[發(fā)明專利]一種液體循環(huán)過濾裝置及樣本表面切削成像系統(tǒng)

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• 申請日: 2023-02-28
• 公開（公告）號: CN116139581A
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 江濤;龔輝;袁菁
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)蘇州腦空間信息研究院
• 主分類號: B01D35/02
• 分類號: B01D35/02;G01N21/84;B01D24/00
• 代理公司: 杭州宇信聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33401
• 代理人: 王健

本發(fā)明涉及一種液體循環(huán)過濾裝置及樣本表面切削成像系統(tǒng)，包括：加工槽；吸液過濾支路，包括：具有斜口結(jié)構(gòu)的吸液頭、水氣兩用泵、過濾器；水氣兩用泵的抽液口連通吸液頭并控制吸液頭抽取加工槽內(nèi)加工液的抽液流量，水氣兩用泵的出液口連通過濾器的進液口；儲液裝置，儲液裝置用于儲存加工液以及接收從過濾器的出液口流出的加工液；回液管，回液管的進液端與儲液裝置的出液口連通，回液管的出液口用于向加工槽內(nèi)輸送加工液；吸液頭全部沒入加工液內(nèi)時，吸液頭的抽液流量大于回液管的出液口的出液流量。基于本發(fā)明的裝置，可自動維持加工槽內(nèi)液面相對高度不變，且能夠有效濾除加工液里的切屑等雜質(zhì)，維持加工液的潔凈，防止切屑影響成像。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種液體循環(huán)過濾裝置及樣本表面切削成像系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在生物學(xué)和醫(yī)學(xué)研究中，近年來發(fā)展的自動化顯微光學(xué)成像系統(tǒng)將亞微米分辨率的光學(xué)層析成像技術(shù)與精密切削技術(shù)結(jié)合，通過對塊表面成像的方式實現(xiàn)了厘米尺寸生物組織大樣本的亞微米分辨三維精細結(jié)構(gòu)信息獲取，其原理如圖1所示，具體過程包括如下步驟：先將生物組織包埋在特定的介質(zhì)中形成樣本，以達到滿足精密切削的硬度；然后將樣本固定在充滿加工液的水槽中，并置于三維平移臺上；最后，物鏡將照明光聚焦在樣本斷面的淺層部分并收集成像光，樣本在三維平移臺的帶動下掃描獲取整個斷面淺層部分的層析圖像后，利用刀具精密切削掉樣本表面已成像的部分，通過不斷循環(huán)進行“樣本斷面成像-樣本表面切削”過程，即可實現(xiàn)了對厘米尺寸大樣本的三維精細結(jié)構(gòu)信息獲取。

上述塊表面成像中，加工液對于高分辨率成像和樣本精密切削非常重要：首先，加工液作為成像介質(zhì)需保持浸沒物鏡前端，以提高物鏡的數(shù)值孔徑，從而獲得更高光學(xué)分辨率的圖像；其次，加工液能帶走切削時產(chǎn)生的碎屑和熱量，維持長時間高分辨率成像和精密切削所需的穩(wěn)定、潔凈環(huán)境。由于不同尺寸樣本的成像過程需持續(xù)數(shù)天甚至數(shù)周的時間，為了實現(xiàn)在加工液中進行長時間穩(wěn)定的成像和切削，系統(tǒng)需配備加工液循環(huán)過濾裝置對加工液進行處理，通過液面控制技術(shù)對加工液液面進行控制。

目前，液體過濾技術(shù)與液面控制技術(shù)均有較成熟的方案。液體過濾技術(shù)大都通過水泵引導(dǎo)待過濾的溶液，使其循環(huán)通過過濾裝置，從而實現(xiàn)過濾效果，如圖2所示，水泵吸引加工液，經(jīng)過濾網(wǎng)過濾后直接回流至水槽中，過濾裝置長時間工作穩(wěn)定性差，存在過濾網(wǎng)易堵塞導(dǎo)致積蓄液體和無法維持液面相對高度的問題。而現(xiàn)有的液位控制技術(shù)，大都是利用液位傳感器檢測液位，然后通過控制電路控制閥門等效應(yīng)器實現(xiàn)液面高度控制，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高。綜上所述，現(xiàn)有的過濾裝置和液面控制技術(shù)無法滿足現(xiàn)有技術(shù)中采用塊表面成像方式進行成像的自動化顯微光學(xué)成像系統(tǒng)的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題為：提供一種液體循環(huán)過濾裝置及樣本表面切削成像系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有的技術(shù)中，樣本表面切削成像中過濾裝置穩(wěn)定性差、液位控制結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高的問題。

本發(fā)明提供的具體解決方案如下：

本發(fā)明提供了一種液體循環(huán)過濾裝置，包括：

加工槽；

吸液過濾支路，所述吸液過濾支路包括：具有斜口結(jié)構(gòu)的吸液頭、水氣兩用泵和過濾器；所述水氣兩用泵的抽液口連通所述吸液頭并控制所述吸液頭抽取加工槽內(nèi)加工液的抽液流量，所述水氣兩用泵的出液口連通所述過濾器的進液口；

儲液裝置，所述儲液裝置用于儲存加工液以及接收從所述過濾器的出液口流出的加工液；

回液管，所述回液管的進液端與所述儲液裝置的出液口連通，所述回液管的出液口用于向所述加工槽內(nèi)輸送加工液；所述吸液頭全部沒入所述加工液內(nèi)時，所述吸液頭的抽液流量大于所述回液管的出液口的出液流量。

基于本發(fā)明的技術(shù)方案具有如下有益效果：