[發明專利]一種可旋轉光學顯微鏡樣品夾持裝置

有效

• 申請號: 201911020499.1
• 申請日: 2019-10-25
• 公開（公告）號: CN110794567B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 費鵬;平峻宇;方春鈺;趙方;聶俊;劉慶
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G02B21/34
• 分類號: G02B21/34
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智

本發明公開了一種可旋轉光學顯微鏡樣品夾持裝置，屬于顯微鏡成像領域，包括：轉動部和樣品固定部；轉動部的軸向方向與樣品固定部的軸向方向垂直；通過對轉動部軸向方向上的轉動，實現對樣品固定部的軸向方向轉動。轉動部包括第一主體、旋轉軸、第一齒輪和第二齒輪；旋轉軸軸向方向與第一齒輪的軸向方向重合；第二齒輪軸向方向與第一齒輪的軸向方向垂直，與樣品固定部的軸向方向重合，且與第一齒輪嚙合；旋轉軸帶動第一齒輪的旋轉，第一齒輪帶動第二齒輪的轉動，第二齒輪用于調節樣品固定部軸向方向的轉動。本發明大大提高了當需要對樣品進行多角度成像時的效率，并減小了因手動取出樣品進行旋轉對原位成像帶來的影響。

技術領域

本發明屬于顯微鏡成像領域，更具體地，涉及一種可旋轉光學顯微鏡樣品夾持裝置。

背景技術

使用一光束薄片從樣品側面激發熒光，在垂直于光片的方向上通過顯微鏡與CCD(Charge-coupled Device)或sCMOS(scientific Complementary Metal OxideSemiconductor)相機獲取照明層面的熒光圖像的光片照明顯微技術作為21世紀新興的前沿成像方法，相比傳統的落射熒光顯微，具有光毒性小、高時空分辨率、高軸向分辨率、高通量兼備的她點，進而使得對活體生物的三維、動態觀察成為可能。目前光片照明顯微技術作為一種成像方法，在諸多領域特別是生物醫學成像領域得到了科研人員的廣泛關注。

在多數光片照明顯微系統中，一方面，光學元件是固定的，需要將樣品沿豎直方向(z方向)進行移動進而獲取完整的3D圖像，同時為了在更高倍率下對大樣品進行成像，需要將樣品沿探測平面(xy)進行移動進而拼接成像。與此同時，通過旋轉樣品，從多個角度對樣品拍攝，再將多視角圖像通過特定算法融合在一起，能夠進一步提高圖像分辨率，并修正光片技術特有的缺陷。因此，不僅需要樣品能夠在xyz三個方向進行運動，還要保證能夠在探測平面對樣品進行面內旋轉。

另一方面，樣品的固定也是光片顯微鏡的一大難題。若為大尺度透明化樣品成像時，樣品必須固定在充滿與樣品折射率匹配的腔室中，并且樣品要方便進行旋轉，才能得到最佳的成像效果。從單個細胞到整個器官，樣品固定方法各式各樣，取決于研究人員的創造力和具體樣品的需求。目前，公知的對樣品固定方式依據樣品大小主要有兩類，以斑馬魚為代表的小尺度活體樣本主要方式是將樣品用瓊脂糖包埋在FEP管內或固定在玻片上；以小鼠腦為代表的大尺度透明化樣本主要方式是通過緊固螺絲將樣本固定在固定壁。

總之，現有樣品固定裝置存在的主要問題：樣品不兼容以及大尺度樣品的旋轉需要手動操作再固定。由于通常光學顯微鏡成像系統成像腔室有限，因此需要將樣品固定裝置取出才可手動進行旋轉操作，此種方法不僅操作繁瑣效率低下，并且不能實現任意角度定量地旋轉樣品；且由于無法進行原位成像，以及無法排除取出樣品過程中外界對樣本損傷，最終導致成像質量下降。在手動固定和旋轉樣品時，很容易沾上樣品附帶的帶有腐蝕性的折射率匹配液，危害操作人員的身體健康。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供了一種可旋轉光學顯微鏡樣品夾持裝置，旨在解決現有的光學顯微鏡成像腔室中在不移動探測物鏡以及取出樣品夾持裝置的情況下，無法直接對成像樣品在探測平面上進行面內旋轉，導致當需要對樣品進行多角度成像時效率較低且無法原位成像的問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種可旋轉光學顯微鏡樣品夾持裝置，包括：轉動部和樣品固定部；

轉動部的一端與樣品固定部的一端連接，且轉動部的軸向方向與樣品固定部的軸向方向垂直，通過對轉動部軸向方向上的轉動，實現對樣品固定部的軸向方向轉動，避免通過重復取樣品后對樣品固定部的調節。

優選地，可旋轉光學顯微鏡樣品夾持裝置還包括支撐臂架，與轉動部的另一端連接，用于連接轉動部與位移臺，支撐轉動部；