本发明专利技术公开了一种微量给药装置，包括玻璃细管、多进一出通路；所述玻璃细管用于储存药剂，其一端呈毛细管状，用于微量注射药物，另一端与多进一出通路的出气通路连接；所述多进一出通路中保持一条进气通路常开，其压力与药剂和毛细管内壁的毛细管力大小相当；给药时，所述多进一出通路的其他进气通路开通，使玻璃细管中压力超过药剂与毛细管内壁的毛细管力，通过控制进气通路中的压力大小使药剂从玻璃细管中输出。该装置采用双路气压控制，可有效防止药物回流，保证了给药的持续均匀一致性，通过调节压力大小控制药物的输出量，可实现快速且微量的药物输出，给药时间可缩短到10微秒，可满足观察细胞瞬态反应快速注射的实验需求，且操作简便。且操作简便。且操作简便。
【技术实现步骤摘要】
一种微量给药装置及控制系统
[0001]本专利技术属于微量给药
，更具体地，涉及一种微量给药装置及控制系统。
技术介绍
[0002]在细胞实验中，给细胞药物刺激以观测细胞反应，是细胞测试中常用的技术手段，而在生物实验中，药物本身具有用量少、难回收且价格昂贵等特点，因此，在显微镜下，对单个细胞、细胞团或组织进行微量给药，以观察细胞的反应，这种操作在电生理等细胞实验中应用广泛。
[0003]然而，传统给药技术通常使用蠕动泵或者步进电机控制丝杠的机械结构推动注射针头等方式，这种给药方式很难实现纳升和皮升级给液，主要是受限于蠕动泵本身的精度和步进电机驱动丝杠运动的的最小运动距离，另一方面由于注射器本身是非标准圆柱，使得运动给药中，给药量会有所变动，难以控制稳定均匀的皮升级微量给药，且每次给药需要一定的工作时间，难以实现用于观察细胞毫秒级瞬态反应的快速给药。
[0004]另外，专利CN202210111379.8细胞显微注射装置和控制方法，其采用了压电陶瓷环来精密控制给药量，虽实现了皮升级的给药控制，但存在如下问题：
[0005]如用药量太大，生物药品往往十分昂贵，药剂用量大成本较高；分阶段压缩扩张注射腔用时较长，难以很好满足观察细胞瞬态反应快速注射的需求，且调整注射量比较困难；另外，其结构复杂，制作难度高，维护较为麻烦。因此，亟需一种皮升级快速精准微量给药，能够满足观察细胞毫秒级瞬态反应的要求，且注射量易调节、结构简单、易制作的微量给药装置。
技术实现思路
[0006]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种微量给药装置及控制系统，其目的在于提供一种微量给药装置，采用玻璃细管作为药剂储存器，其一端呈毛细管状，另一端与多进一出通路连接，采用双压力控制药剂是否输出及其输出速度，由此解决现有给药装置用药量大、成本高，分阶段压缩扩张注射腔用时较长，难以很好满足观察细胞瞬态反应快速注射的需求的技术问题。
[0007]为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种微量给药装置，其包括玻璃细管、多进一出通路；
[0008]所述玻璃细管用于储存药剂，其一端呈毛细管状，用于微量注射药物，另一端与多进一出通路的出气通路连接；
[0009]所述多进一出通路的多条进气通路中保持一条进气通路常开，其压力大小与药剂和毛细管内壁的毛细管力大小相当；
[0010]给药时，所述多进一出通路的其他进气通路开通，使玻璃细管中压力超过药剂与毛细管内壁的毛细管力，通过控制进气通路中的压力大小使药剂从玻璃细管中输出。
[0011]优选地，所述微量给药装置，其所述玻璃细管，毛细管一端管口内径在10
‑
50um之
间。
[0012]优选地，所述微量给药装置，其所述玻璃细管，与出气通路连接的一端管口内径在0.5
‑
1.12mm之间。
[0013]优选地，所述微量给药装置，其所述给药装置还包括通路控制器，所述通路控制器，包括电磁阀、机械阀、或电动开关；所述多进一出通路为两进一出通路，其中两个进气通路为第一通路和第二通路，第一通路保持常开；所述通路控制器设置于两进气通路交汇处或者出气通路，通路控制器接收信号后由第一通路切换到第二通路，第二通路被开通形成给药进气通路或者通路控制器设置于第二通路处，通路控制器接收信号后开通第二通路，第一通路和第二通路形成给药进气通路。
[0014]优选地，所述微量给药装置，其所述通路控制器为两进一出的三通电磁阀，设置于两进气通路与出气通路交汇处；所述电磁阀，开关速度小于等于5微秒。
[0015]优选地，所述微量给药装置，其所述给药装置，还包括压力控制器，所述压力控制器，压力控制范围为0
‑
8000mbar，压力控制的精度≥0.5％，控制第一通路中压力大小与药剂和毛细管内壁的毛细管力大小相当，和/或控制第二通路中的压力，使药剂输出。
[0016]优选地，所述微量给药装置，其第一通路和第二通路为硬质管道，出气通路为硬质管和软管组合连接，软管一端与玻璃细管连接。
[0017]按照本专利技术的另一方面，还提供了一种如本专利技术所述微量给药装置的控制系统，其包括数据输入模块、压力控制模块和电磁阀控制模块；
[0018]所述数据输入模块，用于输入进气通路的预设压力数据，并将压力数据提交给压力控制模块；
[0019]所述压力控制模块，用于接收输入的压力数据，并按输入值控制对应进气通路的压力；
[0020]所述电磁阀控制模块，用于依据接收的控制信号或者实验需要控制电磁阀的开关状态和时序。
[0021]优选地，所述微量给药装置控制系统，其所述预设压力，第一通路预设压力10
‑
1500mbar，用于防止药剂回流；第二通路预设压力30
‑
4000mbar，用于控制药剂输出速度。
[0022]优选地，所述微量给药控制系统，其所述电磁控制模块，根据实验所需药剂的用量，控制电磁阀开关，进行通路切换。
[0023]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
[0024]本专利技术提供的微量给药装置，采用玻璃细管作为储药器，其一端呈毛细管状，毛细管管口内径可达10
‑
50um，能够用于微量给药；玻璃细管另一端与多进一出通路中出气通路连接，所述多进一出通路中保持一条通路常开，在玻璃细管注入药剂后该常开通路形成封闭气道，通过控制该常开通路中压力与毛细效应产生的毛细管力大小相当，防止细胞培养液或者组织培养液等溶液回流；开通其他进气通路形成给药通路，通过控制给药通路中压力使药剂稳定输出。
[0025]该微量给药装置，采用双路气压控制，可有效防止回抽细胞，药物，培养液，浴液，空气等，保证给药的持续均匀一致性，通过调节进气通路中压力大小控制药物的输出量，可实现快速且微量的药物输出，操作简便快速，可满足观察细胞瞬态反应快速注射的实验需
求。
附图说明
[0026]图1是实施例1中微量给药装置示意图；
[0027]图2是玻璃细管示意图；
[0028]图3是实施例1中两进一出通路连接示意图；
[0029]图4是实施例2中两进一出通路连接示意图。
具体实施方式
[0030]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0031]通过精确控制给药位置和给药量，实现单细胞或多细胞给药，能够更有针对性地实现单细胞细胞内和细胞外不同位置给药，以满足细胞筛选、药物筛选、电生理等不同的试验的需求。然而，现有的微量给药装置一般结构复杂、调整注射量难，药剂需要储存较大量、难回收，且难以满足观察细胞瞬态反应的快速注射需求，这主本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微量给药装置，其特征在于，包括玻璃细管、多进一出通路；所述玻璃细管用于储存药剂，其一端呈毛细管状，用于微量注射药物，另一端与多进一出通路的出气通路连接；所述多进一出通路的多条进气通路中保持一条进气通路常开，其压力大小与药剂和毛细管内壁的毛细管力大小相当；给药时，所述多进一出通路的其他进气通路开通，使玻璃细管中压力超过药剂与毛细管内壁的毛细管力，通过控制进气通路中的压力大小使药剂从玻璃细管中输出。2.如权利要求1所述的微量给药装置，其特征在于，所述玻璃细管，毛细管一端管口内径在10
‑
50um之间。3.如权利要求2所述的微量给药装置，其特征在于，所述玻璃细管，与出气通路连接的一端管口内径在0.5
‑
1.12mm之间。4.如权利要求1至3任意一项所述的微量给药装置，其特征在于，所述给药装置还包括通路控制器，所述通路控制器，包括电磁阀、机械阀、或电动开关；所述多进一出通路为两进一出通路，其中两个进气通路为第一通路和第二通路，第一通路保持常开；所述通路控制器设置于两进气通路交汇处或者出气通路，通路控制器接收信号后由第一通路切换到第二通路，第二通路被开通形成给药进气通路或者通路控制器设置于第二通路处，通路控制器接收信号后开通第二通路，第一通路和第二通路形成给药进气通路。5.如权利要求4所述的微量给药装置，其特征在于，所述通路控制器为两进一出的三通电磁阀，设置于两进...
【专利技术属性】
技术研发人员：张垒，孙雪婷，王同飞，
申请(专利权)人：北京脑科学与类脑研究中心，
类型：发明
国别省市：
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