[發(fā)明專利]生物組織序列切片的自動(dòng)收取裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811618445.0
• 申請(qǐng)日: 2018-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN109799252A
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程龍;侯增廣;譚民;劉偉舟;李正偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所
• 主分類號(hào): G01N23/2204
• 分類號(hào): G01N23/2204;G01N23/2202;G01N23/2251
• 代理公司: 北京市恒有知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11576
• 代理人: 郭文浩;蔡文浩

本發(fā)明屬于序列切片收取領(lǐng)域，特別涉及一種生物組織序列切片的自動(dòng)收取裝置。為了解決現(xiàn)有以硅片為基底的人工收取生物組織序列切片的方式操作難度大、收取效率低等問(wèn)題，本發(fā)明提出的自動(dòng)收取裝置包括切片水槽、切片收取機(jī)構(gòu)、定位系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)能夠發(fā)送信號(hào)給定位系統(tǒng)，定位系統(tǒng)根據(jù)接收到的信號(hào)調(diào)節(jié)切片收取機(jī)構(gòu)相對(duì)于切片水槽的位姿；控制系統(tǒng)還能夠發(fā)送信號(hào)給硅片旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以控制硅片旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)啟動(dòng)/停止、以及啟動(dòng)后的工作方式；收取硅片能夠在硅片旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下收取漂浮于切片水槽腔體內(nèi)的水面上的生物組織序列切片。本發(fā)明利用表面特性優(yōu)良的硅片作為收取基底，在保證切片后續(xù)成像質(zhì)量的同時(shí)實(shí)現(xiàn)生物組織序列切片的自動(dòng)收取。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于序列切片收取領(lǐng)域，特別涉及一種生物組織序列切片的自動(dòng)收取裝置。

背景技術(shù)

理解生物組織中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和工作原理首先需要利用掃描電子顯微鏡對(duì)生物組織樣品進(jìn)行高精度的三維重建。利用電子顯微鏡對(duì)生物組織樣本進(jìn)行三維重建主要基于超薄序列切片三維成像技術(shù)，也就是指將生物組織切片切分成超薄序列切片或斷面，并使用電子顯微鏡對(duì)其進(jìn)行逐片成像。目前超薄序列切片三維成像技術(shù)主要分為序列斷面成像和序列切片成像兩種：(1)序列斷面成像方式是將生物組織樣本與超薄切片機(jī)構(gòu)同時(shí)放入電鏡樣品腔內(nèi)，在切片的同時(shí)利用電子顯微鏡對(duì)樣本的斷面進(jìn)行成像，這種方式的缺點(diǎn)在于損毀性切片方式，無(wú)法對(duì)樣本進(jìn)行二次成像，不利于大規(guī)模重建工作的開展；(2)序列切片成像方式將樣品使用超薄切片機(jī)切割成序列切片，同時(shí)使用親水性適宜的基底收集后利用電子顯微鏡對(duì)序列切片成像。

序列切片成像方式相對(duì)于序列斷面成像方式有利于二次成像、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，但目前對(duì)于序列切片的收取方式上還存在諸多問(wèn)題。序列切片的收集主要有以硅片為基底的人工手動(dòng)收集和以膠帶為基底的自動(dòng)收片機(jī)自動(dòng)收集兩種方式：(1)以膠帶為基底的自動(dòng)收集方式能實(shí)現(xiàn)序列切片的自動(dòng)收取，然而由于膠帶的不導(dǎo)電性所帶來(lái)的電荷累積效應(yīng)極大影響切片的成像質(zhì)量，同時(shí)后續(xù)處理中還需要將膠帶粘連在硅片上送入電子顯微鏡中成像，這導(dǎo)致后續(xù)操作繁瑣；(2)以硅片為基底的人工收取方式由于硅片的高導(dǎo)電性以及優(yōu)良的表面特性能對(duì)生物組織序列切片實(shí)現(xiàn)質(zhì)量?jī)?yōu)異的成像，然而人工收取切片操作難度大，收取效率低。

目前，實(shí)現(xiàn)序列切片的自動(dòng)化收取的同時(shí)保證后續(xù)的成像質(zhì)量是一項(xiàng)需要解決的難題。因此，設(shè)計(jì)一種以硅片為基底的生物組織序列切片自動(dòng)化收取裝置具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題，即為了解決現(xiàn)有以硅片為基底的人工收取生物組織序列切片的方式操作難度大、收取效率低等問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種生物組織序列切片的自動(dòng)收取裝置，該生物組織序列切片通過(guò)超薄切片機(jī)切割而成，該自動(dòng)收取裝置包括：切片水槽，所述切片水槽具有盛放純凈水的腔體，所述超薄切片機(jī)切割后的生物組織序列切片能夠漂浮于所述腔體內(nèi)的水面上；切片收取機(jī)構(gòu)，所述切片收取機(jī)構(gòu)包括收取硅片和用于驅(qū)動(dòng)所述收取硅片轉(zhuǎn)動(dòng)的硅片旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；定位系統(tǒng)，所述切片收取機(jī)構(gòu)固定在所述定位系統(tǒng)上，所述定位系統(tǒng)用于調(diào)節(jié)所述切片收取機(jī)構(gòu)相對(duì)于所述切片水槽的位姿；控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)能夠發(fā)送信號(hào)給所述定位系統(tǒng)，所述定位系統(tǒng)根據(jù)接收到信號(hào)調(diào)節(jié)所述切片收取機(jī)構(gòu)相對(duì)于所述切片水槽的位姿；以及，所述控制系統(tǒng)還能夠發(fā)送信號(hào)給所述硅片旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以控制所述硅片旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)啟動(dòng)/停止、以及啟動(dòng)后的工作方式；所述收取硅片能夠在所述硅片旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下收取所述漂浮于所述切片水槽腔體內(nèi)的水面上的生物組織序列切片。

在上述生物組織序列切片的自動(dòng)收取裝置的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述切片水槽包括切片刀固定架、第一擋板和第二擋板，所述切片刀固定架設(shè)置于所述切片水槽的外側(cè)壁，用于將所述切片水槽固定到所述超薄切片機(jī)的切片刀上；所述第一擋板和所述第二擋板設(shè)置于所述切片水槽的與所述切片刀固定架相對(duì)的內(nèi)側(cè)壁，并且所述第一擋板和所述第二擋板之間具有能夠被純凈水填充的間隙；所述超薄切片機(jī)切割后的生物組織序列切片能夠沿所述間隙內(nèi)的水面向遠(yuǎn)離所述切片刀固定架的方向移動(dòng)。