CN116369246A - 卵内注射设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将组合物注入蛋中的设备，该设备包括：引导构件，该引导构件包括固定至注射针的被称为外部壳体的第一壳体和能够在外部壳体内以平移的方式移动的被称为内部壳体的第二壳体，该内部壳体连接至套管针并且包括旨在支承在蛋的上部上的杯体；第一锁定装置，该第一锁定装置适合于阻止套管针的运动；以及第二锁定装置，该第二锁定装置适合于在针插入套管针的构型中阻止注射针的运动。其中，第二锁定装置一方面包括定位在内部壳体的外侧面上的第一磁体，并且另一方面包括定位在外部壳体的内侧面上的第二磁体，第一磁体和第二磁体在引导构件的被称为穿刺构型的构型中定位成在引导构件中彼此面向。

Description

卵内注射设备

本申请是申请日为2018年10月2日(在2020年4月2日进入中国国家阶段)、国家申请号为201880064578.X(国际申请号为PCT/FR2018/052426)、发明名称为“卵内注射设备”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及将组合物通过外壳注射到蛋中、也称为卵内注射的领域，尤其涉及一种用于将组合物注射到蛋中、更特别地鸟蛋、比如禽蛋中的设备。

背景技术

将组合物注射到已受精的蛋中可以使胚胎进行预防性或治愈性的治疗。注射的组合物是例如疫苗、抗生素、膳食补充剂、微生物和/或旨在降低死亡率、改善胚胎发育、生产疫苗或进行分析的组分。这样的技术也可以用于例如为了添加防腐剂而将物质注入无菌蛋中或穿过外壳收集蛋的样品等。

这样的注射通常借助于现有技术的设备来进行，该设备包括注射头，该注射头定位成经由其端部之一穿透待处理的蛋。

在这种情况下，专利US 3,377,989中描述的一种已知方法实现了一种用于自动卵内注射生物材料的机器，该机器包括固定针，该固定针由可伸缩的保护性壳体支承，该保护性壳体定位在本身可稍微移动的支撑件上，并且该固定针旨在刺穿外壳并通过将蛋抵靠针而将卵内溶液注入其中。这种技术的主要缺点在于，尽管支撑件是可移动的并且内置在弹簧中以对其运动进行阻尼，但是难以控制针在蛋中的穿透深度，这会在针穿透蛋以将卵内溶液注入其中时对胚胎造成不可逆转的伤害。该技术也是相对不可靠的，因为在穿刺过程中针经常被外壳的碎片堵塞，该碎片可能在新的注射过程中被完全地或部分地驱使到蛋的内部的深处，从而可能引起其他胚胎的潜在污染。此外，这种技术不能使针和/或注射头的其余部分对外壳的撞击速度得到精确的控制，这会引起由于蛋破损而造成的大量损失。

在现有技术中也已知并且在专利申请WO2007/024952中已描述的另一成熟的方法实现了一种注射系统，该注射系统包括连接至针的泵，该针安装成使得针在针朝向蛋的中心滑动之前在冲头内滑动以刺穿蛋。这样的技术尽管减小了注射工具的冲击并去除了在冲头中阻塞的壳片，但是却不能使冲头在蛋内部的刺入深度或注射针的刺入深度得到控制。更具体地，由于蛋的尺寸是可变的，紧固至常规支撑件的注射器在穿刺和注射阶段期间经历竖向平移，因此冲头和注射针更深地刺入大蛋而更浅地刺入小蛋，因此冲头可以下降直到蛋的最敏感的部分为止，并且因此注射针的路径可能太长并可能伤害胚胎。

在本说明书的其余部分和本发明的上下文中，术语“套管针”将用于表示刺入蛋的装置，在该装置中注射针必须滑动。

发明内容

本发明旨在克服现有技术中的问题，并且因此涉及一种用于将组合物注射到蛋中的设备，该设备包括具有管状本体的套管针和注射装置，所述设备包括：

-引导构件，该引导构件包括固定至针的称为外部壳体的第一壳体，以及能够在外部壳体内以平移的方式移动的称为内部壳体的第二壳体，该第二壳体连接至套管针并具有旨在支承在蛋的顶部上的杯体；

-第一锁定装置，该第一锁定装置适合于阻止套管针的运动；以及

-第二锁定装置，该第二锁定装置适合于在注射针缩回套管针内部的构型中阻止注射针的运动。

套管针连接至内部壳体，也就是说，套管针要么被紧固至内部壳体，要么套管针以引导构件的构型与该壳体接合，在该构型中，套管针直接或间接地连接至内部壳体，同时支承抵靠内部壳体。套管针的旨在与待处理的蛋进行接触的一个端部被切割成例如基本上呈斜角形状，以便允许更容易地刺穿外壳。

注射装置有利地是注射针，以用于通过将蛋穿透到受控深度来注射已知为溶液的液体物质。注射装置有利地被安装成使得注射装置至少部分地在套管针的所述管状本体内、在使套管针的注射端部完全缩回管状本体内的位置与使套管针的注射端部突出到套管针的管状本体的外侧的位置之间滑动。

替代性地，注射装置可以是允许注射至少一种气态物质和/或分配至少一种固体的喷嘴，该固体必须经由套管针的管状本体从外部推进蛋的内部，或者直接插入蛋中待治疗的目标区域。这种喷嘴可以例如使用用于发射射流的气体推进剂来操作。

由于这种设备，套管针和注射针可以被异步地锁定和解锁。根据本发明的设备还允许套管针和针的移位和路径在刺穿外壳并将组合物注入蛋中的步骤期间被精确地控制。在穿刺阶段期间，由注射器在蛋的外壳上施加的压力仅施加到套管针，同时注射针在竖向位置上被锁定。

根据本发明的设备的引导构件有利地包括：

-第一凹槽和第二凹槽，该第一凹槽在内部壳体的外侧面上形成，该第二凹槽在外部壳体的内侧面上形成，第一凹槽和第二凹槽在引导构件中纵向延伸并且基本彼此面对，第一凹槽包括第一锁定装置，该第一锁定装置包括位于第一凹槽的端部的一个端部处的第一弯曲部，第二凹槽包括第二锁定装置，该第二锁定装置具有位于第二凹槽的端部的一个端部处的称为第二弯曲部的弯曲部；以及

-结合螺栓，该结合螺栓安装成使得其在第一凹槽和第二凹槽内均能滑动；

第一弯曲部构造成用于在锁定结合螺栓的同时在第二凹槽内自由滑动并且能够支承抵靠第二凹槽的一个端部；并且第二弯曲部构造成在阻挡结合螺栓的同时在第一凹槽内自由滑动并且能够支承抵靠第一凹槽的一个端部。

在本发明的上下文中，术语“弯曲部”应当理解为表示在凹槽的最大长度的线性部分的一个端部处延伸的凹口。

这种双槽系统允许引导构件中的两个壳体的移位被精确地控制，并且由于在弯曲部中逐渐抵接，因此提供了具有阻尼的阻挡。两个凹槽基本上彼此面对，它们不必相对于引导构件的轴线在径向上完美对准，并且两个凹槽可以相对于彼此偏移。弯曲部的定位如下：通过使内部壳体在外部壳体内滑动，第一弯曲部的凹部相对于引导构件的轴线在第二凹槽的槽口中径向延伸。类似地，通过使内部壳体在外部壳体内滑动，第二弯曲部的凹部相对于引导构件的轴线在第一凹槽的槽口中径向地延伸。通过将卵内注射设备竖向定位而使针的尖端(当注射装置是针时)朝下：可以在降低套管针的同时阻止注射装置的移位，反之，可以在降低注射装置的同时阻止套管针的移位。在套管针已经刺穿外壳并刺入蛋的内部达到限定深度后，套管针上的压力消失，只有注射器的远端对蛋的顶部施加力，这导致锁定了套管针在蛋中的竖向位置并导致解锁了注射装置，从而可以限制并限定套管针在蛋内的穿透深度，并允许将注射装置以较低的速度下降到蛋中。

有利地，第一凹槽穿过内部壳体，并且结合螺栓一方面通过一个端部紧固至套管针，另一方面在穿过第一凹槽的同时经由其另一端部容置在第二凹槽内。结合螺栓安装在套管针上，并通向外部壳体的第二凹槽，以便为套管针提供一个支承点，该套管针连接至两个壳体以更好的保持。因此，套管针的路径可以终止，而能够在套管针内部移动的注射装置还可以下降，直到引导构件处于内部壳体相对于外部壳体的运动全部被阻止的构型。

有利地，第二凹槽是穿透的并且被结合螺栓穿过，该结合螺栓包括适于与第二凹槽的外边缘接合的头部；结合螺栓的头部例如是斜角螺栓头。

根据其他实施方式，第二锁定装置有利地一方面包括定位在内部壳体的外侧面上的第一磁体，另一方面包括定位在外部壳体的内侧面上的第二磁体，所述第一磁体和第二磁体在引导构件的被称为穿刺构型的构型中、在引导构件中彼此面对地定位。该双磁体系统允许引导构件的壳体相对于彼此移位，而不会突然运动或颠簸。只要还没有通过套管针刺入蛋内而刺穿蛋的外壳，注射装置便会在缩回位置保持不动。施加在两个磁体之间的磁力F1大于刺穿蛋的外壳所需的力F2，但小于与蛋的外壳接触时杯体的支承力F3。因此，只有当杯体支承在蛋的外壳上时，并且当套管针已经穿入蛋至所需深度时，外部壳体才可能相对于内部壳体平移。

有利地，上述设备的第一锁定装置通过套管针与杯体的刚性连接形成。杯体和套管针可以例如通过模制成一体。

有利地，根据本发明的设备包括第三锁定装置，该第三锁定装置能够在引导构件的使注射装置突出到套管针的外部的被称为注射构型的构型中阻止注射装置的移位。因此，根据本发明的设备不仅允许控制套管针的插入深度以及在正确的时间使注射装置注射、例如使针注射到蛋中，而且还允许精确地控制在蛋中的注射深度。

有利地，外部壳体包括底部，并且第三锁定装置包括所述底部，内部壳体的边界设置成以便在注射构型中抵靠所述底部。因此，在引导构件的内部壳体相对于外部壳体的所有运动都被阻止的构型中，也就是说，在注射构型中，注射装置在蛋内的路径由底部的位置和/或外部壳体的长度或必须抵靠底部的内部壳体的长度控制。

有利地，在根据本发明的上下文中所描述的实施方式的设备中，包括所述第一凹槽和第二凹槽，第三锁定装置是第二凹槽的与包括第一弯曲部的端部相对的端部。因此，在第一弯曲部中被阻挡的结合螺栓在第二凹槽中滑动并且在第二凹槽的上述端部中结束其行程，以阻止将注射装置下降到蛋中(注射构型)。可以根据第二凹槽的长度来精确调节针的行程。

对于以上在本发明的上下文中所描述的所有实施方式，内部壳体和外部壳体有利地具有大致圆柱形的形状。具有正方形或三角形截面的壳体等也可以被实现。然而，更易于生产或在制造后调整尺寸的圆形截面是优选的。

本发明还涉及一种用于卵内注射组合物的方法，该方法实现了诸如在本发明的上下文中所描述的设备并且包括以下步骤：

-开始压缩处于第一构型的引导构件，在第一构型中，结合螺栓容置在第二弯曲部内并且注射装置完全缩回；

-保持压缩，并且随后使外部壳体相对于内部壳体滑动，从而使结合螺栓在第一凹槽中移位，直到杯体变得根据引导构件的第二构型定位在蛋的顶部上为止；

-继续压缩引导构件，以使外壳被套管针刺穿；

-保持压缩引导构件，直到蛋被刺穿并且直到在第一弯曲部中阻止引导螺栓为止，以便阻止套管针的移位；并且

-进一步压缩引导构件，以使结合螺栓在第二凹槽内滑动，并且使注射装置下降，直到设备处于注射构型。

结合螺栓在第一凹槽内的移位在其路径的端部处导致结合螺栓在第一弯曲部内的滑动。结合螺栓在第一弯曲中的这种滑动的连续步骤导致套管针旋转。套管针的这种旋转导致已经刺穿蛋的套管针的横向向下挤压减小。套管针的这种旋转因此释放了施加到蛋上的压力，这防止了蛋的外壳破裂或裂开。

本发明还涉及另一种用于卵内注射组合物的方法，该方法实现了诸如在本发明的上下文中所描述的其他设备并且包括以下步骤：

-将套管针定位在蛋的顶部上；

-对蛋的顶部上的处于穿刺构型的引导构件加压，其中，所述第一磁体和第二磁体在引导构件中彼此面对地定位，直到蛋被刺穿为止；

-保持压缩，直到第一磁体与第二磁体之间的磁化强度被破坏，然后直到外部壳体相对于内部壳体滑动为止，这导致套管针下降到刺穿的蛋中，直到将杯体定位在所述蛋的顶部；并且

-进一步压缩引导构件以使注射装置下降，直到引导构件处于注射构型为止。

附图说明

以下详细描述仅出于说明性目的结合附图给出了本发明的实施方式，并且绝不能以任何方式解释为对本发明的限制，在附图中：

图1示出了根据本发明的注射设备的透明轮廓图，以便观察设备的内部；

图2以另一构型示出了根据图1中所示实施方式的注射设备的轮廓图：为了更好地观察设备的内部，已经示出了分解图；

图3以两种形式示出了放置在一排的两个蛋的上方的注射平台上的同一设备；

图4以另一构型示出了根据图1中所示的实施方式的注射设备的轮廓图；

图5以另一构型示出了根据之前附图中所示的实施方式的注射设备的轮廓图；

图6以另一构型示出了根据图1至图3中所示的实施方式的注射设备的轮廓图；

图5以另一构型示出了根据之前附图中所示的实施方式的注射设备的轮廓图；

图7示以另一构型示出了根据之前附图中所示的实施方式的注射设备的轮廓图；以及

图8以另一构型示出了根据之前附图中所示的实施方式的注射设备的轮廓图；以及

图9示出了根据本发明的另一实施方式的截面图；

图10示出了图9中所示的设备位于蛋上的截面图；

图11以另一构型示出了图10中所示的设备的截面图；

图12以另一构型示出了图10和图11中所示的设备的截面图；

图13以两个端部构型I和II示出了引导构件和套管针以及用于将套管针连接至根据本发明的设备的引导构件的装置。

具体实施方式

图1和图2示出了根据本发明的卵内注射设备1的第一实施方式，该设备包括引导构件2，该引导构件2由被外部壳体4覆盖的内部壳体3形成，外部壳体4和内部壳体3两者均为大致圆柱形。外部壳体4固定至注射针5，该注射针5穿过套管针6，在该套管针6上安装有连接至内部壳体3和外部壳体4这两个壳体的结合螺栓7。称为第一凹槽8的凹槽制造成在内部壳体3上贯穿其整个厚度，并且包括称为第一弯曲部9的弯曲部，该弯曲部在第一凹槽的端部的一个端部处延伸。称为第二凹槽10的另一凹槽制造成在外部壳体4上贯穿其整个厚度，并且包括称为第二弯曲部11的弯曲部，该弯曲部在第二凹槽的端部的一个端部处延伸。两个弯曲部9和11定位在引导构件2的在弯曲部的相应的凹槽上的相同侧上。

结合螺栓7安装在套管针6上，注射针5在该套管针6中滑动，结合螺栓7穿过两个凹槽8和10并且终止于斜角头部，该斜角头部在第二凹槽的边缘上通过外部壳体的外侧面滑动，该边缘称为第二凹槽的外边缘。

第一弯曲部9构造成使得其槽口与第二凹槽10的槽口连通，并且当内部壳体3被设置成在外部壳体4上在引导构件2的第一移位区域中运动时，结合螺栓7穿过第一弯曲部9和第二凹槽10两者。第一移位区域在图6和图7中部分地示出。类似地，第二弯曲部11构造成使得其槽口与第一凹槽8的槽口连通，并且当内部壳体3被设置成在外部壳体4上在引导构件2的第二移位区域中运动时，结合螺栓7穿过第二弯曲部11和第一凹槽8。第二移位区域在图1、图2、图3、图4和图5中部分地示出。

外部壳体4包括底部13，该底部13封闭引导构件的第一端部，并且该底部13紧固至注射针5。内部壳体3包括杯体14，该杯体14置于引导构件的第二端部处并定形状成以便覆盖鸡蛋。

为了实现到鸡蛋中的注射，安装在注射平台15上的根据本发明的设备1在第一构型中处于静止状态，在第一构型中，结合螺栓7容置在第二弯曲部11内，并且注射针5完全缩回。使用传送带将蛋带到设备1的下面，并且一旦它定位在注射平台15的下面面对设备1，平台15就会下降，使得杯体14覆盖蛋的顶部。

为了通过压缩引导构件2实现将组合物注入蛋中，该引导构件最初处于图4中所示的第一构型，执行以下步骤：

-将蛋放置在处于第一构型的处于静止状态的引导构件2的下方(图4)，其中，结合螺栓7容置在第二弯曲部11内，并且注射针5完全缩回；

-用杯体14覆盖蛋的顶部；

-一旦产生接触，引导构件2被压在蛋上，从而使外部壳体4相对于内部壳体3滑动，同时结合螺栓7在第一凹槽8内移位(参见图5)；

-保持对引导构件2的压缩，直到蛋被刺穿并且直到引导螺栓7在第一弯曲部9中被阻挡(参见图6)为止，以阻止套管针6的移位；并且

-持续进行压缩，以促使结合螺栓7在第二凹槽10内滑动，然后使注射针5下降(参见图7)，直到引导构件2处于注射构型(参见图8)。

结合螺栓7在第一凹槽8内的移位在其路径的末端处导致结合螺栓7在第一弯曲部9内的滑动。结合螺栓7在第一弯曲部9中的该滑动的连续步骤在图5至图7中示出，这使得套管针6旋转。套管针6的这种旋转导致减少已经刺穿蛋的套管针的横向向下挤压。套管针6的这种旋转因此释放了施加到蛋上的加压，这防止了蛋的外壳破裂或裂开。

图13示出了这样的设备如何允许精确地限定套管针的刺入深度，从而避免前文描述的缺点。第一凹槽8的第一弯曲部9与第二凹槽10的第二弯曲部11之间沿着纵向轴线的高度ΔH在注射器处于静止构型(构型I)时对应于套管针在蛋内的最大穿透深度：也就是说，在注射器处于被称为穿刺构型(构型II)的构型时大致为杯体14的边缘在套管针的轴线上的投影(在此情况下，所示为引导构件的下端部)与套管针6的端部之间的最大距离，该穿刺构型也在图6中示出。

示出了根据本发明的卵内注射装置的另一实施方式，即图9中的设备16。类似于以上在本发明的上下文中所描述的实施方式的设备1，该设备16包括引导构件17，该引导构件由被外部壳体4覆盖的内部壳体3形成，外部壳体4和内部壳体3两者均具有大致圆柱形的形状。外部壳体4包括底部13，该底部13封闭引导构件的第一端部，并且该底部13紧固至穿过套管针18的注射针5。套管针18紧固至杯体19，该杯体19放置在引导部件的第二端部并定形状成以便覆盖鸡蛋。第一磁体20紧固至外部壳体4的内侧面并且在引导构件的被称为穿刺构型的构型中面对第二磁体21，该第二磁体21本身紧固至内部壳体3的外侧面，如图9和图10中所示。

为了通过压缩最初处于图9或图10中所示的穿刺构型的引导构件2来实现将组合物注入蛋中，请执行以下步骤：

-将套管针18定位在蛋的顶部上；

-在处于穿刺构型的蛋的顶部上对引导构件2加压，其中，所述第一磁体20和第二磁体21在引导构件中彼此面对地定位，直到蛋被刺穿为止；

-保持压缩，直到第一磁体与第二磁体之间的磁化强度被破坏(图11)，随后直到外部壳体相对于内部壳体滑动，这导致套管针下降到穿刺的蛋中，直到杯体定位在所述蛋的顶部上；并且

-引导构件被进一步压缩以使针下降，直到引导构件处于注射构型(图12)。

Claims (6)

1.一种用于将组合物注射到蛋中的设备(1)，所述设备包括套管针(6、18)和注射装置，所述套管针包括管状本体，所述注射装置安装成使得所述注射装置能够至少部分地在所述套管针的所述管状本体内于使所述注射装置的注射端部完全缩回到所述管状本体内的位置与使所述注射装置的所述注射端部突出到所述套管针的所述管状本体外的位置之间滑动，其特征在于，所述设备包括：

-引导构件(2)，所述引导构件包括固定至所述注射装置的被称为外部壳体(4)的第一壳体和能够在所述外部壳体(4)内以平移的方式移动的被称为内部壳体(3)的第二壳体，所述内部壳体连接至套管针(6、18)并且具有旨在支承在蛋的顶部的杯体(14)；

-第一锁定装置，所述第一锁定装置适合于阻止所述套管针(6)的运动；以及

-第二锁定装置，所述第二锁定装置适合于在所述注射装置缩回到所述套管针(6)内的构型中阻止所述注射装置的运动，

其中，所述第二锁定装置一方面包括定位在所述内部壳体(3)的外侧面上的第一磁体(20)，并且另一方面包括定位在所述外部壳体(4)的内侧面上的第二磁体(21)，所述第一磁体(20)和所述第二磁体(21)在所述引导构件的被称为穿刺构型的构型中定位成在所述引导构件(2)中彼此面向。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一锁定装置通过所述套管针(18)与所述杯体(14)的刚性连接形成。

3.根据权利要求1或2所述的设备，所述设备包括第三锁定装置，所述第三锁定装置能够在所述引导构件的使所述注射装置突出到所述套管针外的被称为注射构型的构型中阻止所述注射装置的移位。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述外部壳体(4)包括底部(13)并且所述第三锁定装置包括所述底部(13)，所述内部壳体(3)的边界设置成以便在所述注射构型中抵靠所述底部(13)。

5.根据权利要求1或2所述的设备，所述设备用于注射液体溶液，其中，所述注射装置是注射针(5)。

6.一种注射方法，所述注射方法用于实施根据权利要求1或2所述的设备(1)，所述设备包括第三锁定装置，所述第三锁定装置能够在所述引导构件的使所述注射装置突出到所述套管针外的被称为注射构型的构型中阻止所述注射装置的移位，所述注射方法包括以下步骤：

-将所述套管针(18)定位在蛋的顶部上；

-对所述蛋的顶部上的处于所述穿刺构型的所述引导构件(2)加压，其中，所述第一磁体(20)和所述第二磁体(21)在所述引导构件(2)中彼此面对地定位，直到所述蛋被刺穿为止；

-保持压缩，直到所述第一磁体(20)与所述第二磁体(21)之间的磁化强度被破坏，然后直到所述外部壳体(4)相对于所述内部壳体(3)滑动为止，这导致所述套管针(18)下降到刺穿的所述蛋中，直到将所述杯体(19)定位在所述蛋的顶部；以及

-进一步压缩所述引导构件(2)以使所述注射装置下降，直到所述设备处于所述注射构型。

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