具体实施方式

为了改变现有技术在胚胎移植中采用以口吸吹胚胎、操作难度大的技术缺陷，本发明人经过深入的研究，设计和制作了一种用于胚胎移植的二元控制仪器。本发明所述的二元控制仪器适用于实验室应用场景，充分考虑了操作人员的操作习惯，可以手脚并行操控，具有理想的、能够满足实验所需的操作精密度，并且其还有成本低廉的优点。

二元控制仪器

本发明提供了一种用于胚胎或生殖细胞移植的二元控制仪器，其包括：用于吸取胚胎或生殖细胞的抽吸单元，用于将抽吸单元吸取的胚胎或生殖细胞推出的推注单元，包括操作杆的操作单元。所述的抽吸单元、推注单元以及操作单元通过管道相连通，从而使胚胎或生殖细胞在移植管中有序地被操控，实现胚胎或生殖细胞的吸取、转移及在合适位置的放置。

如本发明所用，所述的“生殖细胞”包括卵细胞，其可以是未经改造的卵细胞或为经过例如基因工程改造的卵细胞，可以是受精前的卵细胞或是受精后的卵细胞。

如本发明所用，所述的“胚胎”包括受精卵经过多次分裂后发育成的生物体，例如其可以为受精后1-8周、2-8周或3-8周的生物体。

所述的抽吸单元设计为适于以手操作的装置，其包括一种注射器，利用该注射器的抽吸功能在管道中形成负压，从而进行胚胎或生殖细胞的吸取。本发明人长期进行胚胎移植的研究和操作，深知本领域技术人员吸取胚胎或生殖细胞时，对于吸取的数量、吸取方式(比如在吸取胚胎的前后吸取气体以形成气泡、有时候需同时吸取一些培养液)具有特定的要求，因此本发明的装置设计为适于以手操作的装置，符合本领域技术人员吸取胚胎或生殖细胞时的习惯。

在本发明的优选方式中，所述的抽吸单元、推注单元以及操作单元通过管道相连通，并且它们之间通过三通装置进行连通，从而使得胚胎或生殖细胞的吸取以及排出可以在简单的操作条件下实现。

所述的抽吸单元中，所述的注射器可以采用多种，例如是推拉式的或旋进式的。在本发明的优选方式中，所述的注射器为旋进式注射器，其有利于调控吸取的精密度，也易于被手工操控。在本发明的优选实施方式中，所述的注射器的规格可以为250～500ul螺旋接口注射器。

所述的推注单元设计为适于以脚操控的装置。本发明的一个设计的重点在于该推注环节，利用脚来进行操控，从而使得在操控的同时，能够腾出手来将胚胎或生殖细胞进行准确的定位。由于脚的操控能力与手的操控能力存在较大的不同，不易于实现精密操作。因此，本发明人将所述注射器与螺旋导轨操作性连接，从而使得所述脚踏装置通过螺旋导轨来操控注射器，形成正压，推注胚胎或生殖细胞。

在本发明的优选方式中，推注单元中，还包括与所述螺旋导轨操作性连接的低速电机以及为其提供电能的电源。所述的低速电机的使压力缓慢生成，防止过快的注入。所述的低速电机与螺旋导轨的有机连接，恰到好处地符合以脚控制操作的特点，避免了以脚操控的精准度问题。在本发明的一个实施方式中，所述的低速电机和螺旋导轨相连，能够以每秒旋进约0.5圈，使导轨推进0.25-0.5mm，使注射器推出1-2ul的液体量，保证稳定缓慢的吹出胚胎的。

在本发明的优选方式中，推注单元的电源与低速电机之间，还包括电流变向开关。所述的电流变向开关能够通过变向电流，使推进器反向运动，用于推注单元2的复位，便于重复工作。

所述的操作单元是用于采集或推出胚胎或生殖细胞的单元，其设计为适于手握的装置，包括一操作杆(为中空的结构)，其一端连接管道、与所述抽吸单元及推注单元相连通，另一端连接移植管。所述操作杆可以是具有一定硬度的多种材料制备而成，例如可以是金属材质，也可以是塑料材质。所述的操作杆与移植管之间设计为可拆卸地连接，从而便于在不同批次操作中，替换移植管。作为本发明的优选方式，所述的移植管为透明玻璃材质。抽吸的胚胎或生殖细胞仅进入移植管，在移植时再将其从移植管中排出。

所述的管道为软管，本发明中对于管道的制作材料没有特别的限制。但是，作为本发明的优选方式，所述管道为四氟乙烯软管。

用途及移植方法

在获得了本发明所述的二元控制仪器的基础上，本发明还提供了该二元控制仪器的用途，一方面，其可被用于进行胚胎或生殖细胞移植。另一方面，其可被用于制备经胚胎改造的动物(或动物模型)、试管动物或体外受精的动物。

如本发明所用，所述的动物包括：灵长类动物(包括非人灵长类动物，如猴)、啮齿类动物(如鼠，包括小鼠)或者兔、猫、狗、猪等哺乳动物。在更具体的优选例中，所述动物为小鼠。

如本发明所用，所述的试管动物为：将供体的卵子与精子在体外受精，体外培养受精卵(胚胎)，然后将发育到一定程度的胚胎移植到受体，得到各种动物。

利用本发明所述的二元控制仪器，提供了一种进行胚胎或生殖细胞移植的方法，所述方法包括：利用所述仪器中的抽吸单元，通过手动控制注射器，吸取胚胎或生殖细胞；以及，利用所述仪器中的推注单元，通过脚踏控制注射器，将吸取的胚胎或生殖细胞推注出去。

本发明中，所吸取的胚胎或生殖细胞为离体的胚胎或生殖细胞，例如已经从在体状态被初步分离或分离的胚胎或生殖细胞，或在体外进行培养、基因改造或染色体改造或重组的胚胎或生殖细胞。

本发明的方法适用于很多的实验室场景中，进行此类胚胎或细胞的转移。以一油性物质(如石蜡油)充满所有管道，再吸卵以便于控制。吸卵前先吸1个气泡、在管内形成一段气体柱，接着吸入胚胎或生殖细胞，再吸一个气泡。此外，在需要培养胚胎或生殖细胞维持它们更好的状态时，吸入过程中还可吸一段或多段培养液。当然，应理解，本发明装置和方法并不限于这一种实验场景和方法。

本发明的主要优点在于：

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.胚胎吹吸过程易于控制；2.胚胎吹吸过程操作者用手脚控制，适于在无菌环境进行操作，对操作者的健康不存在威胁；3.二元控制小鼠胚胎移植仪器的使用降低了操作难度，有利于初学者学习。

通过手动螺旋注射器吸取胚胎，通过脚踏电动脉冲推动注射器吹出胚胎或生殖细胞，充分考虑操作人员的手和脚的操作能力以及整个吸取、排出步骤的操作特点。不仅有效避免了常规操作中嘴吹操作的不安全因素以及易于失控的问题，避免胚胎或生殖细胞受到污染或产生环境污染的问题，还避免了胚胎丢失的可能性，大大降低了胚胎或生殖细胞移植的难度。

本发明的装置非常适用于胚胎或生殖细胞移植这种微量精密，需要双手配合的操作。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。

实施例1、二元控制仪器

本实施例中，提供一种用于胚胎或生殖细胞移植的二元控制仪器。

如图1所示，所述的二元控制仪器包括：

抽吸单元1，其用于吸取胚胎或生殖细胞，其包括注射器11，该注射器11为旋进式注射器；所述的注射器11的规格为250ul螺旋接口注射器。

推注单元2，用于将抽吸单元1吸取的胚胎或生殖细胞推出，其包括注射器21，脚踏装置22；其还包括螺旋导轨23，所述脚踏装置22通过螺旋导轨23来操控注射器21；还包括电源5和低速电机6；所述的电源5和低速电机6之间的电路中，还连接电流变向开关7。

操作单元3，包括操作杆31，该操作杆31为金属操作杆，该操作杆的一端连接通向抽吸单元1和推注单元2的管道，另一端连接移植8。

管道9，所述的抽吸单元1、推注单元2以及操作单元3通过管道9相连通，从而使胚胎或生殖细胞在管道中有序地被操控；所述的管道为四氟乙烯软管。

三通4，所述的抽吸单元1、推注单元2以及操作单元3之间的管道，通过三通装置4进行连通。

实施例2、本发明的二元控制仪器的应用

本实施例中，以小鼠的卵细胞移植作为示例。

1、二元控制仪器的连接：在注射器1、连通四氟乙烯管9内装满石蜡油，排出气泡。插上电源5，抽吸单元1和推注单元2可以顺利吹吸，调节推注单元2每次推注出为3-5ul体积。

2、将胚胎移植管装到操作杆(金属操作杆)31的端部，密封连接处。

3、利用抽吸单元1的旋转旋进式的注射器11的旋钮，缓慢吸入胚胎和气泡：先吸入一个气泡、再吸入胚胎、胚胎吸取完毕后再吸取一个气泡，用于限制胚胎的移动范围。经处理，胚胎进入到移植管8中。

4、将小鼠输卵管暴露后，将移植管8(胚胎移植管)通过小口插入输卵管(也可以是子宫)内，脚踏启动推注单元2。该单元中，所述的低速电机和螺旋导轨相连，能够以每秒旋进0.5圈的速度运行，使导轨推进0.25-0.5mm，使注射器推出1-2ul的液体量，使得小鼠胚胎和气泡从移植管进入输卵管或者子宫内部。

上述操作过程吹吸控制精确，不需要嘴巴控制，不存在环境污染和操作者健康威胁。根据推注单元2中脚踏的特点(一般情况下，精准性方面低于以手操作)，使用低速电机和螺旋导轨相配合的方式，提高了精密度。

本发明人的多批次结果显示，利用口吹吸的方式进行取卵操作，吸入气泡和胚胎的总体积与理想体积差错率约在200～300％；而采用本发明的装置后，吸入气泡和胚胎的总体积与理想体积差错率降低至仅为20～30％。

同时，本发明人的多批次结果显示，利用该二元控制仪器后，卵细胞在小鼠子宫内状态理想，着床率高。

应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。