[發(fā)明專利]一種適用于切片的微區(qū)定位自適應取樣裝置及取樣方法

有效

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• 申請日: 2019-12-10
• 公開（公告）號: CN110926853B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設計）人: 駱清銘;袁菁;韓雨彤;龔輝
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01N1/06
• 分類號: G01N1/06
• 代理公司: 杭州宇信知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 33231
• 代理人: 喬占雄

本發(fā)明提供了一種適用于切片的微區(qū)定位自適應取樣裝置及取樣方法，涉及切片取樣的技術領域。包括S1，調(diào)節(jié)活塞桿位于最低點；S2，在樣本的非目標區(qū)域試取樣；S3，從大到小提供氣缸下端的供氣氣壓，重復進行試取樣；當下端的供氣氣壓減小到零時仍不能取樣成功則停止下端供氣，并從小到大提供氣缸上端的供氣氣壓；記錄取樣針在取樣成功到取樣針彎曲范圍內(nèi)的供氣氣壓，作為經(jīng)驗氣壓的選取范圍。S4，選取一個經(jīng)驗氣壓為氣缸供氣并保持恒定，對同類樣本進行取樣。通過試取樣獲得經(jīng)驗氣壓范圍；針對這一類樣本，該范圍內(nèi)的供氣氣壓均能取樣成功且能保護取樣針，無需傳感器感應，氣缸回縮更加靈敏，取樣的成功率大幅提高。

技術領域

本發(fā)明涉及切片取樣的技術領域，特別涉及一種適用于切片的微區(qū)定位自適應取樣裝置及取樣方法。

背景技術

為了同時獲取生物組織的空間、組學信息，需要對組織切片進行成像，并通過成像結果精確定位目標組織區(qū)域的位置，再使用取樣裝置來獲取該區(qū)域的組織，以進行后續(xù)組學分析。現(xiàn)有技術中對組織切片的取樣技術有三大類，一種是手動戳取，一種是通過負壓吸吮技術取樣，另一種是通過激光切割技術來取樣。其中，手動戳取的方式無法精確控制戳取時的受力，取樣結果不可控。激光切割技術利用紫外光或者紅外光對組織進行切割，容易造成熱量沉積，影響組織內(nèi)RNA、蛋白質(zhì)等物質(zhì)的性質(zhì)，從而影響后續(xù)組學分析的結論。負壓吸吮技術則只能對新鮮/冰凍腦組織切片進行取樣，對于細胞之間膠黏力過大的組織切片取樣困難，且取樣過程中容易導致目標破碎。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種適用于切片的微區(qū)定位自適應取樣裝置及取樣方法，以解決現(xiàn)有技術中對生物切片樣本進行取樣時取樣針的戳取力不易把控而導致取樣成功率低的問題。

一種適用于切片的微區(qū)定位自適應取樣方法，包括樣本臺、取樣針、帶動所述取樣針柔性前進或回縮的氣缸、帶動氣缸縱向移動的三維平移臺，采用以下步驟進行取樣：

S1，準備：對氣缸供氣，使活塞桿位于氣缸內(nèi)的最低點，并保持平衡；

S2，試取樣：三維平移臺帶動氣缸勻速靠近樣本，并保持氣缸的供氣恒定，在樣本的邊緣非目標區(qū)域上進行試取樣，結束后使活塞桿回到最低點，并通過顯微鏡成像或觀察試取樣后的樣本，以判斷是否取樣成功；

S3，調(diào)試經(jīng)驗氣壓：從大到小提供氣缸下端的供氣氣壓，重復進行試取樣，記錄取樣針在取樣成功到取樣針彎曲范圍內(nèi)的供氣氣壓，作為經(jīng)驗氣壓的選取范圍；當下端的供氣氣壓減小到零時仍不能取樣成功則停止下端供氣，并從小到大提供氣缸上端的供氣氣壓；記錄取樣針在取樣成功到取樣針彎曲范圍內(nèi)的供氣氣壓，作為經(jīng)驗氣壓的選取范圍；

S4，重復取樣：選擇與S2中使用的同類樣本，通過顯微鏡成像對樣本的目標區(qū)域進行定位，做好S1的準備操作，選取一個經(jīng)驗氣壓為氣缸供氣并保持恒定，對同類樣本進行取樣。

上述技術方案中，通過在一類樣本切片的非目標區(qū)域進行試取樣，使用不同的供氣氣壓來進行，并在顯微鏡的配合下，獲得試取樣成功到取樣針即將彎曲時候的所有供氣氣壓值，作為經(jīng)驗氣壓的選取范圍；針對這一類樣本的正式取樣，在該范圍內(nèi)的所有供氣氣壓值中可隨意選取一個為氣缸供氣，均能達到取樣成功且能保護取樣針的目的，且無需傳感器感應，氣缸的回縮更加靈敏，極大地提高了取樣的成功率，成本更低，適合大批量的重復取樣需求。

進一步地，S3中從大到小提供氣缸下端的供氣氣壓時，氣缸活塞桿的重力為G，靜摩擦力為f，下端的供氣氣壓為Fp，取樣針在樣本內(nèi)受到的阻力為F_s，F(xiàn)_s逐漸增大；

當F_s+Fp≤G+f_max時，取樣針為勻速前進，與三維平移臺保持相對靜止；

當F_s+Fp≥G+f_max后，取樣針在樣本內(nèi)的速度減為零，停止前進，然后反向加速，開始回縮。