[實用新型]一種基于掃描電鏡的單細胞粘附力測量裝置

有效

• 申請號: 201920704807.1
• 申請日: 2019-05-11
• 公開（公告）號: CN210198937U
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 張向平;范曉雯;方曉華
• 申請（專利權）人: 金華職業技術學院
• 主分類號: G01N19/04
• 分類號: G01N19/04;G01N23/2251
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及生物科學領域，一種基于掃描電鏡的單細胞粘附力測量裝置，包括掃描電鏡腔、儲氣罐、水蒸氣源、進氣管、真空室、電子槍、電子探測器、位移臺I、致動器、微操縱器、位移臺II、襯底、細胞樣品、計算機、掃描電鏡、氣管和電纜，位移臺II位于電子槍下方的16厘米處，襯底的上部為平行排列的條狀凸起，電子探測器位于位移臺II的側上方，微操縱器具有前端和后端，前端具有平行排列的三個操縱指，計算機能夠控制位移臺I和位移臺II的三維移動，基于掃描電鏡，采用特殊的微操縱器及襯底，能夠對細胞進行操縱的同時實時地進行粘附力測量，由于微操縱器是從細胞的下側拾起細胞，測量過程中細胞的形變小，實驗方法簡單，實驗結果準確度高。

技術領域

本實用新型涉及生物科學領域，尤其是一種采用特殊的微操縱器及襯底的一種基于掃描電鏡的單細胞粘附力測量裝置。

背景技術

細胞與材料之間的粘附力是細胞重要的特性，對細胞的培養及再生有重要的意義，通常通過測量細胞與某種材料制成的襯底之間的粘附力來定性地研究，現有技術中通常采用原子力顯微鏡、微量移液器等裝置通過操縱細胞的方法來研究細胞的粘附力，其缺點是在對細胞進行操縱及測量過程中，會造成細胞有較大的形變，從而影響測量結果的準確性，所述一種基于掃描電鏡的單細胞粘附力測量裝置能夠解決問題。

實用新型內容

為了解決上述問題，本實用新型裝置基于掃描電鏡，并采用特殊的微操縱器及襯底，能夠對細胞進行操縱的同時實時地進行粘附力測量，測量過程中細胞的形變小。

本實用新型所采用的技術方案是：

所述一種基于掃描電鏡的單細胞粘附力測量裝置包括掃描電鏡腔、儲氣罐、水蒸氣源、進氣管、真空室、電子槍、電子探測器、位移臺I、致動器、微操縱器、位移臺II、襯底、細胞樣品、計算機、掃描電鏡、氣管和電纜，xyz為三維坐標系，進氣管的一端位于掃描電鏡腔內、另一端位于掃描電鏡腔外并通過氣管分別連接儲氣罐和水蒸氣源，真空室安裝于掃描電鏡腔的上面，電子槍連接于真空室的下端，電子槍、電子探測器、位移臺I、致動器、微操縱器、位移臺II、襯底和細胞樣品均位于掃描電鏡腔內，電子探測器、位移臺I、致動器和位移臺II均分別通過電纜連接計算機，位移臺II位于電子槍下方的16厘米處，襯底置于位移臺II的上面，襯底的上表面吸附有細胞樣品，襯底的上部由平行的條狀凸起和空隙組成；當電子槍向襯底發射電子，并與襯底表面相互作用后，其中一部分形成反射電子，電子探測器位于位移臺II的側上方，用于探測襯底表面的反射電子，電子探測器能夠將探測到的電子信息輸入計算機，通過計算機能夠控制位移臺I和位移臺II的三維移動；微操縱器由一塊長度為200微米、寬度為40微米、厚度為6微米的金屬片加工而成且具有彈性，微操縱器具有前端和后端，前端具有平行排列的三個操縱指，操縱指具有相互呈20度角的前段和后段，微操縱器的后端通過致動器連接于位移臺I，計算機能夠控制致動器并帶動微操縱器在xz平面內以微操縱器的后端為軸線轉動，轉動范圍為正負15度角；微操縱器的彈性系數為 0.7牛/米，微操縱器前端的三個操縱指均是長度為30微米、寬度為0.8微米、高度為4微米，相鄰操縱指的間隔為1.2微米，操縱指的前段的長度為8微米、寬度為0.8微米、高度為1微米；襯底上部的每個條狀凸起的寬度均為1微米、高度為6微米，相鄰的條狀凸起之間的空隙寬度為1微米，襯底由聚甲基丙烯酸甲酯PMMA片微加工而成，襯底表面鍍有厚度為 20微米的金膜；細胞樣品中的細胞的尺寸范圍為2微米至4微米，細胞樣品中包含不同種類的細胞；

用所述一種基于掃描電鏡的單細胞粘附力測量裝置進行細胞粘附力測量的步驟為：

步驟一，采用掃描電鏡監測微操縱器與襯底的相對位置，并通過計算機控制位移臺 I及位移臺II在xyz方向的三維移動，以使得微操縱器與襯底相互接近；

步驟二，通過掃描電鏡得到襯底及細胞樣品的圖像，選擇襯底上表面的一個細胞作為待測細胞來進行后續測量實驗，通過計算機控制位移臺II移動，使得微操縱器的操縱指移動至所述待測細胞的側上方距離為100微米處；