[發明專利]一種樣品固定臺及包含其的冷凍掃描電鏡

有效

• 申請號: 201710418761.2
• 申請日: 2017-06-06
• 公開（公告）號: CN107195520B
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發明（設計）人: 田彥寶
• 申請（專利權）人: 中國科學院遺傳與發育生物學研究所
• 主分類號: H01J37/20
• 分類號: H01J37/20;H01J37/28;G01N23/22
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

本發明涉及樣品固定裝置技術領域，具體涉及了一種樣品固定臺，包括：底座和設置于底座上的柱體，柱體上端設置多個樣品放置位，樣品放置位上設置用以固定樣品的固定部；還涉及了一種包含上述樣品固定臺的冷凍掃描電鏡。本發明提供的一種樣品固定臺及包含其的冷凍掃描電鏡，通過在柱體上端設置多個固定部，可以同時固定多個葉片類樣品，實驗耗時短，實驗效率大大提高，同時降低了實驗過程中的經濟成本。

技術領域

本發明涉及樣品固定裝置技術領域，尤其涉及一種樣品固定臺及包含其的冷凍掃描電鏡。

背景技術

冷凍掃描電鏡是在掃描電鏡基礎上發展起來的一種微觀形貌觀察手段，其分辨率介于透射電鏡和光學顯微鏡之間，可直接對金屬、化學及高含水生物醫學材料進行微觀成像，是生命領域的重要研究工具之一。掃描電鏡室內部為真空環境，如果將高含水的生物樣品直接放入樣品室會造成樣品失水變形，影響原態形貌信息，而常規的固定、脫水、臨界點干燥等方法由于步驟繁冗，對操作人員的技術水平要求較高，實驗的重復性較差。而冷凍掃描電鏡無需對高含水樣品進行前處理，只需將目標樣品固定在樣品臺上，然后放入液氮雪泥中(-210℃)急速冷卻，將樣品中的水由液態轉變為玻璃態，最大限度保留了樣品的原貌信息。經傳輸裝置轉移后再經過升華蝕刻、鍍膜等處理，最后放入溫度為-130℃的電鏡腔室內的冷臺上，在真空條件下觀察。冷凍掃描電鏡利用電子束激發出樣品表面的電子信號，再經特定的檢測器，如二次電子探測器、背散射探測器等，檢測出電子探針于樣品相互作用后產生的信號，將光信號轉變成電信號，并進行前置放大和視頻放大，再使電信號轉變成電壓信號后輸送至顯示器。

現有的冷凍掃描電鏡中通常采用以下兩種方式固定的樣品固定臺，具體方式如下：

一、采用夾持方式固定的樣品固定臺：如圖1所示，由紫銅壓片1、鋁材撬桿2和黃銅底座3組成。插入矩形凹槽4的鋁材撬棍2為半圓柱，當半圓柱的平臺面與壓片平行時，紫銅壓片1處于閉合狀態，鋁材撬桿2旋轉90度后，紫銅壓片1處于張開狀態，此時放入樣品，固定夾住樣品后再將鋁材撬桿2抽出完成樣品固定操作。然后將插轉移裝置的對接桿插入對接口5，進入后壓緊旋轉90度，然后釋放壓力，在對接桿頭部彈簧的作用下，傳輸桿頭會自動卡在黃銅底座3前端的開孔處，完成樣品轉移對接操作。

二、采用粘貼方式固定的樣品固定臺：如圖2所示，紫銅圓柱載物臺6和底座9配合使用固定樣品。將紫銅圓柱載物臺6放入圓孔7處，依靠螺紋孔8外加螺絲將紫銅圓柱載物臺6固定。用碳膠和冷凍膠按1：1的比例混合，此時混合膠水粘性很弱，涂抹在紫銅圓柱載物臺6上，然后在上面放置樣品，通過第一鑷子夾取孔10和第二鑷子夾取孔11，將樣品放入液氮雪泥中，此時混合膠水瞬間固化，完成固定操作。取出時從圓孔7的底端頂出紫銅圓柱載物臺6。轉移對接操作參考圖1中采用夾持方式固定的樣品固定臺的轉移對接操作。

在實際操作中，上述兩種方式固定的樣品固定臺，都不同程度的存在一些問題：

一、采用夾持方式固定的樣品固定臺：由于壓片1為整體壓片，因此單次只能固定1個葉片類樣品，然后經預冷、轉移、升華、鍍膜等步驟才能完成觀察需求，整體過程耗時1-2小時。如果樣品處理效果不佳或觀察樣品數量較多，將耗時更久，實驗效率較低。并且實驗全程都需要不間斷的消耗高純氮氣(1鋼瓶/天)和液氮(大于15L/天)來保證低溫，效率低下造成的直接后果就是增加經濟成本。

二、采用粘貼方式固定的樣品固定臺：存在如下一些缺陷：(一)粘貼樣品數量相對少：因粘貼用膠水只有在液氮中才能起到固定作用，常溫粘性很弱，只能將樣品粘貼在直徑10mm的原臺1上，對于面積較大的葉片樣品，觀察個數就受限；(2)不是葉片類樣品的最佳固定方式：夾持固定方式是葉片類樣品觀察的首選固定方式，粘貼固定容易導致臺面里葉片類樣品的表面，在處理過程中產生冰晶，增加后期樣品處理難度，影響最終成像質量。

基于上述現狀，如何使現有的冷凍掃描電鏡樣品固定臺可以同時固定多個葉片類樣品，就成為亟需解決的技術問題。有鑒于此，特提出本發明。

發明內容