顯微注射中細(xì)胞位姿調(diào)節(jié)方法及系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的誕生與發(fā)展，細(xì)胞注射作為顯微操作中一項(xiàng)典型的技術(shù)手段，在生物、醫(yī)療等領(lǐng)域中扮演的角色越來越重要。目前，該項(xiàng)技術(shù)通常采用人工手動(dòng)操作方式，存在注射效率低、操作困難、細(xì)胞損傷等不足。而細(xì)胞位置和姿態(tài)的調(diào)節(jié)為細(xì)胞注射實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，調(diào)節(jié)方法的得當(dāng)與否直接決定了實(shí)驗(yàn)的效率和成功率。細(xì)胞位姿的調(diào)節(jié)方法可分為接觸式與非接觸式兩種。其中接觸式操作方法通常會(huì)對(duì)細(xì)胞帶來一定機(jī)械傷害，而非接觸式操作方法，如光鑷法、介電泳法、磁場(chǎng)法、微流體

2、法等，雖然免去了對(duì)細(xì)胞的機(jī)械傷害，卻存在操作效率低，調(diào)節(jié)精度差等不足。因此，本文提出了一種新的細(xì)胞位姿調(diào)節(jié)方法，利用吸持針作為末端執(zhí)行器，通過將細(xì)胞位姿調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)正交平面的細(xì)胞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的位姿調(diào)整，對(duì)實(shí)現(xiàn)細(xì)胞注射自動(dòng)化具有重要意義。
　　本文對(duì)細(xì)胞位姿調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行了研究，首先分析了細(xì)胞位姿調(diào)節(jié)機(jī)理，提出了細(xì)胞位姿調(diào)節(jié)系統(tǒng)的需求，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了細(xì)胞位姿調(diào)節(jié)系統(tǒng)并進(jìn)行了可行性實(shí)驗(yàn)研究。主要內(nèi)容包括：⑴根據(jù)細(xì)胞位姿調(diào)

3、節(jié)系統(tǒng)的要求，對(duì)細(xì)胞位姿調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了分析，確定了細(xì)胞位姿調(diào)節(jié)方法，并提出了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。對(duì)系統(tǒng)的圖像處理模塊，系統(tǒng)標(biāo)定，路徑規(guī)劃以及細(xì)胞固定釋放方式進(jìn)行了分析；⑵根據(jù)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了各部分的設(shè)計(jì)研究，包括細(xì)胞位姿調(diào)節(jié)系統(tǒng)末端執(zhí)行器的制作，Z軸軸向旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)、X軸軸向旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)以及微動(dòng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與搭建。在此基礎(chǔ)上搭建了細(xì)胞位姿調(diào)節(jié)系統(tǒng)；⑶根據(jù)細(xì)胞位姿調(diào)節(jié)系統(tǒng)的功能需求，對(duì)該系統(tǒng)的控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，包括顯微圖像預(yù)處理的研究