一種基于粘滑驅(qū)動原理的顯微注射機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及顯微注射設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于粘滑驅(qū)動原理的顯微注射機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]在生物工程中，顯微操作是細(xì)胞培養(yǎng)、基因注射等再生技術(shù)的關(guān)鍵，實現(xiàn)顯微注射的自動化對于生物工程的發(fā)展有重大的推進作用。顯微注射器是生物科學(xué)領(lǐng)域進行細(xì)胞核移植、顯微注射及轉(zhuǎn)基因注射顯微操作必備的裝置，而顯微注射機構(gòu)則是纖維注射環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵機構(gòu)?，F(xiàn)有的細(xì)胞注射普遍采用機械傳動式、液壓球鉸式等驅(qū)動方式進行顯微注射，操作者為減小微注射針刺膜引起的細(xì)胞變形，大多會采用注射針回吸的方法在細(xì)胞膜上鑿出一個通孔，供微注射針進退。該過程操作繁瑣、生產(chǎn)效率低且易損傷細(xì)胞。最新細(xì)胞注射技術(shù)中出現(xiàn)了電動微操作手，提高了微注射針初始對針自動化程度，但由于刺膜瞬時速度低及定位精度不高等不足，無法滿足細(xì)胞注射的實驗要求。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的微注射裝置，該種微注射裝置包括具有移動控制旋鈕和移動部件的操作器、與移動部件相連的持針器、注射針、通過螺紋連接將持針器和注射針連接的壓電陶瓷。這種裝置利用壓電陶瓷直接驅(qū)動微針使其獲得位移進給，但是由于注射針的進給位移是由壓電陶瓷一次性輸出，將會產(chǎn)生很大的慣性沖擊力，對細(xì)胞損傷較大，同時壓電陶瓷的直接輸出位移較小只能達到幾微米。
[0004]因此，業(yè)界亟需一種具有改良結(jié)構(gòu)的顯微注射機構(gòu)，可以使注射微針的所需位移分多次進給，使每次小位移進給所產(chǎn)生的慣性沖擊力較小，對細(xì)胞的損傷較小，同時使微針能獲得毫米級的位移行程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提出了一種基于粘滑驅(qū)動原理的顯微注射機構(gòu)，該機構(gòu)中壓電陶瓷并未直接驅(qū)動注射微針，而是通過粘滑驅(qū)動原理來間接的使微針獲得輸出位移。，該機構(gòu)使得注射微針的所需位移分多次進給，因而每次小位移進給所產(chǎn)生的慣性沖擊力較小，對細(xì)胞的損傷較小，大大提高了細(xì)胞注射的成功率。同時也使得微針能獲得毫米級的位移行程，提高了細(xì)胞注射的效率。同時該機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，獲得的精度高，適合產(chǎn)業(yè)化大批量生產(chǎn)。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的目的提出的一種基于粘滑驅(qū)動原理的顯微注射機構(gòu)，包括壓電陶瓷、固定連接桿、顯微注射器、滑塊、上滑臺、下滑臺，所述固定連接桿置于所述壓電陶瓷的一端，所述滑塊置于所述壓電陶瓷的另一端，所述滑塊置于所述上滑臺與下滑臺之間，所述顯微注射器貫穿于所述上滑臺，當(dāng)所述壓電陶瓷給定信號時，滑塊與上滑臺、下滑臺之間產(chǎn)生粘滑驅(qū)動，上滑臺帶動顯微注射器運動。
[0007]優(yōu)選的，所述顯微注射機構(gòu)還包括彈簧與調(diào)整螺栓，置于所述上滑臺與下滑臺之間，調(diào)節(jié)所述滑塊與上滑臺、下滑臺之間的摩擦力。
[0008]優(yōu)選的，所述壓電陶瓷采用堆疊型壓電陶瓷。
[0009]優(yōu)選的，所述壓電陶瓷與所述滑塊通過螺紋連接。
[0010]優(yōu)選的，所述上滑臺具有通孔，所述顯微注射器安裝在所述通孔中。
[0011]優(yōu)選的，所述上滑臺具有調(diào)節(jié)螺釘，所述通孔通過調(diào)節(jié)螺釘進行預(yù)緊。
[0012]優(yōu)選的，所述壓電陶瓷包括主體部、位于主體部一端的連接柱，以及位于主體部另一端的壓接部。
[0013]優(yōu)選的，所述顯微注射器包括端部的微針、顯微注射器中放置的尼龍管、夾持桿、微針夾持頭。
[0014]優(yōu)選的，所述信號選用鋸齒波信號。
[0015]優(yōu)選的，當(dāng)所述鋸齒波信號緩慢上升時，所述上滑臺帶動顯微注射器緩慢前進，當(dāng)所述鋸齒波信號快速下降時，所述上滑臺和顯微注射器與地面相對靜止，當(dāng)施加一個鋸齒波信號后，所述上滑臺帶動顯微注射器前進一段位移，當(dāng)連續(xù)施加鋸齒波信號時，顯微注射器能夠連續(xù)前進到達指定位置。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的技術(shù)優(yōu)勢:
[0017]采用粘滑驅(qū)動原理，摒棄了傳統(tǒng)的壓電陶瓷直接驅(qū)動微針的方式，避免了微針由于一步進給而產(chǎn)生較大的慣性沖擊，其利用粘滑驅(qū)動原理來驅(qū)動顯微注射器對細(xì)胞進行操作時，一定的位移進給量可分多步進行操作，因此每步小位移所產(chǎn)生的慣性力較小，從而對細(xì)胞損傷較小，由此大大提高了細(xì)胞注射的成功率。
[0018]采用粘滑驅(qū)動的原理，使得微針能獲得毫米級的位移行程，既能保證注射器輸出位移的精度，也能使其獲得較大的位移行程，提高了細(xì)胞注射的效率。
[0019]機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，獲得的精度高，適合產(chǎn)業(yè)化大批量生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例中顯微注射機構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖
[0022]圖2是本發(fā)明優(yōu)選實施例中顯微注射機構(gòu)中壓電陶瓷的立體結(jié)構(gòu)示意圖
[0023]圖3是本發(fā)明優(yōu)選實施例中滑塊的立體結(jié)構(gòu)示意圖
[0024]圖4是本發(fā)明優(yōu)選實施例中下滑臺的立體結(jié)構(gòu)示意圖
[0025]圖5是本發(fā)明優(yōu)選實施例中上滑臺的立體結(jié)構(gòu)示意圖
[0026]圖6是本發(fā)明優(yōu)選實施例中顯微注射器的部分結(jié)構(gòu)示意圖
[0027]附圖中涉及的附圖標(biāo)記和組成部分說明:1.固定連接桿；2.壓電陶瓷；3.滑塊；
4.下滑臺；5.彈簧；6.調(diào)整螺栓；7.微針；8.顯微注射器；9.上滑臺；10.調(diào)節(jié)螺釘；
[0028]21.壓接部；22.主體部；23.連接柱；
[0029]31.滑塊摩擦部分；32.滑塊螺柱；
[0030]81.尼龍管；82.夾持桿；83.微針夾持頭；84.微針連接部。
【具體實施方式】
[0031]正如【背景技術(shù)】中所述，現(xiàn)有的微注射裝置，利用壓電陶瓷直接驅(qū)動微針使其獲得位移進給，但是由于注射針的進給位移是由壓電陶瓷一次性輸出，將會產(chǎn)生很大的慣性沖擊力，對細(xì)胞損傷較大，同時壓電陶瓷的直接輸出位移較小，只能達到幾微米。
[0032]下面，將對本發(fā)明的具體技術(shù)方案做詳細(xì)介紹。
[0033]請參見圖1，本發(fā)明中的顯微注射機構(gòu)，包括壓電陶瓷2、固定連接桿1、顯微注射器8、滑塊3、上滑臺9、下滑臺4，壓電陶瓷2采用堆疊型壓電陶瓷，壓電陶瓷2與滑塊3通過螺紋連接，傳遞位移，固定連接桿I置于壓電陶瓷2的一端，滑塊3置于壓電陶瓷2的另一端，滑塊