培養(yǎng) 皿中心左邊lOOum處。
[0027] [2]從培養(yǎng)皿中選取細(xì)胞。操作人員通過觀察后，根據(jù)已有專業(yè)知識(shí)，確定一個(gè)要 制動(dòng)固定的細(xì)胞，打開電壓放大器802、電流放大器902,運(yùn)動(dòng)裝配有注射針的微小機(jī)器人 702,通過注射針把其它的細(xì)胞分開。
[0028] [3]固定和吸附細(xì)胞。打開差分式氣泵1001，同時(shí)運(yùn)動(dòng)裝配有吸附針的微小機(jī)器 人701，并調(diào)整X-Y轉(zhuǎn)換平臺(tái)2,在細(xì)胞附近通過氣流運(yùn)動(dòng)吸附細(xì)胞，保持機(jī)器在水平方向固 定，而后關(guān)閉差分式氣泵1001。
[0029] [4]細(xì)胞注射。運(yùn)動(dòng)裝配有注射針的微小機(jī)器人702,并移動(dòng)到倒置顯微鏡5的視 覺范圍內(nèi)，在水平方向上調(diào)整位置，對(duì)準(zhǔn)細(xì)胞后，向細(xì)胞運(yùn)動(dòng)，執(zhí)行刺穿細(xì)胞動(dòng)作，刺穿后， 打開差分式氣泵1002,用氣壓將注射針內(nèi)基因物質(zhì)注射入細(xì)胞。
[0030] [5]退針。注射完成后，關(guān)閉差分式氣泵1002,運(yùn)動(dòng)微小機(jī)器人702向后退，退回 原位置。
[0031] 本實(shí)施例所述的自動(dòng)化顯微注射裝置的具體工作過程，包括下述步驟：
[0032] 首先，實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作。把裝有待注射基因物質(zhì)的培養(yǎng)皿放在X-Y轉(zhuǎn)換平臺(tái)2 中間，并要求位于倒置顯微鏡5的視覺范圍內(nèi)；打開信號(hào)產(chǎn)生器1001和電壓放大器802、電 流放大器902,通過全局?jǐn)z像機(jī)監(jiān)控1802,將裝有注射針的微小機(jī)器人702運(yùn)動(dòng)到倒置顯微 鏡5的視覺范圍內(nèi)，距離培養(yǎng)皿4中心處。
[0033] 其次，吸取待注射的基因物質(zhì)。打開音圈馬達(dá)的電源，微調(diào)吸附針到等注射基本物 質(zhì)30um處，打開差分式氣泵1002的吸氣功能，微量吸取待注射物質(zhì)。關(guān)閉差分式氣泵1002， 調(diào)整音圈馬達(dá)的電源，將吸附針上移動(dòng)到培養(yǎng)皿上方25um處，并移走培養(yǎng)皿。
[0034] 其次，固定和吸附待注射對(duì)象。把待注射對(duì)象放入X-Y轉(zhuǎn)換平臺(tái)2中間，并要求位 于倒置顯微鏡5的視覺范圍內(nèi)。打開電壓放大器801、電流放大器901，通過倒置顯微鏡5 和顯微鏡局部攝像機(jī)6,運(yùn)動(dòng)裝配有吸附針的微小機(jī)器人701到注射對(duì)象附近約30um處，開 啟差分式氣泵1001，通過吸附針固定注射對(duì)象，而后關(guān)閉氣泵。
[0035] 再次，準(zhǔn)備注射。打開電壓放大器802、電流放大器902,通過倒置顯微鏡5和顯微 鏡局部攝像機(jī)6,運(yùn)動(dòng)已經(jīng)吸取微量基因物質(zhì)的微小機(jī)器人702,使得和裝配有吸附針的微 小機(jī)器人701盡量保持在同一個(gè)水平線。
[0036] 再次，執(zhí)行注射。調(diào)整音圈馬達(dá)的電源，運(yùn)動(dòng)已經(jīng)吸取微量基因物質(zhì)的微小機(jī)器人 702勻速前進(jìn)，完成對(duì)注射對(duì)象的接觸、刺穿。刺穿后，打開氣泵1002,將微小機(jī)器人702的 注射針內(nèi)基本物質(zhì)注入注射對(duì)象，而后關(guān)閉氣泵。
[0037] 最后，退針。后退的微小機(jī)器人702到開始注射時(shí)的位置。關(guān)閉打開信號(hào)產(chǎn)生器 1001，電壓放大器802、電流放大器902。
[0038] 以上所述之實(shí)施例子只為本實(shí)用新型之較佳實(shí)施例，并非以此限制本實(shí)用新型的 實(shí)施范圍，故凡依本實(shí)用新型之形狀、原理所作的變化，均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍 內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種自動(dòng)化顯微注射裝置，其特征在于：包括有帶工作臺(tái)（1)的機(jī)架，可水平方向平 移的X-Y轉(zhuǎn)換平臺(tái)（2)，放置在X-Y轉(zhuǎn)換平臺(tái)（2)上的鐵磁吸附板，用于產(chǎn)生頻率可變正弦 波和方波的信號(hào)發(fā)生器（3)，用于對(duì)信號(hào)發(fā)生器輸出的正弦波電壓信號(hào)進(jìn)行放大的電壓放 大器，用于對(duì)信號(hào)發(fā)生器輸出的方波電流信號(hào)進(jìn)行放大的電流放大器，用于實(shí)現(xiàn)顯微操作 中的細(xì)胞吸附和基因物質(zhì)注射的微小機(jī)器人群，用于監(jiān)控微小機(jī)器人群在各自鐵磁吸附板 上位置的全局?jǐn)z像機(jī)，用于驅(qū)動(dòng)微小機(jī)器人群進(jìn)行細(xì)胞吸附和注射的差分式氣泵，以及用 于對(duì)X-Y轉(zhuǎn)換平臺(tái)（2)上的培養(yǎng)皿（4)中的操作對(duì)象進(jìn)行局部成像的倒置顯微鏡（5)和 顯微鏡局部攝像機(jī)￠);其中，所述微小機(jī)器人群由兩個(gè)或兩個(gè)以個(gè)的微小機(jī)器人組成，每 個(gè)微小機(jī)器人配置有所需的微操作工具，并由壓電陶瓷、電流線圈和音圈馬達(dá)混合驅(qū)動(dòng)，可 通過壓電陶瓷和電流線圈實(shí)現(xiàn)水平方向的動(dòng)作，可通過改變音圈馬達(dá)電流調(diào)整微操作工具 的上、下位移，其支撐腳為U形電磁鐵，可吸附在相應(yīng)的鐵磁吸附板上做尺蠖運(yùn)動(dòng)；每個(gè)微 小機(jī)器人分別與各自相應(yīng)的電壓放大器、電流放大器和差分式氣泵連接，其內(nèi)的壓電陶瓷 由電壓放大器驅(qū)動(dòng)，其內(nèi)的電流線圈由電流放大器驅(qū)動(dòng)，所述電壓放大器和電流放大器分 別連接信號(hào)發(fā)生器（3)，所述差分式氣泵有三個(gè)端口，其兩個(gè)端口通過軟管插入裝有水的器 皿，另一端口通過軟管連接微小機(jī)器人上的微操作工具；所述全局?jǐn)z像機(jī)和顯微鏡局部攝 像機(jī)（6)分別設(shè)在微小機(jī)器人群的上方，所述倒置顯微鏡（5)設(shè)在X-Y轉(zhuǎn)換平臺(tái)（2)的下 方，且所述倒置顯微鏡（5)和顯微鏡局部攝像機(jī)（6)朝向X-Y轉(zhuǎn)換平臺(tái)（2)上的培養(yǎng)皿（4)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)化顯微注射裝置，其特征在于：所述信號(hào)發(fā)生器 (3)、全局?jǐn)z像機(jī)、顯微鏡局部攝像機(jī)（6)分別連接于電腦，通過全局?jǐn)z像機(jī)采集到的全局 視野，實(shí)現(xiàn)對(duì)微小機(jī)器人的位置監(jiān)控，從而可進(jìn)一步將微小機(jī)器人粗調(diào)到倒置顯微鏡（5) 的局部視野范圍內(nèi)進(jìn)行顯微操作。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)化顯微注射裝置，其特征在于：所述X-Y轉(zhuǎn)換平臺(tái) (2)上放置培養(yǎng)皿（4)的部位貫穿有通孔，并通過擱置透明玻璃板支撐培養(yǎng)皿（4)，所述倒 置顯微鏡（5)和顯微鏡局部攝像機(jī)（6)設(shè)在該通孔的上、下方。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)化顯微注射裝置，其特征在于：所述微小機(jī)器人包 括有一對(duì)壓電陶瓷、一對(duì)U形電磁鐵、兩組電流線圈、一塊彈簧片和一個(gè)音圈馬達(dá)，其中，所 述兩組電流線圈間隔對(duì)置，每一組電流線圈配置有一 U形電磁鐵，所述壓電陶瓷設(shè)置在該 兩組電流線圈之間，并通過彈簧片固定，所述音圈馬達(dá)設(shè)置在兩組電流線圈的頂部，并由單 獨(dú)的電源供電。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)化顯微注射裝置，其特征在于：所述微操作工具安 裝在音圈馬達(dá)處。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的一種自動(dòng)化顯微注射裝置，其特征在于：所述微操作工 具為吸附針或注射針。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)化顯微注射裝置，其特征在于：所述電壓放大器包 括有信號(hào)隔離電路、比例-積分控制器、多級(jí)功率放大電路、主電路限流保護(hù)電路、反饋補(bǔ) 償電路和過壓保護(hù)電路。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)化顯微注射裝置，其特征在于：所述電流放大器包 括有信號(hào)調(diào)節(jié)電路、比例-積分運(yùn)算放大器、功率放大電路、限流保護(hù)電路、反饋電路和過 流保護(hù)電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種自動(dòng)化顯微注射裝置，其特征在于：所述全局?jǐn)z像 機(jī)為USB接口高速高清攝像機(jī)，通過支撐架固定在工作臺(tái)（1)上。
【文檔編號(hào)】C12M1/00GK203938668SQ201420326645
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月18日
【發(fā)明者】田聯(lián)房, 秦傳波, 杜啟亮, 張勤 申請人:華南理工大學(xué)