本申请公开了一种斑马鱼胚胎及幼苗的发育、操控、观测及筛选的芯片系统，该系统包括微流控芯片，微流控芯片包括一个或多个微流控芯片单元，该微流控芯片单元包括：沿轴向方向依次包括流体连通的进液通道(1)、胚胎固定腔室(2)、幼苗固定腔室(3)、以及出液通道(4)，胚胎固定腔室(2)用于固定斑马鱼胚胎，幼苗固定腔室(3)用于固定胚胎固定腔室(2)中的斑马鱼胚胎孵化后形成的斑马鱼幼苗，幼苗固定腔室(3)包括限制通道(31)，限制通道(31)仅允许斑马鱼幼苗的尾部通过；胚胎固定腔室(2)的高度大于幼苗固定腔室(3)的高度。该系统的微流控芯片实现一体化的、可长时间连续观察不同斑马鱼胚胎孵化至幼鱼阶段。胎孵化至幼鱼阶段。胎孵化至幼鱼阶段。
【技术实现步骤摘要】
斑马鱼胚胎及幼苗的发育、操控、观测及筛选的芯片系统
[0001]本申请涉及微流控芯片
，特别涉及一种斑马鱼胚胎及幼苗的发育、操控、观测及筛选的芯片系统。
技术介绍
[0002]斑马鱼因其具有透明度高、胚胎体外受精发育、生长速度快、与人类基因同源性高等特点而被广泛应用于生命科学研究、药物研发等领域。其中，在药物研发过程中，药物毒性评估是重要评价指标之一，而胚胎的致畸率是药物毒性评估的主要内容之一。因此利用斑马鱼胚胎进行药物致畸率研究是一项重要的实验内容。传统的实验方法是在孔板当中直接孵化胚胎进行观察。但是这种方法往往在观察3～4天后，幼鱼便会成功孵化且自由游动，通常情况下需要将幼鱼转移至琼脂糖当中包埋进行特定器官的实验观察。然而，这样的实验方法不仅操作麻烦、过程复杂，耗时耗力而且通量低。
[0003]并且现阶段针对斑马鱼的自动化固定、培养和药物处理，主要是利用微流控芯片进行高通量的斑马鱼固定。但是这种微流控芯片往往只是针对于斑马鱼幼鱼(5
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8dpf)进行自动化的固定，而对于胚胎孵化至幼鱼阶段都是直接在培养皿中进行的。当人们需要对斑马鱼从胚胎到幼鱼进行长时间的连续监测时，需对斑马鱼进行人工或机器转移，不仅容易在一定时间轴上错失实验记录内容，且难以标定到同一实验动物身上。换句话说，在现有技术中无法实现斑马鱼胚胎孵化至幼鱼这种一体化连续的观察。对于实验者而言，需要在实验过程中不断更换实验器皿来实现对实验对象连续记录。
[0004]因此，本领域急需开发一种斑马鱼胚胎及幼苗的发育、操控、观测及筛选的芯片系统，该系统的微流控芯片实现一体化的、可长时间连续观察不同斑马鱼胚胎孵化至幼鱼阶段(0
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3天)，以及对孵化后对能自由移动的幼鱼进行巧妙地固定并对特定脏器的特定行为表型进行数天的观察(4
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8dpf，受精后的4
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8天)。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种斑马鱼胚胎及幼苗的发育、操控、观测及筛选的芯片系统，该系统的微流控芯片实现一体化的、可长时间连续观察不同斑马鱼胚胎孵化至幼鱼阶段，以及对孵化后对能自由移动的幼鱼进行巧妙地固定并对特定脏器的特定行为表型进行数天的观察(4
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8dpf，受精后的4
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8天)。
[0006]本专利技术提供了一种用于斑马鱼的胚胎及幼苗的微流控芯片单元，包括：沿轴向方向依次包括流体连通的进液通道、胚胎固定腔室、幼苗固定腔室、以及出液通道，
[0007]所述胚胎固定腔室用于固定斑马鱼胚胎，所述幼苗固定腔室用于固定所述胚胎固定腔室中的斑马鱼胚胎孵化后形成的斑马鱼幼苗，
[0008]所述幼苗固定腔室包括限制通道，所述限制通道仅允许所述斑马鱼幼苗的尾部通过；所述胚胎固定腔室的高度大于所述幼苗固定腔室的高度。
[0009]在另一优选例中，进液通道宽为1.3mm，高为1.3mm。
[0010]在另一优选例中，出液通道宽为1.3mm，高为600μm。
[0011]在另一优选例中，所述胚胎固定腔室的高度为1.2mm
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1.4mm，所述幼苗固定腔室的高度为500μm
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700μm。
[0012]在另一优选例中，所述胚胎固定腔室的高度为1.3mm，所述胚胎固定腔室的高度为600μm。
[0013]在另一优选例中，所述胚胎固定腔室包括胚胎固定腔室头部和胚胎固定腔室本体，所述胚胎固定腔室头部与所述幼苗固定腔室相连，所述胚胎固定腔室本体与进液通道相连。
[0014]在另一优选例中，所述胚胎固定腔室头部为半径为0.75mm的半球，所述胚胎固定腔室本体为半径为0.75mm、高1.3mm的柱体。
[0015]在另一优选例中，所述幼苗固定腔室还包括幼苗头部固定部，所述幼苗头部固定部用于固定斑马鱼幼苗头部，所述幼苗头部固定部为锥形结构，所述锥形结构的尖端与所述限制通道相连，所述锥形结构的与尖端相对的另一端与所述胚胎固定腔室相连。
[0016]在另一优选例中，所述进液通道和出液通道平行设置。
[0017]在另一优选例中，所述胚胎固定腔室和幼苗固定腔室均与所述进液通道和出液通道垂直设置。
[0018]在另一优选例中，所述胚胎固定腔室通过圆角过渡连接。
[0019]在另一优选例中，所述进液通道沿斑马鱼胚胎进入的方向依次包括左侧入口和右侧入口，所述左侧入口和所述胚胎固定腔室之间通过第一圆角过渡，所述右侧入口和所述胚胎固定腔室之间通过第二圆角过渡，所述第一圆角的半径大于所述第二圆角的半径。
[0020]在另一优选例中，第一圆角的半径为1.5mm，第二圆角的半径为0.8mm。
[0021]在另一优选例中，包括一个或多个阵列排列的上述的微流控芯片单元。
[0022]在另一优选例中，所述微流控芯片是单层PDMS芯片结构。
[0023]本专利技术的另一方面提供了一种斑马鱼胚胎及幼苗装载和固定系统，包括上述的微流控芯片，
[0024]斑马鱼胚胎控制运输设备，所述斑马鱼胚胎控制运输设备用于将斑马鱼胚胎装载到所述微流控芯片的各个微流控芯片单元中；
[0025]流体注射设备，所述流体注射设备通过向微流控芯片单元输送流体，从而固定各个微流控芯片单元中的斑马鱼胚胎。
[0026]在另一优选例中，所述斑马鱼胚胎控制运输设备与微流控芯片的一个微流控芯片单元的左侧入口流体连接。
[0027]在另一优选例中，在完成斑马鱼胚胎的装载时，所述流体注射设备与微流控芯片的一个微流控芯片单元的左侧入口流体连接。
[0028]在另一优选例中，所述流体注射设备为双通道注射泵。
[0029]本专利技术的另一方面提供了一种斑马鱼胚胎及幼苗装载和固定方法，所述方法包括使用上述的装载和固定系统进行斑马鱼胚胎及幼苗装载和固定的步骤。
[0030]在另一优选例中，所述方法包括以下步骤：
[0031](a)提供上述的微流控芯片，
[0032](b)向微流控芯片注水，以清除芯片内的气泡，
[0033](c)堵住微流控芯片的最后一个微流控芯片单元的出液通道的右侧出口和右侧入口，将微流控芯片中的第一个微流控芯片单元的左侧入口与斑马鱼胚胎控制运输设备相连，依次将斑马鱼胚胎输送至胚胎固定腔室；
[0034](d)启动流体注射设备，在第一个微流控芯片单元的左侧入口持续输送流体，实现斑马鱼的固定。
[0035]本专利技术的另一方面提供了一种斑马鱼胚胎及幼苗的发育、操控、观测及筛选的芯片系统，所述系统包括上述的斑马鱼胚胎及幼苗装载和固定系统、采集装置以及分析装置，其中所述采集装置用于采集斑马鱼胚胎和幼苗的图像信息，所述分析装置用于接收所述采集装置采集的图像信息，并对图像信息进行分析。
[0036]在另一优选例中，所述流体注射设备包括注射器和注射泵，所述注射器连接在所述注射泵上，所述注射器装有待筛选的药物。
[0037]在本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于斑马鱼的胚胎及幼苗的微流控芯片单元，其特征在于，包括：沿轴向方向依次包括流体连通的进液通道(1)、胚胎固定腔室(2)、幼苗固定腔室(3)、以及出液通道(4)，所述胚胎固定腔室(2)用于固定斑马鱼胚胎，所述幼苗固定腔室(3)用于固定所述胚胎固定腔室(2)中的斑马鱼胚胎孵化后形成的斑马鱼幼苗，所述幼苗固定腔室(3)包括限制通道(31)，所述限制通道(31)仅允许所述斑马鱼幼苗的尾部通过；所述胚胎固定腔室(2)的高度大于所述幼苗固定腔室(3)的高度。2.如权利要求1所述的微流控芯片单元，其特征在于，所述胚胎固定腔室(2)的高度为1.2mm
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1.4mm，所述幼苗固定腔室(3)的高度为500μm
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700μm。3.如权利要求1所述的微流控芯片单元，其特征在于，所述胚胎固定腔室(2)包括胚胎固定腔室头部(21)和胚胎固定腔室本体(22)，所述胚胎固定腔室头部(21)与所述幼苗固定腔室(3)相连，所述胚胎固定腔室本体(22)与进液通道(1)相连。4.如权利要求1所述的微流控芯片单元，其特征在于，所述幼苗固定腔室(3)还包括幼苗头部固定部(32)，所述幼苗头部固定部(32)用于固定斑马鱼幼苗头部，所述幼苗头部固定部(32)为锥形结构，所述锥形结构的尖端与所述限制通道相连，...
【专利技术属性】
技术研发人员：李洪林，朱丽丽，管智华，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：
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