[發明專利]鉸接裝置、具有所述鉸接裝置的顯微操縱器裝置及其使用方法

有效

• 申請號: 201380047122.X
• 申請日: 2013-09-17
• 公開（公告）號: CN104619466A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: C·福魯克
• 申請（專利權）人: 埃佩朵夫股份公司
• 主分類號: B25J7/00
• 分類號: B25J7/00;B25J17/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 吳鵬;馬江立

技術領域

本發明涉及一種特別是用于顯微操縱器裝置的、用于引導構件相對運動到目標位置的鉸接裝置、涉及一種具有所述鉸接裝置的顯微操縱器裝置、并且涉及一種使用所述鉸接裝置或所述顯微操縱器裝置的方法。

背景技術

就顯微操縱器裝置而言，這種鉸接裝置用于將第一構件例如帶有工具的工具保持器與第二構件例如機動化的移動裝置的滑動件聯接成可動的、例如可樞轉的。

顯微操縱器裝置在它們的構件的運動和定位期間要求高級別的精度。顯微操縱可提供對人造物體諸如微系統或毫微系統及其構件的操縱。它可特別涉及對生物學物體諸如活細胞或微生物的操縱。這兩種使用領域都要求在將操縱工具例如毛細管、探針或電極布置在期望操作位置時的高級別的可靠性和精度，在所述期望操作位置機械地操縱通常很微小的物體。

現有類型的鉸接裝置特別有益于供細胞生物學和分子生物學工作站使用，在細胞生物學和分子生物學工作站中，使用者必須將顯微操縱工具諸如毛細管保持器快速和精確地布置在目標位置或必須再次將它們快速地從所述目標位置移開。在此類工作站處，例如，諸如卵胞漿內單精子注射技術(ICSI)和胚胎干細胞(ES細胞)在胚囊中的轉移技術的方法被執行，其中，需要對用于顯微操縱器裝置中的構件在最小的空間中的定位和運動進行精確控制。

在所述背景中，特別希望提供一種可有效和方便地操作的鉸接裝置，借助于該鉸接裝置，可精確和快速地使待移動的構件例如顯微操縱器裝置的工具、特別是毛細管或致動器末端進入目標位置——或離開所述位置；在該目標位置，例如毛細管末端或另一工具布置在顯微鏡或攝像頭的透鏡視野內。與執行細胞操縱時的通常的方法步驟相關的是在細胞處理期間在短時間內將工具例如毛細管保持器中的毛細管從目標位置移出以便例如為了其它目的(例如更換用于生物細胞的生長介質、添加物質等)或為了更換該工具而釋放該工具。此后以盡可能精確的方式使工具移動回到目標位置。

顯微操縱器裝置通常具有用于手動定位的樞轉接頭(pivot?joint)，使得通過使操縱器臂沿細胞方向樞轉來達到已經相對接近操縱位置的目標位置，在所述操縱位置處工具與細胞接觸。這種樞轉接頭的一個示例為德國漢堡的Eppendorf?AG(埃佩朵夫股份公司)于2012年以名稱NK?2(訂單號5188000.012)出售的顯微操縱器的鉸接接頭。該鉸接接頭的用途是將工具保持器從鉸接接頭縮進的目標位置移出并轉移到鉸接接頭伸出的、適合于工具更換的位置。所有公知的鉸接裝置所產生的問題在于，一旦工具已樞轉，便無法再次以期望精度再現鉸接裝置的目標位置。在公知的鉸接裝置中，絕對有必要執行另外的調節步驟以再次將毛細管末端與細胞一起定位在透鏡視野內。特別是在使毛細管末端從顯微鏡的透鏡視野中樞轉出來為頻繁重復的中間步驟時，花費在人力上的時間和金錢相應較高。

特別希望精確地到達目標位置以致不需要重新調節顯微鏡的放大級。目標位置應該優選地足夠精確以致至少使工具末端移動到顯微鏡的透鏡視野內。因此，能夠避免耗時的調節步驟。

發明內容

本發明的目標是提供一種能借助其以重復的方式精確地設定目標位置的鉸接裝置，并提供一種具有所述鉸接裝置的、可方便地操作的顯微操縱裝置及其使用方法。

本發明通過根據權利要求1的鉸接裝置、以及根據權利要求11的顯微操縱器裝置及其根據權利要求13的使用方法來實現。優選的開發方案特別為從屬權利要求的目標。

本發明涉及一種特別是用于顯微操縱器裝置的、用于引導構件相對運動到目標位置的鉸接裝置、特別涉及一種用于顯微操縱器裝置的樞轉接頭裝置，該鉸接裝置至少具有一個第一部件、一個第二部件和一個第三部件，其中第一部件和第二部件一起連接成可動的，以執行第一相對運動，其中第二部件和第三部件一起連接成可動的，以執行第二相對運動，該鉸接裝置至少具有一個第一止擋裝置和一個第二止擋裝置，其中借助于第一止擋裝置第一相對運動被阻擋在第一止擋位置，在該第一止擋位置處第一部件和第二部件沿第一方向彼此碰撞(撞擊，壓緊，impact)，其中借助于第二止擋裝置第二相對運動被阻擋在第二止擋位置，在該第二止擋位置處第二部件和第三部件沿第二方向彼此碰撞，該鉸接裝置至少具有一個第一固定裝置和一個第二固定裝置，其中第一部件和第二部件借助于第一固定裝置克服沿負的第一方向定向的釋放力保持在第一止擋位置，直至所述釋放力超過第一固定力，其中第二部件和第三部件借助于第二固定裝置克服沿負的第二方向定向的釋放力保持在第二止擋位置，直至所述釋放力超過第二固定力，并且其中組合止擋位置可設定為所述目標位置，在所述目標位置處，存在第一止擋位置和第二止擋位置兩者。