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    一種時差成像培養(yǎng)系統(tǒng)技術(shù)方案

    技術(shù)編號:21167643 閱讀:53 留言:0更新日期:2019-05-22 09:47
    本實用新型專利技術(shù)公開了一種時差成像培養(yǎng)系統(tǒng),屬于胚胎培養(yǎng)技術(shù)領(lǐng)域,本實用新型專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題為如何能夠簡單、安全、可靠的對胚胎進(jìn)行單獨隔離培養(yǎng)和標(biāo)記以及能夠時刻觀察胚胎的發(fā)育情況,減少開箱次數(shù),增加胚胎培養(yǎng)的成功率,同時防止胚胎之間的相互混淆,采用的技術(shù)方案為:其結(jié)構(gòu)包括培養(yǎng)箱、培養(yǎng)盒,若干個培養(yǎng)盒設(shè)置在培養(yǎng)箱上部,培養(yǎng)盒內(nèi)設(shè)置有培養(yǎng)皿和照明裝置,培養(yǎng)皿置于培養(yǎng)盒內(nèi),照明裝置設(shè)置在培養(yǎng)盒內(nèi)培養(yǎng)皿的上方,培養(yǎng)箱內(nèi)設(shè)置有自動移動裝置、自動成像裝置及控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)包括微處理器,自動移動裝置、自動成像裝置、照明裝置均與微處理器連接。

    A Time Difference Imaging Culture System

    The utility model discloses a time difference imaging culture system, which belongs to the technical field of embryo culture. The technical problems to be solved by the utility model are how to isolate and label embryos separately and reliably, and how to observe the development of embryos at all times, reduce the number of opening boxes, increase the success rate of embryo culture, and prevent the interaction between embryos. The technical scheme adopted is as follows: its structure includes incubator and incubator, several incubators are arranged on the top of incubator, incubator is equipped with Petri dishes and illumination devices, incubator is placed in incubator, illumination device is set on the top of incubator, incubator is equipped with automatic moving device, automatic imaging device and control system, control system includes Microprocessors, automatic moving devices, automatic imaging devices and lighting devices are all connected with microprocessors.

    【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
    一種時差成像培養(yǎng)系統(tǒng)
    本技術(shù)涉及胚胎培養(yǎng)
    ,具體地說是一種時差成像培養(yǎng)系統(tǒng)。
    技術(shù)介紹
    據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)估計,發(fā)達(dá)國家中10-15%的育齡夫婦受不孕癥困擾。發(fā)展中國家中(包括中國在內(nèi)),至2002年有1.86億的育齡婦女患不孕癥。2014年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,我國育齡人群不孕癥的發(fā)生率為12.5%,不孕癥人數(shù)大于4000萬。體外受精-胚胎移植(in-vitrofertilizationandembryotransfer,IVF-ET)技術(shù)是目前治療不孕癥的重要手段。自1978年在英國誕生世界上首例“試管嬰兒”以來,目前發(fā)達(dá)國家通過IVF-ET助孕出生的嬰兒已占出生嬰兒總數(shù)的1-3%,估計全世界試管嬰兒的出生人數(shù)已超過500萬人。一些IVF-ET的衍生技術(shù)需要對患者所有胚胎進(jìn)行單獨區(qū)分和標(biāo)記,以便于對每個胚胎的情況進(jìn)行分析和追蹤。例如,在實施植入前胚胎遺傳學(xué)診斷(preimplantationgeneticdiagnosis,PGD)技術(shù)的過程中,需要對患者所有的胚胎進(jìn)行單獨的培養(yǎng)和標(biāo)記,然后從這些胚胎中活檢少量的胚胎進(jìn)行遺傳學(xué)分析,從而確定這些胚胎是否患有遺傳性疾病,只有診斷正常的胚胎才能夠移植入患者體內(nèi),異常的胚胎不能進(jìn)行移植。此時,對于培養(yǎng)過程中胚胎的相互隔離和標(biāo)記則非常關(guān)鍵,如果在培養(yǎng)的過程中胚胎發(fā)生混淆,則有可能導(dǎo)致異常的胚胎被移植入患者體內(nèi),出生患有遺傳病的后代。隨著輔助生殖技術(shù)的發(fā)展,如何更準(zhǔn)確地挑選出具有發(fā)育潛能的胚胎進(jìn)行移植,并獲得良好的臨床妊娠率一直是生殖領(lǐng)域探討的熱門話題。目前,大多選用傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)評價體系進(jìn)行胚胎的篩選,在特定的時間點觀察一系列的靜態(tài)指標(biāo),包括卵母胚胎的形態(tài)、成熟度,早期原核數(shù)目、大小、對稱程度,胚胎期的胚胎數(shù)目、卵裂球的對稱程度、碎片率等以及囊胚期的囊腔分期、內(nèi)胚胎團(tuán)和滋養(yǎng)層胚胎的多少等。目前的常規(guī)培養(yǎng)系統(tǒng)的胚胎評價方法是根據(jù)伊斯坦布爾共識,在特定的時間點對胚胎進(jìn)行觀察,根據(jù)形態(tài)學(xué)參數(shù)及發(fā)育情況對胚胎進(jìn)行篩選。將胚胎發(fā)育的動態(tài)過程,人為選取特定時間點來進(jìn)行觀察,存在一定的局限性;加之反復(fù)開箱,造成胚胎培養(yǎng)環(huán)境的溫度、濕度及氣體含量改變,對胚胎培養(yǎng)環(huán)境產(chǎn)生影響;同時,胚胎評估人員存在主觀因素,使傳統(tǒng)評價體系弊端逐漸暴露。人類胚胎的體外培養(yǎng)是在培養(yǎng)皿中進(jìn)行的,目前大多數(shù)體外受精實驗室進(jìn)行卵母胚胎與胚胎的體外培養(yǎng)是采用普通的胚胎培養(yǎng)皿(如35mm、60mm或100mm陪替氏培養(yǎng)皿)。進(jìn)行IVF-ET治療的患者往往有多個胚胎需要進(jìn)行體外培養(yǎng),由于每個胚胎的形態(tài)較為接近,無法直接對胚胎進(jìn)行標(biāo)記。如果需要對于每個胚胎進(jìn)行單獨的區(qū)分,最常用的方法是在培養(yǎng)皿內(nèi)根據(jù)胚胎的數(shù)量制備相應(yīng)數(shù)量的微滴,在每個微滴中放置1個胚胎,然后在每個微滴上標(biāo)記數(shù)字。由于人類胚胎接近于球形,并且有透明帶的保護(hù),胚胎也不會發(fā)生像普通胚胎一樣的貼壁固定生長,非常容易在培養(yǎng)基內(nèi)發(fā)生移動。另外,培養(yǎng)基和石蠟油均是液體,容易發(fā)生微滴的漂移。另外,目前有一些商品化的培養(yǎng)皿(如WOW培養(yǎng)皿)能夠在皿底有若干小孔可以單獨放置每個胚胎,以便于通過微型攝像機(jī)對每個胚胎的發(fā)育過程進(jìn)行延時(timelapse)成像。但是這些小孔都是在同一個培養(yǎng)基微滴下,胚胎之間并非是相互隔離的,而且小孔較淺也較小,輕微的晃動就可能導(dǎo)致胚胎從小孔中漂浮出。相比于每個微滴單獨培養(yǎng)而言,更容易導(dǎo)致胚胎混淆。最為保險的方法是為每個胚胎制備一個培養(yǎng)皿并進(jìn)行單獨的標(biāo)記和培養(yǎng),但是當(dāng)患者胚胎數(shù)量較多時(例如10-20個甚至更多),則需要大量的培養(yǎng)皿,這將顯著增加成本、操作時間及難度。因此,如何能夠簡單、安全、可靠的對胚胎進(jìn)行單獨隔離培養(yǎng)和標(biāo)記,防止胚胎之間的相互混淆是目前需要解決的技術(shù)難題。人類胚胎的體外培養(yǎng)還存在一個工作人員熟練操作問題,將受精卵從受精液中轉(zhuǎn)移到培養(yǎng)皿的微滴中繼續(xù)生長發(fā)育,直至第三天胚胎進(jìn)行冷凍或者胚胎移植。在第三天患者選擇將胚胎進(jìn)行移植、冷凍或者繼續(xù)培養(yǎng)后,繼續(xù)培養(yǎng)至囊胚的胚胎仍然需要再次轉(zhuǎn)移至新的胚胎培養(yǎng)皿中,因為第一天至第三天與第三天至第六天胚胎發(fā)育所需要的營養(yǎng)成分不同,必須更換新的培養(yǎng)皿才可以保證胚胎發(fā)育良好。因此每天需要制作大量的胚胎培養(yǎng)皿,同時還需要保證每一個胚胎培養(yǎng)皿內(nèi)不同的胚胎培養(yǎng)液不會出錯,目前多數(shù)的胚胎培養(yǎng)手動換液,在一定程度上減小了胚胎培養(yǎng)的成功率,所以實現(xiàn)培養(yǎng)液的自動換液也是需要解決的一個問題。
    技術(shù)實現(xiàn)思路
    本技術(shù)的技術(shù)任務(wù)是提供一種時差成像培養(yǎng)系統(tǒng),來解決如何能夠簡單、安全、可靠的對胚胎進(jìn)行單獨隔離培養(yǎng)和標(biāo)記以及能夠時刻觀察胚胎的發(fā)育情況,減少開箱次數(shù),增加胚胎培養(yǎng)的成功率,同時防止胚胎之間的相互混淆的問題。本技術(shù)的技術(shù)任務(wù)是按以下方式實現(xiàn)的,一種時差成像培養(yǎng)系統(tǒng),包括培養(yǎng)箱、培養(yǎng)盒,若干個培養(yǎng)盒設(shè)置在培養(yǎng)箱上部,所述培養(yǎng)盒內(nèi)設(shè)置有培養(yǎng)皿和照明裝置,培養(yǎng)皿置于培養(yǎng)盒內(nèi),照明裝置設(shè)置在培養(yǎng)盒內(nèi)培養(yǎng)皿的上方,培養(yǎng)箱內(nèi)設(shè)置有自動移動裝置、自動成像裝置及控制系統(tǒng),所述控制系統(tǒng)包括微處理器,所述自動移動裝置用于帶動自動成像裝置實現(xiàn)三維移動,所述自動成像裝置用于對培養(yǎng)皿中的樣品成像,自動移動裝置、自動成像裝置、照明裝置均與微處理器連接;所述培養(yǎng)皿上設(shè)置有至少一個培養(yǎng)區(qū)域,以及與培養(yǎng)區(qū)域連通的自動換液機(jī)構(gòu)。作為優(yōu)選,所述控制系統(tǒng)還包括圖像捕獲分析模塊、供氣模塊、顯示器和環(huán)境監(jiān)測模塊,微處理器分別連接圖像捕獲分析模塊、供氣模塊、顯示器和環(huán)境監(jiān)測模塊;其中,圖像捕獲分析模塊用于通過自動成像裝置捕捉培養(yǎng)皿中胚胎的圖像并進(jìn)行分析;供氣模塊用于給培養(yǎng)箱充氣;環(huán)境監(jiān)測模塊用于實時監(jiān)測培養(yǎng)箱的環(huán)境變化并進(jìn)行偏離預(yù)警;顯示器用于顯示培養(yǎng)箱內(nèi)環(huán)境情況及圖像捕獲分析模塊對培養(yǎng)皿中胚胎的分析結(jié)果。作為優(yōu)選,所述培養(yǎng)區(qū)域包括培養(yǎng)池和廢液池,自動換液機(jī)構(gòu)包括新培養(yǎng)液存放箱、蠕動泵一和蠕動泵二,新培養(yǎng)液存放箱、蠕動泵一、培養(yǎng)池、蠕動泵二、廢液池通過管道依次連通;蠕動泵二安裝在培養(yǎng)盒的上側(cè)壁上,蠕動泵二的接口與培養(yǎng)皿采用螺紋連接,培養(yǎng)皿更換方便。更優(yōu)地,所述自動換液機(jī)構(gòu)還包括廢液收集箱和蠕動泵三,廢液池、蠕動泵三和廢液收集箱通過管道依次連通;新培養(yǎng)液存放箱與蠕動泵一之間的管道上設(shè)置有開關(guān)閥一,培養(yǎng)池與蠕動泵二之間的管道上設(shè)置有開關(guān)閥二,廢液池與蠕動泵三之間的管道上設(shè)置有開關(guān)閥三。更優(yōu)地,所述培養(yǎng)區(qū)域還包括圍繞培養(yǎng)池設(shè)置的清洗池一和清洗池二,清洗池一和清洗池二用于待胚胎清洗后放置到培養(yǎng)池中。更優(yōu)地,所述培養(yǎng)池底部設(shè)置有若干個培養(yǎng)室,培養(yǎng)室呈圓周分布且培養(yǎng)室的橫截面呈倒梯形狀,培養(yǎng)室上部開設(shè)有凹槽,凹槽底部呈圓弧狀,凹槽用于放置待培養(yǎng)的胚胎。作為優(yōu)選,所述培養(yǎng)皿的上方和下方均設(shè)置有加熱層,加熱層設(shè)置在培養(yǎng)盒內(nèi)且加熱層的兩端分別固定在培養(yǎng)盒盒蓋的兩側(cè)內(nèi)壁上。作為優(yōu)選,所述照明裝置包括燈架、LED照明模組和聚光鏡模組,燈架設(shè)置在培養(yǎng)盒的盒蓋內(nèi)壁,LED照明模組和聚光鏡模組均設(shè)置在燈架上且聚光鏡模組位于LED照明模組的下方。更優(yōu)地,所述LED照明模組包括底座,底座上設(shè)置有多個LED芯片,LED芯片呈正六邊形分布。更優(yōu)地,所述聚光鏡模組包括連接架、聚光鏡組一和聚光鏡組二,聚光鏡組一和聚光鏡組二通過連接架設(shè)置在燈架的中間位置且聚光鏡組本文檔來自技高網(wǎng)
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    【技術(shù)保護(hù)點】
    1.一種時差成像培養(yǎng)系統(tǒng),包括培養(yǎng)箱、培養(yǎng)盒,若干個培養(yǎng)盒設(shè)置在培養(yǎng)箱上部,其特征在于,所述培養(yǎng)盒內(nèi)設(shè)置有培養(yǎng)皿和照明裝置,培養(yǎng)皿置于培養(yǎng)盒內(nèi),照明裝置設(shè)置在培養(yǎng)盒內(nèi)培養(yǎng)皿的上方,培養(yǎng)箱內(nèi)設(shè)置有自動移動裝置、自動成像裝置及控制系統(tǒng),所述控制系統(tǒng)包括微處理器,所述自動移動裝置用于帶動自動成像裝置實現(xiàn)三維移動,所述自動成像裝置用于對培養(yǎng)皿中的樣品成像,自動移動裝置、自動成像裝置、照明裝置均與微處理器連接;所述培養(yǎng)皿上設(shè)置有至少一個培養(yǎng)區(qū)域,以及與培養(yǎng)區(qū)域連通的自動換液機(jī)構(gòu)。

    【技術(shù)特征摘要】
    1.一種時差成像培養(yǎng)系統(tǒng),包括培養(yǎng)箱、培養(yǎng)盒,若干個培養(yǎng)盒設(shè)置在培養(yǎng)箱上部,其特征在于,所述培養(yǎng)盒內(nèi)設(shè)置有培養(yǎng)皿和照明裝置,培養(yǎng)皿置于培養(yǎng)盒內(nèi),照明裝置設(shè)置在培養(yǎng)盒內(nèi)培養(yǎng)皿的上方,培養(yǎng)箱內(nèi)設(shè)置有自動移動裝置、自動成像裝置及控制系統(tǒng),所述控制系統(tǒng)包括微處理器,所述自動移動裝置用于帶動自動成像裝置實現(xiàn)三維移動,所述自動成像裝置用于對培養(yǎng)皿中的樣品成像,自動移動裝置、自動成像裝置、照明裝置均與微處理器連接;所述培養(yǎng)皿上設(shè)置有至少一個培養(yǎng)區(qū)域,以及與培養(yǎng)區(qū)域連通的自動換液機(jī)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時差成像培養(yǎng)系統(tǒng),其特征在于,所述控制系統(tǒng)還包括圖像捕獲分析模塊、供氣模塊、顯示器和環(huán)境監(jiān)測模塊,微處理器分別連接圖像捕獲分析模塊、供氣模塊、顯示器和環(huán)境監(jiān)測模塊;其中,圖像捕獲分析模塊用于通過自動成像裝置捕捉培養(yǎng)皿中胚胎的圖像并進(jìn)行分析;供氣模塊用于給培養(yǎng)箱充氣;環(huán)境監(jiān)測模塊用于實時監(jiān)測培養(yǎng)箱的環(huán)境變化并進(jìn)行偏離預(yù)警;顯示器用于顯示培養(yǎng)箱內(nèi)環(huán)境情況及圖像捕獲分析模塊對培養(yǎng)皿中胚胎的分析結(jié)果。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的時差成像培養(yǎng)系統(tǒng),其特征在于,所述培養(yǎng)區(qū)域包括培養(yǎng)池和廢液池,自動換液機(jī)構(gòu)包括新培養(yǎng)液存放箱、蠕動泵一和蠕動泵二,新培養(yǎng)液存放箱、蠕動泵一、培養(yǎng)池、蠕動泵二、廢液池通過管道依次連通。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的時差成像培養(yǎng)系統(tǒng),其特征在于,所述自動換液機(jī)構(gòu)還包括廢液收集箱和蠕動泵三,廢液池、蠕動泵三和廢液收集箱通過管道依次連通;新培養(yǎng)液存放箱與蠕動泵一之間的管道上設(shè)置有開關(guān)閥一,培養(yǎng)池與蠕動泵二之間的管道上設(shè)置有開關(guān)閥二,廢液池與蠕動泵三之間的管道上設(shè)置有開關(guān)閥三。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的時差成像培養(yǎng)系統(tǒng),其特征在于,所述培養(yǎng)區(qū)域還包括圍繞培養(yǎng)池設(shè)置的清洗池一和清洗池二,清洗池一和清洗池二用于待胚胎清洗后放置到培養(yǎng)池中。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的時差成像培養(yǎng)系統(tǒng),其特征在于,所述培養(yǎng)池底部設(shè)置有若干個培養(yǎng)室,培養(yǎng)室呈圓周分布且培養(yǎng)室的橫截面呈倒梯形狀,培養(yǎng)室上部開設(shè)有凹槽,凹槽底部呈圓弧狀,凹槽用于放置待培養(yǎng)的胚胎。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的...

    【專利技術(shù)屬性】
    技術(shù)研發(fā)人員:陳春曉孟榮華畢勝成
    申請(專利權(quán))人:太平洋康泰科學(xué)儀器濟(jì)南有限公司
    類型:新型
    國別省市:山東,37

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