專利名稱：選殖裝置及其分割擷取機構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種選殖裝置，特別涉及一種利用 一夾取式刀具切割并選取 細胞或組織團塊的選殖裝置。
背景技術：
人類胚干細胞的培養，是將細胞團塊培養在滋養層細胞上，當進行繼代 培養時，細胞團塊必須先進行切割，再將欲選殖的部分細胞團塊移植到新的 滋養層細胞上繼續培養。目前的移植作業大部分尚仰賴人工進行，然而高度 依賴人工作業不但耗時，且亦造成細胞分化與污染。
已知亦有利用機械式工具來進行選殖的作業，如中國臺灣專利申請第
93141042號所披露的細胞分殖裝置，便是利用切割機構先將細胞團塊分割， 再將移植機構上的擷取針對準已分割的細胞團塊其中之一，以吸取該細胞團 塊。
上述設計必須先將細胞團塊陣列切割，再由已切割的細胞團塊中選取移 植，無法直接進行特定部位的選殖，并且上述切割機構與移植機構單獨分開 作業，無法同時切割并選取細胞團塊。
發明內容
本發明提供一種選殖裝置，用以選殖細胞或組織團塊，包括機座、進給 機構以及分割擷取機構。機座具有平臺，用以置放細胞或組織團塊。進給機 構設置于機座上，并可相對于平臺移動。分割擷取機構設置于進給機構上， 包括第一刀具以及第二刀具，第二刀具與第一刀具連接并可于第一位置與第 二位置之間朝第 一刀具的方向往復移動。進給機構帶動分割擷取機構于平臺 上方移動，使分割擷取機構對準細胞或組織團塊的一部分，并帶動第一刀具 朝該部分切入后，第二刀具由第一位置移動至第二位置，將該部分限制于第 一刀具與第二刀具之間，進給機構帶動分割擷取機構移動至另 一設定位置
(通常設定為對準另一培養載具)后，第二刀具朝第一刀具的相反方向由第二位置移動至第一位置，使細胞團塊與第一刀具以及第二刀具分離，并落入另
一個培養jni中，以自動化方式快速完成細胞或組織團塊快速精準的擷取、移 放作業。
本發明提供一種分割擷取機構，用以分割擷取細胞或組織團塊，包括第 一刀具以及第二刀具。第一刀具包括第一刀刃以及第二刀刃，且第一刀刃與 第二刀刃平行設置。第二刀具與第一刀具連接，且可朝與該第一刀刃與第二 刀刃平行的方向與第一刀具相對旋轉。其中第二刀具的兩側邊分別與第一刀 刃以及第二刀刃抵接。
為讓本發明的上述和其他目的、特征、和優點能更明顯易懂，下文特舉 出優選實施例，并配合附圖，作詳細說明如下
圖1顯示本發明選殖裝置的示意圖。
圖2A、 2B顯示本發明分割擷取機構的示意圖。
圖3A顯示圖2A中沿A-A，切線的的剖面圖。
圖3B顯示圖2A中分割擷取機構一變化例的剖面圖。
圖4A、 4B顯示本發明分割擷取機構的另一實施例的示意圖
圖5A顯示圖4A中沿B-B，切線的的剖面圖。
圖5B顯示圖4A中分割擷取j幾構一變化例的剖面圖。
附圖標記說明
IO選殖裝置 22進給機構 23A第一刀具 30光學攝像組件 A2第二刀刃 Bl刀身 B4第四刀刃 B14、 B15刀身 C細月包或組織團塊
D細;9包或組織團塊載具
20機座
23、 23'分割擷取機構
23B第二刀具
Al第一刀刃
A3第三刀刃
Bl，刀刃部
B5第五刀刃
B14'、 B15'刀刃部
CP細月包或組織團塊的一部分
P平臺
具體實施例方式
參見圖1、圖2A以及圖2B，本發明提供一種選殖裝置10，用以選殖細 胞或組織團塊C，如人類胚干細胞，包括機座20、進給機構22、用以分割 擷取細胞或組織團塊C的分割擷取機構23以及光學攝像組件30。
機座20具有透明平臺P,用以放置裝有細胞或組織團塊C的載具(培養 皿、玻片等)D，光學攝像組件30設置于機座20中，并位于平臺P的下方， 可用透過平臺P攝取設置于其上的細胞團塊C的影像，如人類胚干細胞直徑 約為1-3毫米。進給機構22設置于機座20上，并可于X方向、Y方向以及 Z方向相對于平臺P移動。分割擷取機構23設置于進給機構22上，當進給 才幾構22相對于平臺P移動時，同時帶動分割擷取機構23移動。
當光學攝像組件30擷取細胞團塊C的影像后，透過一控制器的運算比 對分析，可控制進給機構22的移動，帶動分割擷取機構23準確地對準細胞 團塊C的一部分CP，也就是名爻選殖的部位。
分割擷取機構23包括第一刀具23A以及第二刀具23B(如圖2A、 2B所 示)。第二刀具23B軸設于第一刀具23A，其刀刃部可朝第一刀具23A的方 向于第一位置(如圖2A所示)以及第二位置(如圖2B所示)之間往復轉動，以 切割并夾取所選擇細胞團塊的部分CP，以人類胚干細胞為例尺寸約為0.01-1 平方毫米。
同時參見圖2A、 2B與圖3A,第一刀具23A包括第一刀刃Al、第二刀 刃A2以及第三刀刃A3，其中第一刀刃Al與第二刀刃A2平行設置并通過 第三刀刃A3彼此相互連接。第二刀具23B包括刀身Bl以及刀刃部Bl'， 刀刃部B1，與刀身部B1垂直且刀刃部B1，的兩邊與第一刀刃Al以及第二刀 刃A2 4氐"l妄，而刀刃部Bl，的形狀與第三刀刃A3相同或互補。
應注意的是，于本實施例中，第三刀刃A3與第二刀具23B的刀刃部 Bl，呈線形，但不限于此，如圖3B所示，第三刀刃A3與第二刀刃23B的刀 刃部Bl，亦可以呈互補的弧形或是其他形狀。
再次參閱圖2A、 2B，當分割擷取機構23已對準細胞團塊C的部分CP， 進給機構22于Y軸上移動，帶動分割擷取機構23的第一刀具23A朝該細 胞團塊C的方向切入該部分CP，接著第二刀具23B由第一位置旋轉至第二 位置(如圖2B所示)，使刀刃部B1，切入細胞團塊C后利用刀刃部B1，的繼續 旋轉，將細胞團塊C的該部分CP4產起，使細胞團塊C的該部分CP與培養皿D分離，并將該部分CP限制夾設于第一刀具23A以及第二刀具23B之 間，并且，由于第二刀具23B的兩側邊分別與第一刀刃Al以及第二刀刃 A2抵接，于第二刀具23B朝第一刀具23A旋轉的過程中，可使欲移植的細 胞團塊C的該部分CP完整的被第二刀具23B伊起(如圖2B所示)。
參見圖4A、 4B以及第5A、 5B圖，于本發明的另一實施例中，分割擷 取才幾構23，的第一刀具23A可包括第一刀刃Al以及第二刀刃A2,而第二刀 具23B可包括第四刀刃B4以及第五刀刃B5。第四刀刃B4與第五刀刃B5 分別軸設于第一刀具23A，并分別包括刀身B14、B15以及刀刃部B14，、B15，， 第四刀刃B4與第五刀刃B5的刀刃部B14'、 B15，皆分別與刀身B14、 B15 垂直，且刀刃部B14'、 B15，的兩側邊亦分別與第一刀刃Al與第二刀刃A2 抵接，第四刀刃B4的刀刃部B14，與第五刀刃B5的刀刃部B15，的形相同或 互補。
應注意的是，于本實施例中，第四刀刃B4與第五刀刃B5的刀刃部B14'、 B15，呈線形，但不限于此，如圖5B所示，第四刀刃B4與第五刀刃B5的刀 刃部B14'、 B15，亦可以呈互補的弧形或是其他形狀。
再次參閱圖4A、 4B,當分割擷取 ^幾構23已對準細胞團塊C的部分CP, 進給才幾構22于Y軸上移動，帶動分割擷取才幾構23的第一刀具23A朝該細 胞團塊C的方向切入該部分CP,接著第二刀具23B的第四刀刃B4與第五 刀刃B5由第一位置旋轉至第二位置(如圖4B所示)，分別使刀刃部B14'、 B15，切入細胞團塊C后利用刀刃部B14'、 B15，的繼續旋轉，將細胞團塊C 的該部分CP鏟起，使細胞團塊C的該部分CP與培養皿D分離，并將該部 分CP限制夾設于第一刀具23A以及第二刀具23B之間，并且，由于第四刀 刃B4與第五刀刃B5的兩側邊分別與第一刀刃Al以及第二刀刃A2抵接， 于第二刀具23B朝第一刀具23A旋轉的過程中，可使名欠移植的細胞團塊C 的該部分CP完整的被第二刀具23B鏟起(如圖4B所示)。
于上述實施例中敘述細胞團塊C被不同態樣的分割擷取機構23、 23，切 割與夾取的動作，在細胞團塊C的該部分CP被夾設于第一刀具23A以及第 二刀具23B之間后，進給機構22帶動分割擷取機構23、 23，移動至另一設 定位置(通常設定為對準另一培養皿)后，第二刀具23B朝第一刀具23A的相 反方向由第二位置旋轉移動至第一位置，使細胞團塊C的部分CP與第一刀 具23A以及第二刀具23B分離，并落入另一個培養皿中。于本發明的選殖裝置中，分割擷取4幾構的刀具皆可根據團塊切割尺寸做 調整，并對準細胞團塊任一欲擷取的部分作移植，排除其他不必要的細胞團 塊，可有效利用細胞的每一部分，另外，相較于已知需要移動兩個機構的設 計，本發明設計一可單獨移動的分割擷取機構，縮小細胞選殖裝置的整體體 積，且提高細胞團塊移動速率，并可減少細胞被污染的機率。
雖然本發明已以優選實施例披露如上，然其并非用以限定本發明，本領 域技術人員在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作些許的更動與潤飾，因 此本發明的保護范圍當視后附的權利要求所界定的為準。
權利要求
1. 一種選殖裝置，用以選殖細胞或組織團塊，包括機座，具有平臺，用以置放該細胞或組織團塊進給機構，設置于該機座上，并可相對于該平臺移動；分割擷取機構，設置于該進給機構上，包括第一刀具；以及第二刀具，與該第一刀具連接并可于第一位置與第二位置之間朝該第一刀具的方向往復移動；其中該進給機構帶動該分割擷取機構于該平臺上方移動，使該分割擷取機構對準該細胞或組織團塊的一部分，并帶動該第一刀具朝該細胞或組織團塊的該部分切入后，第二刀具由該第一位置移動至該第二位置，將該細胞或組織團塊的該部分限制于該第一刀具與該第二刀具之間。
2. 如權利要求1所述的選殖裝置，還包括光學攝像組件，設置于該機座。
3. 如權利要求2所述的選殖裝置，其中該光學攝像組件可擷取該細胞或 組織組織團塊的影像，并透過一控制器的運算比對分析，以控制該進給機構 以及該切割擷取機構，準確切割擷取該細胞或組織團塊的一部分。
4. 如權利要求1所述的選殖裝置，其中該進給機構可于X方向、Y方向 以及Z方向上相對于該平臺移動，帶動該分割擷取機構相對于該細胞或組織 團塊移動。
5. 如權利要求1所述的選殖裝置，其中該第二刀具軸設于該第一刀具上， 該第一刀具切入該細^^或組織團塊，該第二刀具朝該第一刀具轉動，4吏該細 胞或組織團塊的該部分被鏟開、分離并夾設于該第一刀具與該第二刀具之 間。
6. 如權利要求5所述的選殖裝置，其中該第二刀具的兩側邊分別與該該 第一刀具抵接。
7. 如權利要求5所述的選殖裝置，其中該第一刀具包括第一刀刃、第二 刀刃以及第三刀刃，該第一刀刃與該第二刀刃平行并分別與該第三刀刃連接。
8. 如權利要求7所述的選殖裝置，其中該第二刀具的兩側邊分別與該第 一刀刃以及該第二刀刃抵接。
9. 如權利要求7所述的選殖裝置，其中該第二刀具包括刀身以及刀刃部， 且該第二刀具的該刀刃部與該第三刀刃的形狀相同或互補。
10. 如權利要求5所述的選殖裝置，其中該第一刀具包括第一刀刃、第二 刀刃，且該第一刀刃與該第二刀刃平行，該第二刀具包括第四刀刃以及第五 刀刃，設置于該第一刀刃以及該第二刀刃之間，且該第四刀刃與該第五刀刃 可朝彼此相對方向轉動，使該細胞或組織團塊的該部分夾設于該第一刀刃、 該第二刀刃、該第四刀刃以及該第五刀刃之間。
11. 如權利要求IO所述的選殖裝置，其中該第四刀刃與該第五刀刃的兩 側邊分別與該第 一 刀刃以及該第二刀刃抵接。
12. 如權利要求IO所述的選殖裝置，其中該第四刀刃以及該第五刀刃分 別包括刀身以及刀刃部，且該刀刃部與該刀身垂直。
13. 如權利要求12所述的選殖裝置，其中該第四刀刃以及該第五刀刃的 該等刀刃部的形狀相同或互補。
14. 如權利要求1所述的選殖裝置，其中該第二刀具包括刀身以及刀刃 部，且該刀刃部與該刀身垂直。
15. 如權利要求14所述的選殖裝置，其中該第二刀具的該刀刃部與該第 一刀具互補。
16. 如權利要求1所述的選殖裝置，其中當該第二刀具朝該第一刀具的相 反方向由該第二位置移動至該第一位置時，該細胞或組織團塊與該第一刀具 以A/或該第二刀具分離。
17. —種分割擷取機構，用以分割擷取細胞或組織團塊，包括 第一刀具，包括第一刀刃以及第二刀刃，且該第一刀刃與該第二刀刃平行設置；以及第二刀具，與該第一刀具連接，且可朝與該第一刀刃與該第二刀刃平行 的方向與該第 一刀具相對旋轉；其中該第二刀具的兩側邊分別與該第一刀刃以及該第二刀刃抵接。
18. 如權利要求17所述的分割擷取機構，其中該第一刀具還包括第三刀 刃，分別與該第一刀刃以及該第二刀刃連接，該第二刀具設置于該第一刀刃 以及該第二刀刃之間。
19. 如權利要求18所述的分割擷取機構，其中該第二刀具包括刀身以及 刀刃部，且該刀刃部與該刀身垂直。
20. 如權利要求19所述的分割擷取機構，其中該第二刀具的該刀刃部與 該第三刀刃的形狀相同或是互補。
21. 如權利要求17所述的分割擷取機構，其中且該第二刀具還包括第四 刀刃與第五刀刃，且該第四刀刃與該第五刀刃的兩側邊分別與該第一刀刃以 及該第二刀刃抵接。
22. 如權利要求21所述的分割擷取機構，其中該第四刀刃與該第五刀刃 可朝-波此方向相對旋轉。
23. 如權利要求21所述的分割擷取機構，其中該第四刀刃以及該第五刀 刃分別包括刀身以及刀刃部，且該刀刃部與該刀身垂直。
24. 如權利要求21所述的分割擷取機構，其中該第四刀刃以及該第五刀 刃的該等刀刃部的形狀相同或是互補。
25. 如權利要求17所述的分割擷取機構，其中該第二刀具包括刀身以及 刀刃部，且該刀刃部與該刀身垂直。
全文摘要
本發明公開了一種選殖裝置及分割擷取機構。該選殖裝置用以選殖細胞或組織團塊，包括機座、進給機構以及分割擷取機構。機座具有平臺，用以置放細胞或組織團塊。進給機構設置于機座上，并可相對于平臺移動。分割擷取機構設置于進給機構上，包括第一刀具以及第二刀具，第二刀具與第一刀具連接并可于第一位置與第二位置之間朝第一刀具的方向往復移動。進給機構帶動分割擷取機構于平臺上方移動，使分割擷取機構對準細胞或組織團塊的一部分，并帶動第一刀具朝該部分切入后，第二刀具由第一位置移動至第二位置，將該部分限制于第一刀具與第二刀具之間。
文檔編號C12M1/00GK101469307SQ20071030545
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月28日 優先權日2007年12月28日
發明者古有彬, 徐麗道, 陳婉昕, 陳玉美 申請人:財團法人工業技術研究院