显微注射泵系统选购方案建议（一）
显微注射泵系统研发背景：
在高倍倒置显微镜下，利用显微操作器（Micromanipulator），控制显微注射针在显微镜视野内移动的机械装置，用来进行细胞或早期胚胎以及动物组织显微操作的一种方法。而最新的显微注射技术，已经广泛扩大到动物育种、濒危物种保护、试管婴儿、基因编辑、基因敲除、光遗传学研究、神经回路研究、纳米颗粒捕获、工程微藻筛选、微流控芯片技术等方面。
以细胞内微注射和微灌注技术为基础的玻璃针头(GlassNeedle，精细的玻璃微量毛细移液管)的使用，已经在越来越多的实验生物学研究领域中成为一项非常普遍的操作方法，比如在体外受精、转基因中等等。描述这些技术最恰当的话应当称其为---显微操作，因为这些操作是通过单个的或多个的筒状玻璃微量移液管、精确的定位装置（显微操作器）以及微量注射器或微量灌注器来在单个的细胞上进行的。
显微注射应用的范围非常广泛，从辅助（体外）细胞受精技术至分子和细胞基本组分的转运都需使用这一技术，比较典型的是将某些物质注射进细胞中以操作和/或监测某种特定的存活细胞中的基本机体生物化学状态。这些可以注射进细胞的物质包括有：各种细胞器、激酶、组织化学标志物（比如辣根过氧化物酶或者荧光黄）、蛋白质、代谢物质、微磁头、离子、抗体、基因、分子生物学的mRNA和DNA等等。运用这一技术，也可以实现用于单个细胞或一组细胞的较少量（皮升至毫升）药剂或药物的精确输送（微灌注），例如药理学的药物检验。转基因动物的制作，可以利用基因微注射（gene microinjection）、胚干细胞（embryonic stem cells,ES cells）、精子载体（sperm vector）、反转录病毒感染（retroviral vectorinfection）及体细胞核移置（somatic cell nucleartransfer）等方法达成，其中显微注射为目前应用最普遍之方法之一。
显微注射法（microinjection）是利用管尖极细（0.1至0.5μm）的玻璃微量注射针，将外源基因片段直接注射到原核期胚或培养的细胞中，然后藉由宿主基因组序列可能发生的重组（rearrangement）、缺失（deletion）、复制（duplication）或易位（translocation）等现象而使外源基因嵌入宿主的染色体内。这种显微注射术的程序，需有相当精密的显微操作设备，制造长管尖时，需用微量吸管拉长器（micropipettepuller），注射时需有固定管尖位置的微量操作器。这种技术的长处为任何DNA在原则上均可传入任何种类的细胞内。此法已成功运用于包括小鼠、鱼、大鼠、兔子及许多大型家畜，如牛、羊、猪等基因转殖动物。
显微注射泵系统功能简介及选购方案建议：
在显微注射技术中，最重要的一环或者说设备是显微注射泵，而由此发展而来的一套精密仪器设备，统称为显微注射泵系统。显微注射泵系统主要包括：显微注射泵主机、显微操作仪、动力源和显微注射针。
各种不同显微注射泵系统的归类主要依据该技术所依靠的显微注射泵主机来划分，目前国际上通用的显微注射泵主要分为三种类型；气压脉冲驱动的气泵，纳米步进电机程控的电动泵和液压驱动的手动注射泵。
1.液压驱动的手动注射泵由操作人员手动旋转刻度旋钮，通过压缩的液体前推或者回吸管路中的液体，从而控制显微注射泵注射针尖端的样品液向前注射或者回抽胞内物质等，由于液体压力有一定的迟缓性和可压缩性，使得操作人员无法准确控制液压类型的显微操作仪的注射量或者回吸量，并且液压手动显微操作仪由于前推或者回吸压力比较小，对于细胞内压较大或者回吸阻力大，以及对于需要精确控制注射或回吸量的显微注射操作来说，并不合适。但是液压驱动的手动注射泵由于其价格实惠，能够满足一般实验室对于显微注射操作的需求，所以对于部分实验室使用者来说，有其选购的理由和价值，推荐型号如图：液压手动注射泵。
2.气压驱动的显微注射泵系统，本系列设备通过注射泵主机后面板接口连接压力气瓶（通常为氮气、空气等），主机设置脉冲“注射”压力、注射时间以及依据注射时的玻璃注射针规格，将位于玻璃注射针内的样品精确注射到被注射物内部。
推荐型号为数显气动皮升注射泵是通过芯片控制注射时的脉冲压力、注射时间以及依据玻璃注射针的规格等，将样品（如药物、核酸类物质、染料、慢病毒、神经递质、基因编辑工具等）通过玻璃注射针精确注射到目标物中，注射体积范围从pl到ul不等。被注射物有哺乳动物细胞、鱼类卵细胞（如斑马鱼、青鳉、鳜鱼等）及鱼类幼体、珊瑚虫卵细胞、线虫、果蝇、飞蛾、白蚁、啮齿类动物颅脑组织等，可用于遗传学研究、基因干扰、转基因动物育种、基因编辑、光遗传学研究、神经回路研究、生殖医学健康研究、试管婴儿等领域，亦可用于颗粒捕获，如目标微藻的挑取、纳米材料颗粒的捕获等。PLI系列数显皮升注射泵包括的型号有：PLI-10，PLI-90A，PLI-100A等。其中PLI-100A有五种压力选择如：注射，平衡，清除，填注，固定。各种压力数值、注射时间以及注射操作计数等参数均通过前面板上的数显屏分别实时显示。
优点：“平衡”压力在每次注射脉冲之间让玻璃注射针（玻璃毛细管）尖端保持低的正性维持压，以阻止液体通过毛细管虹吸作用或扩散的方式回吸（此压力对于细胞内压较大的被注射物的注射操作特别有益处）。“清除”压力主要用来防止玻璃注射针尖端堵管问题或者处理被注射物保护膜比较厚，通过合适脉冲对保护膜穿孔的情况。“填注”压力为负压，用于对玻璃注射针管进行样品液的充液。“固定”压力也为负压，主要用于吸附支持被注射的物体，如卵细胞、昆虫幼体等，防止被注射物滑动而造成显微注射操作的失败。
不足的特性：无法达到百分百的确定注射量，因为气动注射泵单次注射的量与注射时脉冲压力选择、脉冲时间长度、玻璃注射针的长短和形状及开口大小、注射液的粘度均有关系，以上参数如果无法完全保持一致，则两次注射或回吸的微量体积均不同；同时，通过气压脉冲控制的皮升注射泵，需要操作者有比较熟练的显微操作经验，了解实验中常用被注射物所需的注射体积和注射位点，多次操作训练后，才能实现重复性比较高的显微操作注射量数据，间接地影响了实验效率和初学者实验的成功率。
国际市场上成熟的气压动力来源注射泵推荐型号为数显气动皮升注射泵，如图所示：
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