[发明专利]可控剂量显微注射装置及其操作方法

权利要求书

1.一种可控剂量显微注射装置，其特征在于：所述可控剂量显微注射装置的内部设置有显微注射微流道(202)，显微注射微流道(202)的一端固定有显微注射针(9)，显微注射针(9)的针头朝向显微注射微流道(202)的另一端，显微注射微流道(202)上固定有显微注射针(9)的端部安装有第一电极(801)，显微注射微流道(202)的另一端部安装有第二电极(501)，以通过第一电极(801)与第二电极(501)的配合对细胞的移动进行控制，以及对待注射外源物质注入细胞的剂量进行控制；所述的可控剂量显微注射装置还包括用于输送细胞的细胞输送微流道(201)，显微注射针针头所在处的显微注射微流道区域为注射区域，所述细胞输送微流道(201)与显微注射微流道(202)相交且连通，并且该连通位置位于注射区域上方。

2.根据权利要求1所述的可控剂量显微注射装置，其特征在于：所述的可控剂量显微注射装置还包括用于密封显微注射微流道的石英基片(5，8)，且所述第一电极(801)和第二电极(501)安装在该石英基片(5，8)上。

3.根据权利要求2所述的可控剂量显微注射装置，其特征在于：所述的可控剂量显微注射装置还包括用于输送待注射外源物质的外源物质溶液输送流道(204)，外源物质溶液输送流道(204)与所述显微注射微流道(202)相交且连通，所述的显微注射针(9)与上述相交且连通的区域相连通，以使外源物质通过显微注射针(9)注入细胞内。

4.根据权利要求3所述的可控剂量显微注射装置，其特征在于：所述细胞输送微流道(201)的深度为H1，d<H1<2d，细胞输送微流道(201)的宽度为D1，D1<2d，d为细胞直径。

5.根据权利要求4所述的可控剂量显微注射装置，其特征在于：所述的可控剂量显微注射装置分为上层基板(3)和下层基板(2)，所述的显微注射微流道(202)、外源物质溶液输送流道(204)和细胞输送微流道(201)均嵌在上层基板(3)与下层基板(2)内部，上、下层基板相互键合在一起，以使上、下层基板内部的各微流道密封。

6.根据权利要求5所述的可控剂量显微注射装置，其特征在于：所述的上层基板(3)上设有与外源物质溶液输送流道(204)进口相连通的第一端口(6)、与外源物质溶液输送流道出口相连通的第二端口(1)、与细胞输送微流道进口相连通的第三端口(4)，以及与细胞输送微流道(201)出口相连通的第四端口(7)。

7.一种如权利要求1至6任一项所述的可控剂量显微注射装置的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，在第一电极(801)上施加交流电并调节交流电频率，使处于注射区域上方的细胞因受到正介电泳力而向显微注射针(9)方向运动，并被注射区域底部的显微注射针(9)刺入；

步骤S2，将第一电极(801)上的交流电转换成直流电，将第二电极(501)接地，即在显微注射流道(202)内产生均强电场，显微注射针(9)内的流体产生运动进而在第一电极(801)与第二电极(501)之间产生电渗流，使待注射外源物质溶液在电渗流的作用下通过显微注射针(9)注入细胞内，完成注射；注射完成后，将第一电极(801)上的直流电转换成交流电，并调节交流电频率，使细胞因受到负介电泳力的作用而悬浮至细胞输送微流道(201)内。

8.根据权利要求7所述的可控剂量显微注射装置的操作方法，其特征在于：所述显微注射装置包括外源物质溶液输送流道(204)和细胞输送微流道(201)，在步骤S1之前，将载有待注射细胞的培养液输入细胞输送微流道(201)；并且，将含有待注射外源物质的溶液输入外源物质溶液输送流道(204)。