[实用新型]一种自动化显微注射装置

权利要求书

1.一种自动化显微注射装置，其特征在于：包括有带工作台(1)的机架，可水平方向平移的X-Y转换平台(2)，放置在X-Y转换平台(2)上的铁磁吸附板，用于产生频率可变正弦波和方波的信号发生器(3)，用于对信号发生器输出的正弦波电压信号进行放大的电压放大器，用于对信号发生器输出的方波电流信号进行放大的电流放大器，用于实现显微操作中的细胞吸附和基因物质注射的微小机器人群，用于监控微小机器人群在各自铁磁吸附板上位置的全局摄像机，用于驱动微小机器人群进行细胞吸附和注射的差分式气泵，以及用于对X-Y转换平台(2)上的培养皿(4)中的操作对象进行局部成像的倒置显微镜(5)和显微镜局部摄像机(6)；其中，所述微小机器人群由两个或两个以个的微小机器人组成，每个微小机器人配置有所需的微操作工具，并由压电陶瓷、电流线圈和音圈马达混合驱动，可通过压电陶瓷和电流线圈实现水平方向的动作，可通过改变音圈马达电流调整微操作工具的上、下位移，其支撑脚为U形电磁铁，可吸附在相应的铁磁吸附板上做尺蠖运动；每个微小机器人分别与各自相应的电压放大器、电流放大器和差分式气泵连接，其内的压电陶瓷由电压放大器驱动，其内的电流线圈由电流放大器驱动，所述电压放大器和电流放大器分别连接信号发生器(3)，所述差分式气泵有三个端口，其两个端口通过软管插入装有水的器皿，另一端口通过软管连接微小机器人上的微操作工具；所述全局摄像机和显微镜局部摄像机(6)分别设在微小机器人群的上方，所述倒置显微镜(5)设在X-Y转换平台(2)的下方，且所述倒置显微镜(5)和显微镜局部摄像机(6)朝向X-Y转换平台(2)上的培养皿(4)。

2.根据权利要求1所述的一种自动化显微注射装置，其特征在于：所述信号发生器(3)、全局摄像机、显微镜局部摄像机(6)分别连接于电脑，通过全局摄像机采集到的全局视野，实现对微小机器人的位置监控，从而可进一步将微小机器人粗调到倒置显微镜(5)的局部视野范围内进行显微操作。

3.根据权利要求1所述的一种自动化显微注射装置，其特征在于：所述X-Y转换平台(2)上放置培养皿(4)的部位贯穿有通孔，并通过搁置透明玻璃板支撑培养皿(4)，所述倒置显微镜(5)和显微镜局部摄像机(6)设在该通孔的上、下方。

4.根据权利要求1所述的一种自动化显微注射装置，其特征在于：所述微小机器人包括有一对压电陶瓷、一对U形电磁铁、两组电流线圈、一块弹簧片和一个音圈马达，其中，所述两组电流线圈间隔对置，每一组电流线圈配置有一U形电磁铁，所述压电陶瓷设置在该两组电流线圈之间，并通过弹簧片固定，所述音圈马达设置在两组电流线圈的顶部，并由单独的电源供电。

5.根据权利要求1所述的一种自动化显微注射装置，其特征在于：所述微操作工具安装在音圈马达处。

6.根据权利要求1或5所述的一种自动化显微注射装置，其特征在于：所述微操作工具为吸附针或注射针。

7.根据权利要求1所述的一种自动化显微注射装置，其特征在于：所述电压放大器包括有信号隔离电路、比例-积分控制器、多级功率放大电路、主电路限流保护电路、反馈补偿电路和过压保护电路。

8.根据权利要求1所述的一种自动化显微注射装置，其特征在于：所述电流放大器包括有信号调节电路、比例-积分运算放大器、功率放大电路、限流保护电路、反馈电路和过流保护电路。

9.根据权利要求1或2所述的一种自动化显微注射装置，其特征在于：所述全局摄像机为USB接口高速高清摄像机，通过支撑架固定在工作台(1)上。