微電子動物標識的制作方法
【專利說明】微電子動物標識 相關申請的奪叉引用
[0001] 本申請要求于2013年3月15日提交的美國臨時專利申請號61/798316的權益， 該申請通過引用合并于此。
技術領域
[0002] 本公開內容涉及用于提供微電子動物標識的系統和方法。 發明背景
[0003] 在各種應用中，通過各種各樣的方法對動物進行標記以便標識。在下面各項中準 確標識并追蹤個體動物的能力是必要的：動物暴露于不同實驗條件的研究環境、對存在多 種基因型的基因改良動物群體的管理、以及繁育家畜（其中，所述能力對于追蹤哪些動物 擁有一定的期望和非期望特質是有用的）。

【發明內容】

[0004] 本公開內容針對微電子動物標識。根據本公開內容的一個方面，一種微電子動物 標識設備包括：插入器，所述插入器被配置用于將微電子芯片可釋放地保持在所述插入器 的遠端，以及致動器，所述致動器被配置用于在所述插入器的所述遠端插入到動物身體部 分的基底（substrate)中時將所述微電子芯片從所述插入器釋放。可選地，所述動物是小 鼠、大鼠或嚙齒動物；可選地，所述身體部分是尾部；以及可選地，所述基底是真皮。
[0005] 在一些實施方式中，所述標識設備還包括控制器，其被配置用于控制所述插入器 的位置并且驅動（actuate)所述致動器以將所述微電子芯片植入到所述動物身體部分的 基底中。
[0006] 在一些實施方式中，所述致動器由手動操作。
[0007] 在一些實施方式中，所述插入器終止于能夠刺入到所述動物身體部分的基底中的 銳利尖端。
[0008] 在一些實施方式中，所述插入器被配置用于將所述微電子芯片維持在所述銳利尖 端的附近。
[0009] 在一些實施方式中，所述插入器包括限定了管腔的管狀體，所述管腔被配置用于 將所述微電子芯片緊固維持在所述管腔的遠端。
[0010] 在一些實施方式中，所述管腔的尺寸設定為限制所述微電子芯片在所述管腔的遠 立而的移動。
[0011] 在一些實施方式中，所述管腔具有稍大于所述微電子芯片的橫斷面的直徑。
[0012] 在一些實施方式中，所述管腔的所述遠端的尺寸設定為近似所述微電子芯片的橫 斷面。
[0013] 在一些實施方式中，所述微電子芯片通過粘合劑緊固至所述管腔。
[0014] 在一些實施方式中，所述管狀體終止于向遠側延伸超過所述微電子芯片的銳利尖 端。
[0015] 在一些實施方式中，所述微電子芯片包括延伸超過所述管狀體的遠端的銳利尖 端。
[0016] 在一些實施方式中，所述致動器包括可滑動地插入到所述管腔中的柱塞。
[0017] 在一些實施方式中，所述柱塞被配置用于在所述管腔的遠端插入到所述動物身體 部分的基底中時，接合所述微電子芯片并將其推到管腔之外。
[0018] 在一些實施方式中，所述柱塞被配置用于通過所述柱塞的近側移動而使所述微電 子芯片脫離以限制所述微電子芯片在所述動物身體部分的基底中的轉動。
[0019] 在一些實施方式中，所述柱塞由控制器致動。
[0020] 在一些實施方式中，所述柱塞被手動致動。
[0021] 在一些實施方式中，所述微電子芯片包括向所述微電子芯片提供功率的光電池。
[0022] 在一些實施方式中，所述微電子芯片包括能夠生成表不標識號的RF信號的RF天 線。
[0023] 在一些實施方式中，所述RF天線包括天線回路。
[0024] 在一些實施方式中，所述微電子芯片還包括片上邏輯電路，所述片上邏輯電路能 夠調制所述天線回路中的電流以生成表示不同標識號的不同RF信號。
[0025] 在一些實施方式中，所述片上邏輯電路由電子存儲器控制。
[0026] 在一些實施方式中，所述電子存儲器是ROM。
[0027] 在一些實施方式中，所述微電子芯片還包括動物位置檢測器。
[0028] 在一些實施方式中，所述微電子芯片還包括層壓薄膜移動檢測器。
[0029] 在一些實施方式中，所述微電子芯片還包括層壓薄膜生命體征檢測器。
[0030] 在一些實施方式中，所述生命體征檢測器選自由心率檢測器、ECG檢測器、EEG檢 測器、EMG檢測器、溫度檢測器、血壓檢測器以及其組合組成的組。
[0031] 在一些實施方式中，所述微電子芯片植入設備被配置用于以允許檢測到所述射頻 信號的深度將所述微電子芯片植入到所述動物身體部分的表皮中。
[0032] 在一些實施方式中，所述微電子芯片植入設備被配置用于以允許可選地通過激光 激活所述光電池的深度，將所述微電子芯片植入在所述動物身體部分的表皮之下，所述激 光以660nm發射5-60mW的光功率。
[0033] 在一些實施方式中，所述標識設備還包括芯片讀取設備，所述芯片讀取設備用于 光激活所述微電子芯片以及用于接收由所述RF天線生成的所述RF信號。
[0034] 在一些實施方式中，所述芯片讀取設備包括用于光激活所述微電子芯片的激光二 極管驅動器。
[0035] 在一些實施方式中，所述芯片讀取設備包括光學聚焦模塊。
[0036] 在一些實施方式中，所述芯片讀取設備包括連接至RF接收器的空心線圈拾取器， 用于接收由所述微電子芯片生成的所述RF信號。
[0037] 在一些實施方式中，所述芯片讀取設備包括現場可編程門陣列（FGPA)。
[0038] 在一些實施方式中，所述芯片讀取設備包括USB微控制器和功率調節器。
[0039] 根據本公開內容的另一方面，公開了合并了所述微電子動物標識設備的動物標記 系統。
[0040] 在一些實施方式中，所述標記系統還包括與所述標識設備可操作地相關聯的至少 一個抑制設備，其中所述抑制設備被設定尺寸并被配置用于抑制動物或該動物的身體部 分，并且所述抑制設備被定向成使得所述標識設備能夠將微電子芯片安置到所述動物身體 部分的所述基底中。
[0041] 在一些實施方式中，所述插入器耦接至插入器套筒。
[0042]在一些實施方式中，所述插入器套筒包括基準件（areferencefeature)，其被配 置用于將所述插入件套筒精確定位在所述標識設備上。
[0043] 在一些實施方式中，所述基準件包括在兩個端板之間延伸的定位圓筒。
[0044] 在一些實施方式中，所述標識設備包括親接至止轉棒輒（scotchyoke)的對接構 件，所述對接構件限定了從所述對接構件的頂面延伸至底面的收容槽。
[0045] 在一些實施方式中，所述基準件的所述定位圓筒被配置用于插入到所述對接構件 的所述收容槽中。
[0046] 在一些實施方式中，當所述基準件的所述定位圓筒插入到所述對接構件的所述收 容槽中時，所述基準件的所述兩個端板分別接合所述對接構件的頂面和底面。
[0047] 在一些實施方式中，所述定位圓筒包括所述中心孔，所述插入器延伸穿過所述中 心孔。
[0048] 在一些實施方式中，所述插入器套筒包括鎖定件，該鎖定件被配置用于將所述插 入器套筒鎖定到所述標識設備上。
[0049] 在一些實施方式中，所述鎖定件包括在兩個端部之間延伸的U形彈性鎖定夾，所 述鎖定夾的每個端部包括至少一個向外延伸的鎖定齒。
[0050] 在一些實施方式中，所述鎖定夾還包括在所述鎖定夾的外表面上的多個夾持肋。
[0051] 在一些實施方式中，所述鎖定齒被配置用于在所述插入器套筒處于安裝位置時， 抵接所述微電子芯片植入設備的止轉棒輒的端壁。
[0052] 在一些實施方式中，所述插入器借助于粘合劑耦接至所述插入器套筒。
[0053] 在一些實施方式中，所述通過將所述插入器模制至所述插入器套筒而將所述插入 器耦接至所述插入器套筒。
[0054] 在一些實施方式中，所述插入器由高分子材料模制而成。
[0055] 在一些實施方式中，所述插入器套筒永久地附加至所述標識設備。
[0056] 在一些實施方式中，所述插入器套筒是可移除的以允許更換磨損或損壞的插入 器。
[0057] 在一些實施方式中，所述微電子芯片植入設備包括多個插入器套筒，該多個插入 器套筒的尺寸被設定成適應于（accountfor)動物基底大小或幾何形狀上的差異的。
[0058] 在一些實施方式中，所述多個插入器套筒被預安裝到所述微電子芯片植入設備 上。
[0059] 在一些實施方式中，所述標記系統被配置用于自動地安裝和拆下所述插入器。
[0060] 在一些實施方式中，所述抑制設備包括裝載有彈簧的錐形V凹槽，其被配置用于 補償所述標記基底在大小上的差異。
[0061] 在一些實施方式中，對所述裝載有彈簧的錐形V凹槽進行調整以補償所述基底身 體部分在大小上的差異。
[0062] 在一些實施方式中，所述裝載有彈簧的錐形V凹槽被組裝在支撐底座中，并且可 選地被封閉在保護性易曲罩（protectivecompliantboot)中。
[0063] 在一些實施方式中，經調整的裝載有彈簧的錐形V凹槽包括多個獨立的凹槽部 分，每個凹槽部分是鉸接式（articulating)且自對準的。
[0064] 在一些實施方式中，所述標記系統被配置用于基于所述標記基底的大小來選擇所 述插入器和所述抑制設備的配置。
[0065] 在一些實施方式中，所述標記系統還包括測量量規，所述測量量規被配置用于測 量所述動物身體部分的所述基底的大小，所述測量量規包括帶有遞增增加的寬度的多個測
[0066] 在一些實施方式中，所述標記系統還包括測量設備和被合并到所述測量設備中的 接收器，所述測量設備被配置用于通過使用激光生成設備發射光幕束來測量所述動物身體 部分的基底的大小。
[0067] 在一些實施方式中，所述標記系統還包括叉式工具，所述叉式工具被適配成接合 并壓緊所述鎖定夾以使所述插入器套筒從所述微電子芯片植入設備的移除便利。
[0068] 在一些實施方式中，所述叉式工具與測量量規相集成，所述測量量規包括帶有遞 增增加的寬度的多個測量槽。
[0069] 在一些實施方式中，所述標記系統還包括用于將顏料組合物沉積到所述動物身體 部分的所述基底中的標記設備。
[0070] 在一些實施方式中，所述標記設備包括固定長度的標記針，其包括一個或多個針 尖立而。
[0071] 在一些實施方式中，所述針尖端被配置用于穿透所述標記基底的表皮并且將顏料 輸送到所述標記基底的所述真皮中。
[0072] 在一些實施方式中，所述標記系統還包括容納所述顏料的介質輸送組件，其中所 述標記設備被配置用于通過在所述標記基底之前接觸所述顏料來做出標記。
[0073] 在一些實施方式中，所述標識設備由控制器操作以在平行于所述動物尾部的從近 到遠的方向上安置所述微電子芯片。
[0074] 在一些實施方式中，所述微電子芯片植入設備由所述控制器操作以在平行于所述 動物尾部的從遠到近的方向上植入所述微電子芯片。
[0075] 在一些實施方式中，所述微電子芯片植入設備由所述控制器操作以垂直于所述動 物尾部地植入所述微電子芯片。
[0076] 根據本公開內容的另一方面，公開了一種用于動物的標識的微電子芯片。所述微 電子芯片包括向所述微電子芯片提供功率的光電池、能夠生成表不標識號的RF信號的RF 天線、以及層壓薄膜檢測器。
[0077] 在一些實施方式中，所述層壓薄膜檢測器是位置檢測器。
[0078] 在一些實施方式中，所述層壓薄膜檢測器是移動檢測器。
[0079] 在一些實施方式中，所述層壓薄膜檢測器是生命體征檢測器。
[0080] 在一些實施方式中，所述生命體征檢測器選自由心率檢測器、ECG檢測器、EEG檢 測器、EMG檢測器、溫度檢測器、血壓檢測器以及其組合組成的組。
[0081] 根據本公開內容的另一方面，公開了一種動物標識系統。所述動物標識系統包括 微電子芯片，其被植入在動物的基底中，所述微電子芯片被光激活以生成表示第一標識號 的RF信號；以及顏料標記，其印制在動物的所述基底上，所述顏料標記表示第二標識號。
[0082] 根據本公開內容的另一方面，公開了一種動物標識系統。所述動物標識系統包括 微電子芯片，其被植入在動物的基底中，所述微電子芯片由RF能量源被動地激活以生成表 示第一標識號的RF信號；以及顏料標記，其印制在動物的所述基底上，所述顏料標記表示 第二標識號。
[0083] 在一些實施方式中，標識系統還包括用于容納所述動物的樣品組織的組織存儲容 器，所述樣品組織在所述芯片植入的時候和/或在進行標記的時候取得并且被置放到所述 存儲容器中，其中所述組織存儲容器包括第二微電子芯片，所述第二微電子芯片被配置用 于生成表不所述第一標識號的RF信號。
[0084] 在另一實施方式中，所述標識系統還包括容納所述標記顏料的介質輸送組件，其 中所述介質輸送組件包括聯合地表示所述第一標識號的條形碼。
[0085] 在一些實施方式中，所述標識系統還包括介質輸送組件，其中附加第三微電子芯 片并將其配置用于生成對應于第一標識號的RF信號的RF信號，以及可選地還包括次級條 形碼參考，用于對例如所述組件和/或顏料的制造廠商和生產批號的可追溯性。
[0086] 在一些實施方式中，所述標識系統還包括用于存儲和交叉對照所述第一標識號、 所述第二標識號和所述第三標識號的數據管理系統。
[0087] 在結合附圖閱讀以下詳細描述時將更好地理解這些和其他的方面與特征。
【附圖說明】
[0088] 圖1描繪了本公開內容的微電子動物標識設備（獨立的）。
[0089] 圖2描繪了本公開內容的微電子動物標識設備（帶有抑制設備）。