[發明專利]超薄切片機及其刀臺

在審

• 申請號: 201811053101.X
• 申請日: 2018-09-10
• 公開（公告）號: CN110887685A
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 張麗娜;馬宏圖;李琳琳;陳曦;李國慶;韓華
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: G01N1/06
• 分類號: G01N1/06;G01N1/28
• 代理公司: 北京瀚仁知識產權代理事務所(普通合伙) 11482
• 代理人: 宋寶庫;王世超

本發明屬于實驗器械領域，具體提供一種超薄切片機及其刀臺。本發明旨在解決現有的超薄切片機切出的切片行程較短，無法滿足科研需求的問題。為此，本發明的刀臺包括與超薄切片機的底座固定連接的刀臺底座、與所述刀臺底座滑動連接的刀臺本體、設置在所述刀臺本體上的壓電陶瓷片和與所述刀臺本體相連接的刀架。其中，壓電陶瓷片通電時能夠產生1mm的形變量，并且壓電陶瓷片通電時能夠驅動刀架及安裝在刀架上的刀具向樣品臂移動，并切割樣品臂上的樣品。本發明具有上述刀臺的超薄切片機切割出的切片能夠達到1mm，滿足科研人員的需求。

技術領域

本發明屬于實驗器械領域，具體提供一種超薄切片機及其刀臺。

背景技術

隨著神經生物學、細胞生物學的深入研究，特別是近幾年提出的腦計劃相關研究，2016年初美國腦計劃撥款2800萬美元支持哈佛大學獲取1立方毫米鼠腦皮層突觸連接的結構和功能數據，開展研究視覺皮層的神經元聯結以用于類腦智能計算系統研發，研究者需要獲得細胞、乃至組織層面的更大尺度立方毫米級別的三維結構信息，這就需要依賴電子顯微學的一項新技術——基于連續超薄切片掃描電鏡成像的方法(ssSEM)。該技術主要是通過收集帶、鉆石刀及超薄切片機對樹脂包埋樣品的連續超薄切片進行自動化收集，然后將切片進行等離子體減薄顯著化處理、原子力顯微鏡測量、切片表面鍍導電膜后轉移至掃描電鏡，再對獲得的系列電子顯微圖像進行高分辨率的大尺度三維重構。它的獨特優勢在于序列切片可以保存，同時可在不同分辨率下多次成像，因此，一些珍貴的樣品就像圖書館里的書一樣可供研究者反復“查閱”，且科研人員可針對感興趣的切片區分次研究，從而提高了采集效率和靈活性。

其中，超薄切片機是用來制作供電子顯微鏡用的超薄切片的切片機。它可將各種包埋劑包埋的樣品用玻璃刀或鉆石刀切成50納米以下的超薄切片。超薄切片機主要包括機械推進式和金屬熱膨脹式兩種。

現有的超薄切片機可制備超薄切片(超薄切片的厚度為納米級)的單次最大行程受樣品臂行程的限制，通常為200μm。當切片行程達到上限后，樣品臂自動復位，回退到行程起始位置。如果想要得到超過200μm的超薄切片，必須在樣品臂重置后，重新對刀。對于單張切片厚度在30-50nm的超薄切片收集工作，一旦樣品與鉆石刀間的應力解除，再重新操作，如對刀、修塊等，就會造成刀臺的微小變化，即使對于經驗豐富的超薄切片工作者來說，重新收集超薄切片時，也會造成起始超薄切片切割時的不穩定，表現為切片的局部損壞、厚度不一等問題，會損失掉3-5片超薄切片，損失整體厚度在90-250nm，此體量在神經環路重建中為3-4個囊泡及突觸的信息量，不論是哪種形式，都會造成序列超薄切片的不連續，中間切片信息丟失等現象。

在現有儀器及技術水平上，獲得的連續的超薄切片的行程最大為200μm的體量。對于生命科學研究，200μm的行程是遠遠不夠的。

相應地，本領域需要一種新的超薄切片機及其刀臺來解決上述問題。

發明內容

為了解決現有技術中的上述問題，即為了解決現有的超薄切片機切出的切片行程較短，無法滿足科研需求的問題，本發明提供了一種超薄切片機的刀臺，所述刀臺包括：

刀臺本體，所述刀臺通過所述刀臺本體安裝到所述超薄切片機的底座上；

刀架，其與所述刀臺本體相連接并用于安裝目標刀具；

驅動裝置，其設置在所述刀臺本體上，或者設置在所述刀臺本體和所述刀架之間，所述驅動裝置用于驅動所述刀架沿預設方向移動。

在上述刀臺的優選技術方案中，所述刀臺還包括設置在所述刀臺本體和所述刀架之間的旋轉裝置，所述旋轉裝置能夠驅動所述刀架轉動，所述驅動裝置通過所述旋轉裝置驅動所述刀架移動。

在上述刀臺的優選技術方案中，所述旋轉裝置包括可轉動地連接到一起的第一旋轉構件和第二旋轉構件，所述第一旋轉構件與所述刀架固定連接，所述第二旋轉構件與所述刀臺本體固定連接。