本發(fā)明屬于微流控芯片，具體涉及無(wú)干擾的斑馬魚微流控芯片及其應(yīng)用方法。

背景技術(shù)：

1、斑馬魚因其透明性高、滲透性強(qiáng)，體積小、易操作等特點(diǎn)已被廣泛使用于脊椎動(dòng)物生命系統(tǒng)、復(fù)雜疾病以及藥物篩選等眾多研究當(dāng)中。其中，針對(duì)斑馬魚的操控和成像，是實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)研究的重要使能技術(shù)之一。

2、現(xiàn)有針對(duì)斑馬魚的操控，傳統(tǒng)方法主要為瓊脂糖、甲基纖維素納固定和麻醉劑三卡因麻醉，但使用瓊脂糖、甲基纖維素固定，不僅操作繁瑣，而且容易引入人為干擾誤差，以及引起斑馬魚出現(xiàn)應(yīng)激反應(yīng)，影響數(shù)據(jù)的客觀性，且不能滿足長(zhǎng)時(shí)間觀察。三卡因的使用也會(huì)斑馬魚出現(xiàn)應(yīng)激反應(yīng)，影響數(shù)據(jù)的客觀性，尤其在腦神經(jīng)研究領(lǐng)域中。同時(shí)三卡因的使用也不能滿足長(zhǎng)時(shí)間觀察。因此，如何實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期的斑馬魚固定、培養(yǎng)，且不影響斑馬魚生理狀態(tài)，是斑馬魚相關(guān)研究的關(guān)鍵難題之一。

3、因此，提供無(wú)干擾的斑馬魚微流控芯片及其應(yīng)用是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供無(wú)干擾的斑馬魚微流控芯片及其應(yīng)用方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題。

2、本發(fā)明其中一方案提供了無(wú)干擾的斑馬魚微流控芯片，包括通道組件、限制口以及容置通道；

3、所述通道組件與所述限制口的一側(cè)連接；

4、所述容置通道與所述限制口的另一側(cè)連接；

5、其中，所述通道組件被配置為能夠根據(jù)斑馬魚的尺寸進(jìn)行高度和寬度的自適應(yīng)調(diào)整。

6、在本發(fā)明其中一個(gè)方案中，還包括進(jìn)液口，所述進(jìn)液口與所述通道組件連接；

7、以及出液口，所述容置通道與所述出液口連接。

8、在本方案中，水流通道中的水流從進(jìn)液口流入通道組件，并在流經(jīng)限制口后從容置通道流出，在水流的持續(xù)作用下，通過(guò)水流通道輸送的斑馬魚幼魚被水流推向通道組件，實(shí)現(xiàn)斑馬魚幼魚的定向固定，本方案避免了人工操作固定斑馬魚過(guò)程中對(duì)斑馬魚造成應(yīng)激反應(yīng)，以及麻醉劑的使用，不影響斑馬魚生理狀態(tài)，確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確客觀。

9、在本發(fā)明其中一個(gè)方案中，所述通道組件包括識(shí)別組件和通道壁，所述識(shí)別組件被配置成識(shí)別進(jìn)入所述通道組件的所述斑馬魚，所述通道壁被配置成根據(jù)所述識(shí)別組件的識(shí)別結(jié)果調(diào)整所述通道組件的高度尺寸和寬度尺寸。

10、在本發(fā)明其中一個(gè)方案中，所述通道壁包括固定部分和可移動(dòng)部分，所述可移動(dòng)部分根據(jù)所述識(shí)別組件的識(shí)別結(jié)果調(diào)整相對(duì)于所述固定部分的位置。

11、在本發(fā)明其中一個(gè)方案中，所述識(shí)別組件設(shè)置為壓力傳感器，所述識(shí)別組件設(shè)置于所述通道壁上，用于檢測(cè)魚體對(duì)通道壁產(chǎn)生的壓力變化；

12、所述可移動(dòng)部分與微型驅(qū)動(dòng)元件連接，用于在所述壓力傳感器的壓力超過(guò)預(yù)設(shè)值后調(diào)整所述可移動(dòng)部分的位置。

13、在本發(fā)明其中一個(gè)方案中，所述識(shí)別組件設(shè)置為微型攝像頭，用于對(duì)所述通道組件內(nèi)的斑馬魚進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像采集以識(shí)別魚體的尺寸信息，以及，所述識(shí)別組件還被設(shè)置為采集當(dāng)前所述通道組件的尺寸信息；

14、所述可移動(dòng)部分與微型驅(qū)動(dòng)元件連接，用于在所述識(shí)別組件識(shí)別到的魚體的尺寸信息與當(dāng)前所述通道組件的尺寸信息不匹配時(shí)，調(diào)整所述可移動(dòng)部分的位置。

15、在本發(fā)明其中一個(gè)方案中，所述識(shí)別組件設(shè)置為感應(yīng)電極，用于檢測(cè)所述通道組件內(nèi)的斑馬魚的生物電信號(hào)；

16、所述可移動(dòng)部分用于在所述識(shí)別組件檢測(cè)到的電信號(hào)強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，調(diào)整所述可移動(dòng)部分的位置。

17、在本發(fā)明其中一個(gè)方案中，所述識(shí)別組件設(shè)置為流速傳感器和壓力傳感器，所述識(shí)別組件用于監(jiān)測(cè)所述通道組件內(nèi)流體的流速和壓力變化；

18、所述可移動(dòng)部分用于在所述識(shí)別組件檢測(cè)到流速突然下降且壓力升高超過(guò)預(yù)設(shè)值時(shí)，調(diào)整所述可移動(dòng)部分的位置。

19、在本發(fā)明其中一個(gè)方案中，所述限制口的截面形狀設(shè)置為條形、橢圓或圓角矩形中的任意一種；

20、所述容置通道被設(shè)置為活動(dòng)腔，用于允許斑馬魚尾部活動(dòng)，或者，所述容置通道被設(shè)置為限制腔，用于限制斑馬魚尾部擺動(dòng)。

21、在本發(fā)明其中一個(gè)方案中，所述通道組件、所述限制口以及所述容置通道構(gòu)成微型結(jié)構(gòu)單元，所述無(wú)干擾的斑馬魚微流控芯片中包含若干個(gè)所述微型結(jié)構(gòu)單元；

22、若干個(gè)所述微型結(jié)構(gòu)單元的其中一部分容置通道設(shè)置為限制腔，另一部分容置通道設(shè)置為活動(dòng)腔，用于組合形成第一類型的斑馬魚微流控芯片；

23、或者，若干個(gè)所述微型結(jié)構(gòu)單元中的所述容置通道均設(shè)置為限制腔，用于組合形成第二類型的斑馬魚微流控芯片；

24、或者，若干個(gè)所述微型結(jié)構(gòu)單元中的所述容置通道均設(shè)置為活動(dòng)腔，用于組合形成第三類型的斑馬魚微流控芯片。

25、在本發(fā)明其中一個(gè)方案中，所述限制腔對(duì)應(yīng)的所述限制口設(shè)置為水平方向或豎直方向，所述限制腔的截面形狀與所述限制口的截面形狀相同。

26、在本發(fā)明其中一個(gè)方案中，所述活動(dòng)腔對(duì)應(yīng)的所述限制口設(shè)置為水平方向或豎直方向。

27、在本發(fā)明其中一個(gè)方案中還指出了一種圖像采集方法，包括：

28、通過(guò)微流控芯片固定斑馬魚，所述微流控芯片為上述多個(gè)方案中任意一個(gè)所述的無(wú)干擾的斑馬魚微流控芯片；

29、基于所述斑馬魚的固定姿態(tài)，進(jìn)行斑馬魚圖像采集或斑馬魚實(shí)時(shí)信息對(duì)比；

30、其中，斑馬魚圖像采集至少包括：采集骨骼圖像、采集心臟圖像、采集腸道圖像、采集中心粒細(xì)胞圖像、采集血管圖像、采集活性氧氣圖像以及采集腦圖像中的任意一種或多種。

31、本方案所提供的無(wú)干擾的斑馬魚微流控芯片以及圖像采集方法具有如下有益效果：

32、1、通過(guò)輸送管道將孵化后的斑馬魚幼魚運(yùn)輸?shù)轿⒘骺匦酒?，在水流的推?dòng)作用下斑馬魚幼魚自然的被推送到微型結(jié)構(gòu)單元內(nèi)，通過(guò)通道組件用于固定斑馬魚頭部，限制口用于限制斑馬魚的頭部進(jìn)入所述容置通道，容置通道用于容納斑馬魚的尾部，并且，通道組件被配置為能夠根據(jù)斑馬魚的尺寸進(jìn)行高度和寬度的自適應(yīng)調(diào)整，可以用于適應(yīng)不同發(fā)育時(shí)間的斑馬魚幼魚，或者用于其他魚種的觀測(cè)和拍攝記錄，提高了微流控芯片的泛用性；

33、2、可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期的斑馬魚固定、培養(yǎng)，且在固定斑馬魚幼魚的同時(shí)，水流依舊可以通過(guò)限制口流動(dòng)，使斑馬魚處于游泳的生理狀態(tài)，同時(shí)避免了人工操作固定斑馬魚過(guò)程中對(duì)斑馬魚造成應(yīng)激反應(yīng)，以及避免了麻醉劑的使用，不影響斑馬魚生理狀態(tài)，確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確客觀。

技術(shù)特征：

1.一種無(wú)干擾的斑馬魚微流控芯片，其特征在于，包括通道組件、限制口以及容置通道；

2.如權(quán)利要求1所述的無(wú)干擾的斑馬魚微流控芯片，其特征在于，還包括進(jìn)液口，所述進(jìn)液口與所述通道組件連接；

3.如權(quán)利要求1-2任意一項(xiàng)所述的無(wú)干擾的斑馬魚微流控芯片，其特征在于，所述通道組件包括識(shí)別組件和通道壁，所述識(shí)別組件被配置成識(shí)別進(jìn)入所述通道組件的所述斑馬魚，所述通道壁被配置成根據(jù)所述識(shí)別組件的識(shí)別結(jié)果調(diào)整所述通道組件的高度尺寸和寬度尺寸。

4.如權(quán)利要求3所述的無(wú)干擾的斑馬魚微流控芯片，其特征在于，所述通道壁包括固定部分和可移動(dòng)部分，所述可移動(dòng)部分根據(jù)所述識(shí)別組件的識(shí)別結(jié)果調(diào)整相對(duì)于所述固定部分的位置。

5.如權(quán)利要求4所述的無(wú)干擾的斑馬魚微流控芯片，其特征在于，所述識(shí)別組件設(shè)置為壓力傳感器，所述識(shí)別組件設(shè)置于所述通道壁上，用于檢測(cè)魚體對(duì)通道壁產(chǎn)生的壓力變化，所述可移動(dòng)部分與微型驅(qū)動(dòng)元件連接，用于在所述壓力傳感器的壓力超過(guò)預(yù)設(shè)值后調(diào)整所述可移動(dòng)部分的位置；

6.如權(quán)利要求1所述的無(wú)干擾的斑馬魚微流控芯片，其特征在于，所述限制口的截面形狀設(shè)置為條形、橢圓或圓角矩形中的任意一種；

7.如權(quán)利要求6所述的無(wú)干擾的斑馬魚微流控芯片，其特征在于，所述通道組件、所述限制口以及所述容置通道構(gòu)成微型結(jié)構(gòu)單元，所述無(wú)干擾的斑馬魚微流控芯片中包含若干個(gè)所述微型結(jié)構(gòu)單元；

8.如權(quán)利要求6所述的無(wú)干擾的斑馬魚微流控芯片，其特征在于，所述限制腔對(duì)應(yīng)的所述限制口設(shè)置為水平方向或豎直方向，所述限制腔的截面形狀與所述限制口的截面形狀相同。

9.如權(quán)利要求6所述的無(wú)干擾的斑馬魚微流控芯片，其特征在于，所述活動(dòng)腔對(duì)應(yīng)的所述限制口設(shè)置為水平方向或豎直方向。

10.一種圖像采集方法，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于微流控芯片技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及無(wú)干擾的斑馬魚微流控芯片及其應(yīng)用方法，微流控芯片包括通道組件、限制口以及容置通道；所述通道組件與所述限制口的一側(cè)連接；所述容置通道與所述限制口的另一側(cè)連接；其中，所述通道組件被配置為能夠根據(jù)斑馬魚的尺寸進(jìn)行高度和寬度的自適應(yīng)調(diào)整。本發(fā)明基于無(wú)干擾的斑馬魚微流控芯片所實(shí)現(xiàn)的非侵入性的監(jiān)測(cè)方法避免了人工操作固定斑馬魚過(guò)程中對(duì)斑馬魚造成應(yīng)激反應(yīng)，以及避免了麻醉劑的使用，不影響斑馬魚生理狀態(tài)，確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確客觀，可以用于適應(yīng)不同發(fā)育時(shí)間的斑馬魚幼魚，或者用于其他魚種的觀測(cè)和拍攝記錄，提高了微流控芯片的泛用性。

技術(shù)研發(fā)人員：張召,鄭康帝,伍星,徐陽(yáng),石勝華,陳濤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣東芯選檢驗(yàn)檢測(cè)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2