[发明专利]用于自动化生物细胞注射的改进感测

说明书

本发明提供了一种控制针致动器与细胞相互作用的方法，该方法包括：提供包括塔架、平台和针的致动器，其中，针安装在平台上；在塔架和平台之间施加静电位以缩回针；将致动器移向细胞；减少电位，使平台和针向细胞移动；应用校准数据来检测针刺穿细胞的时间；一旦检测到针刺穿了细胞，就进一步降低了电位。细胞可以是生物细胞。针可以是微米针，并且平台可以是微米平台。

技术领域

本发明涉及关于自动化生物细胞注射的感测的改进，例如用带有药理学、生物学或化学试剂的针注射细胞。本发明还涉及使用微米级或纳米级机器人装置来感测和自动化注射生物细胞。本发明还涉及使用平行阵列的机器人装置来感测和自动化注射生物细胞。

背景技术

注射生物细胞可以通过使用微米针或纳米针穿透细胞以传输待注射的试剂来实现。传统方法涉及使用装置以3-D移动针。传统装置使用涉及由硅晶片形成的装置的微工程机械(MEMS)技术。

人们普遍需要使生物细胞注射操作尽可能具有成本效益，并提供针操纵器的阵列，其导致生物细胞注射操作的吞吐量提高并且易于控制。

申请人已经观察到在涉及到单个硅晶片上平行的许多装置的注射操作的潜在优势。

申请人还已经观察到在控制单个硅晶片上平行的多个装置的潜在优势。

发明内容

在一个实施例中，提供一种控制针致动器与细胞相互作用的方法，所述方法包括：

提供致动器，致动器包括塔架、平台和针，其中，针安装在平台上；

在塔架和平台之间施加静电位，以缩回针；

将致动器移向细胞；

减少电位，使平台和针向细胞移动；

应用校准数据来检测针刺穿细胞的时间；和

一旦检测到针已经刺穿细胞，就进一步降低电位。

所述细胞可以是生物细胞。

所述针可以是微米针，并且所述平台可以是微米平台。

可替选地，所述细胞由细胞捕获器保持。细胞捕获器包括多个微腔室，每个微腔室布置成保持细胞。

可替选地，方法还包括在所述塔架和所述平台之间施加静电位，以使所述针朝向所述平台缩回。

可替选地，方法还包括减小电位，使所述平台和针朝向所述细胞移动，同时监测所述平台的电位和位移，以检测电压相对于位移的波动，以指示所述针已穿透所述细胞。可替选地，使用激光干涉仪来指示所述针已刺穿所述细胞。

可替选地，所述校准数据包括定义针对所述细胞类型存储的位移的电压的数据。

可替选地，所述致动器设置在致动器阵列上，每个致动器与多个细胞中的单个细胞相互作用。

提供一种产生与细胞类型数据相关的目标电压电位的校准数据的方法，所述方法包括：

提供包括操纵器和细胞捕获器的校准设备，所述操纵器包括塔架、平台和针，其中，针安装在平台上；

识别要校准的细胞类型；

施加电压，以在缩回位置将平台拉向塔架；

将操纵器移动到被配置为容纳细胞类型的细胞捕获器的限定范围内；

改变电压以允许平台和安装的针被迫远离塔架和缩回位置，同时测量平台的位移；

确定针何时到达目标区域；和

记录用在细胞注射的致动数据，其用于识别的细胞类型。