Устройство для микроскопических исследований при замораживании биообъектов

 

Назначение: изобретение относится к области аппаратуры для криобиологии и может быть использовано в биологии и животноводстве. Сущность изобретения: устройство содержит герметичную камеру, в верхнем и нижнем основании которой выполнены отверстия для осветителя и инвертированного микроскопа соответственно, теплообменник с патрубками для подвода и отвода хладагента и предметное стекло из материала с высоким коэффициентом теплопроводности. Устройство также содержит крышку и днище, герметичная камера жестко закреплена на препаратоводителе инвертированного микроскопа и имеет возможность перемещения по верхней поверхности столика инвертированного микроскопа, причем поверхности верхнего и нижнего основания герметичной камеры, а также контактирующие с ними поверхности крышки и днища выполнены плоскими с обработкой до степени оптического контакта. Крышка и днище выполнены из прозрачного материала, содержат оптические стекла и установлены соответственно на осветителе и объективе инвертированного микроскопа с возможностью вертикального перемещения вдоль оси микроскопа и подпружинены, в крышке установлен патрубок из гибкого материала для ввода дополнительного инструмента. 1 ил.

Изобретение относится к области аппаратуры для криобиологии и может применяться в биологии, животноводстве для микробиологических исследований при замораживании биообъектов с целью создания криобанка.

Известно устройство, в котором теплообменная камера выполнена автономно от микроскопа (см. а.с. N 1278775). Устройство позволяет производить необходимые наблюдения, однако оно очень сложно в эксплуатации, т.к. для размещения объекта в камере его надо разбирать. Кроме того, возможны искажения изображения в связи с запотеванием оптики объектива и осветителя. Наиболее близким к заявляемому решению является устройство для микроскопических исследований объектов (см. а.с. N 1016641). В нем исключается возможность запотевания оптики, т.к. объектив микроскопа и осветитель отделены от внешней среды крышкой и днищем камеры из эластичного гофрированного материала, однако для размещения биообъекта также требуется проведение ряда трудоемких операций. Кроме того, практически нет места в крышке и в корпусе для введения иглы, предназначенной для инициации образования кристалликов льда при замораживании, и нет возможности из-за гофрированной непрозрачной крышки вести визуальное наблюдение невооруженным глазом, например, за подводом иглы для инициации начала кристаллизации в заданную зону и за другими операциями.

Задачей предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей.

Решение этой задачи достигается тем, что устройство для микроскопических исследований при замораживании биообъектов содержит герметичную камеру, в верхнем и нижнем основании которой выполнены отверстия для осветителя и инвертированного микроскопа соответственно, теплообменник с патрубками для подвода и отвода хладагента и предметное стекло из материала с высоким коэффициентом теплопроводности, дополнительно содержит крышку и днище, а герметичная камера жестко закреплена на препаратоводителе инвертированного микроскопа и имеет возможность перемещения по верхней поверхности столика инвертированного микроскопа, причем поверхности верхнего и нижнего основания герметичной камеры, а также контактирующие с ними поверхности крышки и днища выполнены плоскими с обработкой до степени оптического контакта, крышка и днище выполнены из прозрачного материала, содержат оптические стекла и установлены соответственно на осветителе и объективе инвертированного микроскопа с возможностью вертикального перемещения вдоль оси микроскопа и подпружинены, а в крышке установлен патрубок из гибкого материалы для ввода дополнительного инструмента. Таким образом, расширение функциональных возможностей состоит в возможности сведения микропипетки для инициализации образования кристалликов льда, в визуальном наблюдении невооруженным глазом за подводом иглы в заданную зону и другими операциями, в возможности перемещения камеры по двум направлениям.

На фиг. 1 представлена конструкция устройства для микроскопических исследований при замораживании биообъектов.

Устройство состоит из герметичной камеры 1, крышки 2, днища 3, инвертированного микроскопа с осветителем 4, столиком 5, объективом 6.

Герметичная камера 1, выполненная из листового фторопласта, чистота поверхностей которого обеспечивает герметичность внутренней полости камеры, содержит верхнее 7 и нижнее 8 основания. Эти основания, скрепленные винтами 9, образуют теплообменник для прохождения охлажденного газообразного азота. В верхнем основании 7 и нижнем основании 8 выполнены световые отверстия 11 и 12 для осветителя и объектива микроскопа соответственно.

В верхнем основании 7 жестко установлены патрубки 13 и 14 для ввода и вывода охлажденного газообразного азота, лейкосапфировое предметное стекло 15, имеющее высокий коэффициент теплопроводности, с напыленными нагревателем и датчиком температуры, фиксируемым поворотными прижимами 16. В нижнем основании 8 установлена пластина 17 из оптического стекла.

Герметичная камера 1 имеет возможность перемещения по верхней поверхности столика 5 по двум направлениям в горизонтальной плоскости с помощью препаратоводителя микроскопа, с подвижной частью которого она жестко скреплена, а поверхность герметичной камеры 1 уплотнена снизу днищем 3, установленным на объективе 6, подпружиненного пружиной 18, а сверху крышкой 2, установленной во втулке 19 осветителя 4, подпружиненной пружиной 20. Крышка 2 содержит пластину 21 из оптического стекла для теплоизоляции рабочего пространства герметичной камеры 1, втулку 22 и патрубок 23, гофрированный из силиконовой резины для ввода и герметизации дополнительного микроинструмента. Крышка и днище выполнены из прозрачного материала, например, оргстекла.

Устройство работает следующим образом. Герметичная камера 1 устанавливается на столик 5 и крепится винтами препаратоводителя микроскопа, при этом днище 3 надевается на объектив 6 и подпружинивается пружиной 18. На лейкосапфировое предметное стекло 15 помещается объектив, затем герметичная камера 1 поджимается крышкой 2 с пружиной 20, при помощи опускания осветителя 4 осуществляется поджим и герметизация камеры 1. Через гофрированный патрубок 23 и втулку 22 вводится при помощи 3- координатного микроманипулятора держатель микроинструмента с микропипеткой для создания центра кристаллизации в нужном месте. Через трубку 13 подается охлажденный газообразный азот, предварительно взятый из баллона с сжатым газом и пропущенный через змеевик сосуда Дьюара с жидким азотом (на чертеже не показаны) в теплообменник 10. Вывод отработанного азота осуществляется через трубку 14, либо в атмосферу, либо может быть использован для предварительного охлаждения газообразного азота, выходящего из баллона. Визуальное наблюдение производят инвертированным микроскопом через объектив 6 за расположением объекта за кристаллизацией объекта, за нагревом объекта. Нагреватель и датчик температуры, напыленные на лейкосапфирном теплообменнике 15, предназначены для поддержания заданной температуры.

Формула изобретения

Устройство для микроскопических исследований при замораживании биообъектов, содержащее герметичную камеру, в верхнем и нижнем основании которой выполнены отверстия для осветителя и инвертированного микроскопа соответственно, теплообменник с патрубками для подвода и отвода хладагента и предметное стекло из материала с высоким коэффициентом теплопроводности, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит крышку и днище, а герметичная камера жестко закреплена на препаратоводителе инвертированного микроскопа с возможностью перемещения по верхней поверхности столика инвертированного микроскопа, причем поверхности верхнего и нижнего оснований герметичной камеры, а также контактирующие с ними поверхности крышки и днища выполнены плоскими с обработкой до степени оптического контакта, крышка и днище выполнены из прозрачного материала, содержат оптические стекла и установлены соответственно на осветителе и объективе инвертированного микроскопа с возможностью вертикального перемещения вдоль оси микроскопа и подпружинены, а в крышке установлен патрубок из гибкого материала для ввода дополнительного инструмента.

РИСУНКИ

Рисунок 1