本發(fā)明屬于胚胎培養(yǎng)器具技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種胚胎培養(yǎng)單元及其制作方法。

背景技術(shù)：

目前的體外授精和胚胎培養(yǎng)均在二氧化碳培養(yǎng)箱中完成，依賴培養(yǎng)箱中恒定的溫度和恒定濃度的二氧化碳與培養(yǎng)基中的化學(xué)成分互相作用和交流，來維持精卵授精和胚胎生長所需的生理環(huán)境。但現(xiàn)有的培養(yǎng)系統(tǒng)中無論是硬件設(shè)備(培養(yǎng)裝置或培養(yǎng)箱)上還是在培養(yǎng)基方面都存在一些缺陷或不足。就硬件而言，現(xiàn)有的培養(yǎng)裝置(培養(yǎng)箱)是一個開放式的系統(tǒng)，二氧化碳培養(yǎng)箱內(nèi)的氣體需不斷地與箱外即胚胎實驗室內(nèi)的空氣交流才能維持培養(yǎng)箱內(nèi)或裝置內(nèi)氣體的平衡與穩(wěn)定，因此這樣的開放式系統(tǒng)存在以下明顯的不足或缺陷：一是裝置內(nèi)的氣體濃度和溫度實際上是處于一種動態(tài)的平衡狀態(tài)，氣體濃度和溫度在一定的范圍內(nèi)波動，波動的大小則取決于裝置或培養(yǎng)箱的型號、質(zhì)量和培養(yǎng)箱的開門頻率；二是實驗室內(nèi)的揮發(fā)性有機物、有害的理化因子如臭氧等可以通過這一開放式的氣體交流體系進入到二氧化碳培養(yǎng)箱內(nèi)，導(dǎo)致胚胎的損傷，甚至死亡；其三是當二氧化碳培養(yǎng)箱開門時，箱內(nèi)的氣體大量溢出而不可避免地造成培養(yǎng)箱內(nèi)的氣體濃度和溫度劇烈地波動，隨著開門次數(shù)的增加，這種劇烈波動造成胚胎傷害的程度也隨之增大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種胚胎培養(yǎng)單元，在制作胚胎培養(yǎng)單元的時候預(yù)先裝入用二氧化碳預(yù)平衡好的培養(yǎng)基，加入受精卵或胚胎即可培養(yǎng)至囊胚或所需的胚胎發(fā)育階段，使用時僅需在37℃恒溫箱中復(fù)溫即可，無需在二氧化碳培養(yǎng)箱中平衡，觀察胚胎時也無需取出胚胎，只需將整個裝置取出，置于帶有恒溫板的顯微鏡下觀察或拍照即可。觀察時不會導(dǎo)致胚胎培養(yǎng)的微環(huán)境產(chǎn)生任何改變或波動，使胚胎生長的微環(huán)境在整個培養(yǎng)過程中保持恒定。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了下述技術(shù)方案。一種胚胎培養(yǎng)單元，包括透明材質(zhì)的培養(yǎng)單元主體，培養(yǎng)單元主體的上表面開設(shè)一個進樣端塞孔和一個取樣端塞孔，進樣端塞孔和取樣端塞孔中塞入塞子密封，進樣端塞孔的底部設(shè)置進樣孔，取樣端塞孔的底部設(shè)置取樣孔，取樣孔的正下方設(shè)置胚胎容納腔，培養(yǎng)單元主體內(nèi)設(shè)置胚胎培養(yǎng)腔，胚胎培養(yǎng)腔通過進樣通道連通進樣孔，胚胎培養(yǎng)腔通過出樣通道連通胚胎容納腔。

一種較佳的技術(shù)方案，進樣通道的最窄處位于上端，進樣孔逐漸收縮，平滑過渡至進樣通道的最窄處，然后進樣通道逐漸放大，進樣通道下端與胚胎培養(yǎng)腔連通；出樣通道的下端連通胚胎培養(yǎng)腔，出樣通道逐漸收縮，出樣通道的最窄處之后又逐漸放大，采用平滑圓弧過渡與胚胎容納腔連通。通過窄口設(shè)計能夠顯著降低兩端開口處由于開塞子時短時間接觸空氣可能導(dǎo)致胚胎培養(yǎng)腔內(nèi)培養(yǎng)液理化因素的微小波動，從而最大程度地保障了培養(yǎng)環(huán)境的恒定性。

一種較佳的技術(shù)方案，胚胎培養(yǎng)腔與進樣通道的連接處通過快速收縮段過渡，快速收縮段起到防止受精卵或胚胎回流至進樣通道。

一種較佳的技術(shù)方案，進樣通道與胚胎培養(yǎng)腔的連接處通過一段過渡圓弧連接，過渡圓弧的彎曲方向與該連接處的進樣通道壁的彎曲方向和胚胎培養(yǎng)腔壁彎曲方向相反，當然該過渡圓弧應(yīng)該與進樣通道和胚胎培養(yǎng)腔相切，以保證受精卵順利流入胚胎培養(yǎng)腔。

一種較佳的技術(shù)方案，進樣通道的最窄處直徑不大于1.5mm，出樣通道的最窄處通道直徑大小為1.5-2.0mm。

一種較佳的技術(shù)方案，從進樣孔至進樣通道，再到胚胎培養(yǎng)腔，再到出樣通道，再到胚胎容納腔的整個通道內(nèi)壁是平滑過渡及光滑的，沒有拐角和毛刺，拐彎的地方均采用相切的圓弧過渡，使得受精卵或胚胎細胞可滑動，不被掛住。

一種較佳的技術(shù)方案，培養(yǎng)單元主體采用玻璃材質(zhì)，也可以采用其他任意對胚胎無毒的透明材料，塞子采用硅膠塞，硅膠塞彈性好，便于密封，并且對胚胎無毒。

一種較佳的技術(shù)方案，胚胎培養(yǎng)腔的底部呈弧形，保證培養(yǎng)過程中，受精卵或胚胎匯集在一起，并停留在胚胎培養(yǎng)腔的最低處。

一種較佳的技術(shù)方案，胚胎容納腔的底部呈弧形，并且胚胎容納腔的最低點位于取樣孔的正下方，方便取胚胎。

一種較佳的技術(shù)方案，進樣端塞孔和取樣端塞孔的側(cè)壁上多道橫向凸棱，可以采用螺紋狀，或者類似螺紋狀的凸棱，橫向凸棱可以擠壓硅膠塞，起到密封效果，保證不漏氣。

一種較佳的技術(shù)方案，進樣孔的孔口外沿高于進樣端塞孔的底部平面，使得孔口外沿可以擠入硅膠塞底面，保證密封效果。同理，取樣孔的孔口外沿高于取樣端塞孔的底部平面。

一種較佳的技術(shù)方案，進樣端塞孔和取樣端塞孔的直徑為10mm。進樣孔是直徑4mm的圓型，取樣孔是橢圓型，最佳的取樣孔是長軸6mm、短軸3mm的橢圓型。

一種較佳的技術(shù)方案，培養(yǎng)單元主體的表面設(shè)置缺口，缺口用于固定松緊帶，松緊帶固定硅膠塞，防止硅膠塞松動，或有其它防止膠塞意外松動的結(jié)構(gòu)。

一種較佳的技術(shù)方案，培養(yǎng)單元主體上表面設(shè)置放置硅膠塞的卡槽，以便于拔出硅膠塞后固定放置，不弄混亂或掉落。

一種前述胚胎培養(yǎng)單元制作過程為：首先制作與培養(yǎng)單元主體內(nèi)部的進樣端塞孔、進樣孔、進樣通道、胚胎培養(yǎng)腔、胚胎容納腔、取樣孔、取樣端塞孔形狀一致的整體內(nèi)模，固定整體內(nèi)模，澆注成型培養(yǎng)單元主體，然后再腐蝕去除整體內(nèi)模，從而得到胚胎培養(yǎng)單元。當3d打印技術(shù)足夠完善時，也可以直接采用3d打印技術(shù)制作本胚胎培養(yǎng)單元。

進一步的，向胚胎培養(yǎng)腔內(nèi)注入預(yù)先使用二氧化碳平衡好的胚胎培養(yǎng)基(推薦使用一程式培養(yǎng)基)，然后用硅膠塞密封進樣端塞孔和取樣端塞孔。

進一步的，所述整體內(nèi)模的材質(zhì)選用金屬為佳，采用化學(xué)物質(zhì)或酸進行腐蝕。培養(yǎng)單元主體的材質(zhì)采用玻璃或其他任意容易成型，并且對胚胎無毒的，且不被酸腐蝕的材料。

本發(fā)明的優(yōu)點：1.預(yù)先注入預(yù)先使用二氧化碳平衡好的胚胎培養(yǎng)基，加塞密封后成為即用型的胚胎獨立培養(yǎng)單元，用戶使用時，培養(yǎng)單元經(jīng)37℃復(fù)溫后直接從進樣孔加入受精卵子或不同發(fā)育階段的胚胎，并放置于普通的恒溫箱中培養(yǎng)至所需的發(fā)育階段即可。操作極為方便、簡單，不但大大減輕了工作強度、提高了工作效率，而且大幅度降低了操作失誤的風險；2.用戶使用前無需再用二氧化碳平衡培養(yǎng)基，大幅度地減少了胚胎培養(yǎng)室對二氧化碳培養(yǎng)箱的使用量和二氧化碳氣體的使用量，節(jié)省了費用又提高了培養(yǎng)室安全性；3.由于胚胎培養(yǎng)單元體積很小，較佳的體積為55mm*25mm*35mm(長*寬*高)，一個標準大小的恒溫箱至少可以放置兩百個胚胎培養(yǎng)單元，按每臺二氧化碳培養(yǎng)箱同時培養(yǎng)不超過兩個人胚的推薦用法的話，如果使用本胚胎培養(yǎng)單元的話，一臺標準大小恒溫箱的培養(yǎng)容量相當于一百臺以常規(guī)培養(yǎng)條件下的二氧化碳培養(yǎng)箱的使用容量，因此不但節(jié)約了大量的實驗室空間、二氧化碳氣體，還提高了胚胎實驗室的安全性；4.胚胎培養(yǎng)單元是一個獨立的密閉培養(yǎng)系統(tǒng)，培養(yǎng)腔內(nèi)的溫度及ph值能夠保持高度的恒定性，不會隨著恒溫培養(yǎng)箱開門而變化，不同的培養(yǎng)物之間不會互相干擾，除培養(yǎng)室長時間斷電以外的外環(huán)境的任何變動或事故(如實驗室消毒的紫外燈光等)均不會影響培育結(jié)果，不會影響胚胎培養(yǎng)質(zhì)量，從而大幅度提高了胚胎的培養(yǎng)質(zhì)量，以及體外培養(yǎng)的安全性和穩(wěn)定性。此外即使斷電，也可以將培養(yǎng)單元取出，靠人體體溫繼續(xù)維持培養(yǎng)，這一特性也方便胚胎的應(yīng)急轉(zhuǎn)移或運輸；5.加入受精卵后，可直觀地觀測培養(yǎng)過程，安裝攝像頭，可動態(tài)觀測培養(yǎng)過程；取出體外觀察時，也不會改變培養(yǎng)腔內(nèi)的理化因素，這個特性對于對環(huán)境變化敏感的胚胎來說極為關(guān)鍵；6.從胚胎容納腔取胚胎時，取胚胎時如發(fā)現(xiàn)仍需培養(yǎng)，可使胚胎回流至胚胎培養(yǎng)腔繼續(xù)培養(yǎng)，并且回流時胚胎不會倒流至進樣通道；7.整個胚胎培養(yǎng)單元密封性好，進樣通道和出樣通道采用收縮式結(jié)構(gòu)，并且平滑過渡，空氣隔絕性好；8.胚胎培養(yǎng)單元的制作方法解決了加工內(nèi)部腔體通道的難題，保證內(nèi)部光滑無毛刺，并且過渡區(qū)域圓弧平滑過渡。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的胚胎培養(yǎng)單元示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖進一步詳細闡明本發(fā)明。

實施例1

參照圖1，一種胚胎培養(yǎng)單元，包括透明材質(zhì)的培養(yǎng)單元主體1，培養(yǎng)單元主體1的上表面開設(shè)一個進樣端塞孔3和一個取樣端塞孔4，進樣端塞孔3和取樣端塞孔4中塞入塞子密封，進樣端塞孔3的底部設(shè)置進樣孔5，取樣端塞孔4的底部設(shè)置取樣孔6，取樣孔6的正下方設(shè)置胚胎容納腔7，培養(yǎng)單元主體1內(nèi)設(shè)置胚胎培養(yǎng)腔2，胚胎培養(yǎng)腔2通過進樣通道8連通進樣孔5，胚胎培養(yǎng)腔2通過出樣通道9連通胚胎容納腔7。

本實施例中，培養(yǎng)單元主體1采用玻璃材質(zhì)，也可以采用其他任意對胚胎無毒的透明材料，塞子采用硅膠塞，硅膠塞彈性好，便于密封，并且對胚胎無毒。

本實施例中，進樣通道8的最窄處直徑不大于1.5mm，實際加工中，可加工成直徑1-1.5mm的圓孔。進樣通道8的最窄處位于上端，進樣孔5逐漸收縮，平滑過渡至進樣通道8的最窄處，然后進樣通道8逐漸放大，進樣通道8下端與胚胎培養(yǎng)腔2連通。出樣通道9的下端連通胚胎培養(yǎng)腔2，出樣通道9逐漸收縮，出樣通道9的最窄處通道大小為1.5-2.0mm，出樣通道9的最窄處之后又逐漸放大，采用平滑圓弧過渡與胚胎容納腔7連通。因為進樣通道8的最窄處不大于1.5mm，出樣通道9的最窄處通道大小為1.5-2.0mm，起到減緩兩側(cè)液體交流的速度，有利于培養(yǎng)腔環(huán)境保持穩(wěn)定的作用，在加樣取樣過程中，對內(nèi)部胚胎培養(yǎng)腔2的環(huán)境影響非常小，該胚胎培養(yǎng)單元的內(nèi)部充入預(yù)先使用二氧化碳平衡好的培養(yǎng)基(建議使用一程式培養(yǎng)基)，通過硅膠塞密封，使用時，先在37℃恒溫箱復(fù)溫約45分鐘，然后取出進樣端塞孔3的硅膠塞，放入受精卵后，馬上塞緊硅膠塞，將該胚胎培養(yǎng)單元放入恒溫培養(yǎng)箱中即可，受精卵緩慢向胚胎培養(yǎng)腔2擴散。因為它是透明材質(zhì)的，可以在任何需要的時間取出胚胎培養(yǎng)單元觀測胚胎發(fā)育情況，也可在恒溫培養(yǎng)箱中安裝攝像頭動態(tài)觀測胚胎培養(yǎng)過程，觀察完畢，放回恒溫箱中繼續(xù)培養(yǎng)即可；如需取出胚胎，立放胚胎培養(yǎng)單元，即可使胚胎流入胚胎容納腔7，然后恢復(fù)正常臥置，打開取樣膠塞，使用胚胎轉(zhuǎn)移吸管即可管取出胚胎；如果發(fā)現(xiàn)仍需進一步培養(yǎng)，倒立胚胎培養(yǎng)單元，使胚胎回流至胚胎培養(yǎng)腔2中，再回復(fù)正常臥置繼續(xù)培養(yǎng)，也可以轉(zhuǎn)移到另一個新的胚胎培養(yǎng)單元中繼續(xù)培養(yǎng)。

為了防止旋轉(zhuǎn)胚胎培養(yǎng)單元時，胚胎回流進入進樣通道8，進樣通道8與胚胎培養(yǎng)腔2的連接處通過一段過渡圓弧連接，過渡圓弧的彎曲方向與該連接處的進樣通道壁的彎曲方向和胚胎培養(yǎng)腔壁彎曲方向相反，當然該過渡圓弧應(yīng)該與進樣通道8和胎胎培養(yǎng)腔2相切，以保證受精卵順利流入胚胎培養(yǎng)腔2。換一種表述方式，進樣通道8的下端通道孔比胚胎培養(yǎng)腔2的孔小，胚胎培養(yǎng)腔2與進樣通道8的連接處通過快速收縮段10過渡，快速收縮段10起到防止受精卵或胚胎回流至進樣通道8。

本實施例中，胚胎培養(yǎng)腔2的底部呈弧形，保證培養(yǎng)過程中，受精卵或胚胎匯集在一起，并停留在胚胎培養(yǎng)腔2的最低處。

本實施例中，胚胎容納腔7的底部呈弧形，并且胚胎容納腔7的最低點位于取樣孔6的正下方，方便取胚胎。

本實施例中，從進樣孔5至進樣通道8，再到胚胎培養(yǎng)腔2，再到出樣通道9，再到胚胎容納腔7的整個通道內(nèi)壁是平滑過渡的，沒有拐角和毛刺，拐彎的地方均采用相切的圓弧過渡，使得受精卵或胚胎細胞可滑動，不被掛住。

本實施例中，進樣端塞孔3和取樣端塞孔4的側(cè)壁上多道橫向凸棱，可以采用螺紋狀，或者類似螺紋狀的凸棱，橫向凸棱可以擠壓硅膠塞，起到密封效果，保證不漏氣。

本實施例中，進樣孔5的孔口外沿高于進樣端塞孔3的底部平面，使得孔口外沿可以擠入硅膠塞底面，保證密封效果。同理，取樣孔6的孔口外沿高于取樣端塞孔4的底部平面。

本實施例中，進樣端塞孔3和取樣端塞孔4的直徑為10mm。進樣孔5是直徑4mm的圓型，進樣孔5只要便于放入受精卵即可，在此前提下，進樣孔5口盡量小。取樣孔6是橢圓型，因為取胚胎時，取樣管一般是傾斜插入胚胎容納腔7的，為了方便在取樣時觀察，所以把取樣孔6加工成橢圓型。最佳的，取樣孔6是長軸6mm、短軸3mm的橢圓型。

本實施例中，培養(yǎng)單元主體1的尺寸規(guī)格為長55mm、寬25mm、高35mm。

本實施例中，培養(yǎng)單元主體1的表面設(shè)置缺口，缺口用于固定松緊帶，松緊帶固定硅膠塞，防止硅膠塞松動，進一步的，培養(yǎng)單元主體1上表面設(shè)置放置硅膠塞的卡槽，以便于拔出硅膠塞后固定放置，不弄混亂或掉落。

前述胚胎培養(yǎng)單元制作過程為：制作與培養(yǎng)單元主體1內(nèi)部的進樣端塞孔3、進樣孔5、進樣通道8、胚胎培養(yǎng)腔2、胚胎容納腔7、取樣孔6、取樣端塞孔4形狀一致的整體內(nèi)模，固定整體內(nèi)模，澆注成型培養(yǎng)單元主體1，然后在腐蝕去除整體內(nèi)模，從而得到胚胎培養(yǎng)單元，可在出廠前向胚胎培養(yǎng)腔2內(nèi)注入預(yù)先用二氧化碳平衡好的胚胎培養(yǎng)基，然后用硅膠塞密封進樣端塞孔3和取樣端塞孔4。所述整體內(nèi)模的材質(zhì)選用易腐蝕金屬為佳，采用酸或其它化學(xué)物質(zhì)腐蝕。培養(yǎng)單元主體1的材質(zhì)采用玻璃或其他任意容易成型，并且對胚胎無毒的，且不被酸腐蝕的材料。

裝入預(yù)先用二氧化碳平衡好的一程式培養(yǎng)基(見既往發(fā)明專利)后，構(gòu)成了一個絕對密閉的胚胎體外培養(yǎng)系統(tǒng)，可直接在37℃普通恒溫箱中支持受精卵體外發(fā)育至囊胚階段。對于受精卵，此系統(tǒng)完全脫離了二氧化碳培養(yǎng)箱的使用，并且在密閉條件下觀察胚胎的發(fā)育，不但胚胎培養(yǎng)穩(wěn)定性更好、質(zhì)量更高外，還能大幅度節(jié)約胚胎培養(yǎng)室的空間、大量減少了co2的使用量、大幅簡化了培養(yǎng)步驟，從而大幅度降低了工作強度和減少了操作失誤的幾率，實現(xiàn)了既保護了胚胎及操作人員的安全，又提高了工作效率、工作質(zhì)量和節(jié)約資源的目的。

本發(fā)明的胚胎培養(yǎng)單元，加入受精卵后，可直觀地觀測胚胎的發(fā)育過程，安裝攝像頭，可動態(tài)觀測，使用前無需二氧化碳平衡，在培養(yǎng)和觀察過程中，內(nèi)部生理環(huán)境不會改變，整個裝置體積小，質(zhì)量輕，可大量使用。用戶只需在恒溫培養(yǎng)箱中保持溫度平衡即可。

上面以舉例方式對本發(fā)明進行了說明，但本發(fā)明不限于上述具體實施例，凡基于本發(fā)明所做的任何改動或變型均屬于本發(fā)明要求保護的范圍。