[發(fā)明專利]一種針對生物樣本的磁場驅(qū)動控制顯微操作系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011145959.6
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112466733B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發(fā)明（設計）人: 于興虎;黃港
• 申請（專利權）人: 寧波智能裝備研究院有限公司
• 主分類號: H01J37/26
• 分類號: H01J37/26
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 張夢澤

本發(fā)明涉及一種針對生物樣本的磁場驅(qū)動控制顯微操作系統(tǒng)。磁場發(fā)生器包括三組麥克斯韋線圈組以及用于固定三組麥克斯韋線圈組的線圈固定臺，三組線圈組分別正交；成像系統(tǒng)包括X方向移動滑臺和Y方向移動滑臺，支架設置在X方向移動滑臺和Y方向移動滑臺的交接處，電子顯微鏡設置在支架上，支撐臺穿過Z方向麥克斯韋線圈的中心，且支撐臺位于Y方向麥克斯韋線圈組內(nèi)部，電子顯微鏡包括生物樣本裝載及操作臺，生物樣本裝載及操作臺設置于支撐臺上，生物樣本裝載及操作臺包括磁控機器人，磁控機器人根據(jù)不同生物樣本和不同的實驗任務選用不同的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明能夠?qū)ι镅芯恐腥我獾纳飿颖緦嶒瀸ο笠约叭我獾膶嶒炄蝿盏娘@微操作。

技術領域

本發(fā)明涉及顯微操作設備技術領域，特別是涉及一種針對生物樣本的磁場驅(qū)動控制顯微操作系統(tǒng)。

背景技術

在針對生物樣本的顯微操作中，通常需要對微小的生物樣本進行大規(guī)模高通量的注射，觀察，力學特性測量等，而進行這些操作時通常需要將生物樣本轉(zhuǎn)移到相應的位置并進行姿態(tài)調(diào)整、固定等以便對特定的器官進行注射、觀測、測量。傳統(tǒng)的人工操作時，一般操作人員用玻璃管產(chǎn)生負壓對生物體進行吸取，再放置于根據(jù)不同生物樣本要求制作的瓊脂板中進行平面的生物樣本姿態(tài)定位及固定，最后進行注射各種操作。該過程需要人長時間在顯微鏡下操作，對操作人員要求較高，一般需經(jīng)過半年以上的專業(yè)培訓，而且對于一個生物樣本的操作往往會花費數(shù)分鐘。同時采用負壓進行吸持后轉(zhuǎn)移對負壓大小的選取一般是根據(jù)經(jīng)驗確定，難以保證不對生物樣本造成損傷，而且為了進行平面的姿態(tài)定位及固定往往需要花一到兩天時間額外制作一套專用的瓊脂板。

為了解決以上問題，國內(nèi)外研究者提出了多種解決方式，其中最常見的方法是使用微流控芯片進行生物樣本的傳輸和姿態(tài)調(diào)整等，但其針對不同的生物樣本需要專門的流道，且一旦設計好，只能針對專門的任務，無法靈活的去適應任務的變化。因此需要一款能針對多任務，不同類型生物樣本的，能進行轉(zhuǎn)移、平面姿態(tài)調(diào)整，固定的方法，并進一步實現(xiàn)顯微操作中的注射，觀測，測量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種針對生物樣本的磁場驅(qū)動控制顯微操作系統(tǒng)，能夠?qū)ι镅芯恐腥我獾纳飿颖緦嶒瀸ο筮M行任意的實驗任務的顯微操作。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種針對生物樣本的磁場驅(qū)動控制顯微操作系統(tǒng)，包括：磁場發(fā)生器、成像系統(tǒng)、支架、電子顯微鏡和支撐臺；

所述磁場發(fā)生器包括X方向麥克斯韋線圈組、Y方向麥克斯韋線圈組、Z方向麥克斯韋線圈組以及用于固定所述X方向麥克斯韋線圈組、所述Y方向麥克斯韋線圈組和所述Z方向麥克斯韋線圈組的線圈固定臺，所述X方向麥克斯韋線圈組、所述Y方向麥克斯韋線圈組和所述Z方向麥克斯韋線圈組分別正交；

所述成像系統(tǒng)包括X方向移動滑臺和Y方向移動滑臺，所述支架設置在所述Y方向移動滑臺上，所述電子顯微鏡設置在所述支架上，所述支撐臺穿過所述Y方向麥克斯韋線圈的中心，且所述支撐臺位于所述Z方向麥克斯韋線圈組內(nèi)部，所述電子顯微鏡包括生物樣本裝載及操作臺，所述生物樣本裝載及操作臺設置于所述支撐臺上，所述生物樣本裝載及操作臺包括磁控機器人，所述磁控機器人根據(jù)不同生物樣本和不同的實驗任務選用不同的結(jié)構(gòu)。

可選地，所述生物樣本裝載及操作臺還包括載物臺、注射針、彈簧、持針器、滑塊、光桿、固定塊和微動器，所述磁控機器人設置于所述載物臺內(nèi)部，所述注射針一端通過帶橡膠圈密封的孔洞伸入所述載物臺內(nèi)部，另一端固定于所述持針器中，所述持針器固定于所述滑塊上，所述持針器的尾部通過注射管道與注射泵連接，所述滑塊通過所述彈簧與所述載物臺連接，所述光桿的前端與所述滑塊連接，所述光桿的后端與所述固定塊連接，所述滑塊在所述光桿上滑動，所述固定塊通過螺紋與所述微動器連接，所述微動器轉(zhuǎn)動時能推動所述滑塊前進。