[发明专利]一种化学品投送系统和方法

说明书

本发明属于化学品投送技术领域。为了解决采用现有方法进行卵子/胚胎冷冻处理过程中的化学品投放时，存在化学品投放操作困难以及稳定性差的问题，本发明公开了一种化学品投送系统和方法，其中该系统包括载体和芯片；所述载体上设有凹槽，用于盛放溶液；所述芯片上设有区间并且在所述区间内设有待投放的化学品，所述区间的覆盖面积大于所述凹槽的开口面积；所述芯片与所述载体之间可以相对移动，位于所述区间中的待投放化学品可以对所述凹槽内的溶液进行全覆盖接触，并且在两者之间形成自由扩散。通过本发明，在进行卵子/胚胎冷冻处理过程中的化学品投放操作时，可以降低该操作的难度，提高操作过程的稳定性和可靠性。

技术领域

本发明属于化学品投送技术领域，具体涉及一种用于对生物材料或溶液的化学品投送的化学品投送系统和方法。

背景技术

将化学品准确投送至生物材料或基础溶液中，使化学品会与生物材料或基础溶液产生特定作用和反应，这在很多应用和研究中都很重要。例如，在卵子/胚胎的冷冻处理过程中，需要将卵子/胚胎取出后要依次经过与基本培养液(Basic solution,BS)、平衡液(Equilibrium solution,ES)以及玻璃化冷冻液(vitrification solution,VS)的接触处理后再放入液氮中进行冷冻处理。

在卵子/胚胎与不同化学品进行接触处理的过程中，需要根据化学品的浓度，准确控制卵子/胚胎与不同化学品的接触时间，保证最终对卵子/胚胎的冷冻处理效果。例如，关于卵子/胚胎与玻璃化冷冻液接触时间的控制，由于玻璃化冷冻液的毒性很高，在采用传统的方法借助玻璃吸管将卵子/胚胎由平衡液移至和移出玻璃化冷冻液的过程，需要将时间严格控制在60秒以内，这样就要求操作人员在有限时间内准确完成向卵子/胚胎的化学品投送，以保证最终载有卵子/胚胎和残留溶液的载体可以及时放入液氮里进行后续冷冻处理。

然而，由于卵子/胚胎尺寸大约只有0.1～0.2毫米，肉眼基本不可见，需要操作人员借助显微镜将溶液里的卵子/胚胎吸出并移至下一盛有不同溶液的容器内。此时，在对卵子/胚胎吸入和吸出的过程中不可避免会将上一个溶液一起带到下一个溶液里，对下一溶液的浓度和成分产生影响。这样，在显微镜中实时观察卵子/胚胎位置的情况下，不仅要准确控制对卵子/胚胎吸入和吸出的操作时间，而且还要准确控制不要把过多的溶液吸进玻璃吸管中，因此采用传统的方法时对操作人员的要求极高而且操作效果的稳定性极差。为此，澳大利亚的Genea Limited公开了一款自动化卵子/胚胎玻璃化冷冻操作平台(Gavi)，以替代操作人员完成卵子/胚胎冷冻处理过程中对不同化学品的自动投放操作，从而降低人工操作的难度和不稳定性。

采用自动化卵子/胚胎玻璃化冷冻操作平台(Gavi)时，在将卵子/胚胎放到相应载体上后，根据预先的程序设置和动作定位，由自动化卵子/胚胎玻璃化冷冻操作平台(Gavi)的机械臂按顺序在规定时间内将不同的化学品依次投放并吸出至卵子/胚胎所在基础溶液，从而实现该过程的自动化操作。但是，在该自动化操作过程中，由于玻璃化冷冻液的密度比水高，卵子/胚胎浸在玻璃化冷冻液内时通常会处于悬浮状态并容易随液体的流动而移动，此时只能通过卵子/胚胎的自身重力使其沉在载体的底部，这样在机械臂通过吸管进行化学品的投放和吸出时，存在将卵子/胚胎意外冲出和吸走的风险。为此，在该方法中通过减少溶液的吸出量，使载体中残留较多的溶液来降低卵子/胚胎被意外吸出的风险，而载体中过多溶液的残留又会导致热质量的增加而影响后续冷冻速度，对玻璃化冷冻处理产生不利影响，甚至导致卵子/胚胎的冷冻处理失败。

此外，由于自动化卵子/胚胎玻璃化冷冻操作平台(Gavi)采用了机械臂结构，导致整个平台的结构尺寸很大，需要占用大空间的实验室进行安装使用，而这样又增加了实验室的建设成本和维护管理成本，不利于其推广使用以及降低卵子/胚胎的冷冻费用。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种化学品投送系统和方法，以解决现有技术存在的上述问题，其中：