CN105321788B - 用于低温‑显微检验的操作容器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种操作容器(1)，用于低温‑显微检验，具有至少一个试样载体座(7)的支架(9)和至少一个用于对试样载体或试样载体座(7)进行操作的操作开口(2)，其中试样载体座(7)的支架(9)可被置于试样载体座(7)的位移装置(3)的完全贯穿操作容器(1)的位移路径(11)上。

Description

用于低温-显微检验的操作容器

技术领域

本发明涉及一种用于低温-显微检验的操作容器，具有至少一个试样载体座的支架和至少一个用于对试样载体或试样载体座进行操作的操作开口。

背景技术

低温凝固是一种电子显微检验时经常采取的试样制备方法。其中将含有水分的试样迅速地冷却到低于-150℃的温度(冷凝)，即含有水分的试样被迅速冷却，从而避免形成冰晶体。低温冷凝特别适用于生物结构检验。将诸如细胞、酶、病毒或脂切片等被检验物嵌入薄的透明的冰层内。低温冷凝的最大的优点在于可以保持生物结构的原始状态。另外通过低温冷凝可以在任意时刻固定保持生物过程并在该透明的状态下进行检验，例如在低温-电子显微镜中，但也可以在具有相应试样冷却的光学显微镜中进行检验，其中低温-光学显微检验首先用于锁定试样的相关范围，对所述范围进行预先标定，接着在低温-电子显微镜中进行更为精密的观察。

通常位于公知的电子显微镜试样载体，例如在电子光栅显微镜的结网/网格或取样棒上的冷冻试样必须在所谓的深冷的条件下并在脱水的情况下置放在试样载体座上。例如在 US8395130B2中披露了一种用于结合本发明的典型的试样载体座，其中作为试样载体的承载，深冷的试样的结网用夹具件固定在相应的座上。

为此迄今可以追溯到改进的方案，其中例如在聚乙烯-试样容器中保有液氮，在所述容器中实施将结网置放在试样载体座的必要的操作步骤。通过由液氮形成深冷的氮气一方面确保必要的低温，另一方面在聚乙烯试样容器中建立脱水的环境，从而避免试样沾染水并随之冰结晶。

为了不会对冷冻的试样的质量造成不利的影响，重要的是，对试样进行冷却，并对试样在诸如冷凝机构、破冰装置、涂布装置或分析仪器，首先是低温-光学显微镜和低温-电子显微镜等有待采用的处理设备之间进行冷却无沾染的输送。为此迄今在实验室的日常工作中仍采取经改进的技术方案或专门在固有结构中配置储存和输送***。

例如莱卡显微***公司制造的“莱卡EM VCT100”***是一种真空低温输送***，利用该***将试样载体座从用液氮冷却的操作容器中取出并输送到同样用液氮冷却的电子显微镜的观察腔室内。由于涉及的是一种真空***并且该真空***只能提供有限的操作空间，并随之需在操作容器内对相应的试样进行相对复杂的处理，但低温-光学显微检验需要对操作容器进行相对简单的操作，这是因为在操作容器中仅需要通过充入操作容器的液氮实现简单的冷却和脱水，以便实现该操作容器与各种分析***，特别是显微镜***灵活的结合。

发明内容

本发明的目的在于对上述的操作容器做进一步设计，实现对试样载体和试样载体座的标准化的和方便的操作，特别是在冷却和脱水的环境条件下可以将试样载体置于如上所述的试样载体座上，并从同一个操作容器内将具有试样载体的试样载体座向例如低温-光学显微镜的位移，因此不必为真空低温输送***付出相对高昂的设备代价。

为实现本目的，本发明提出一种上述类型的操作容器，其特征在于，用于试样载体座的支架被置于试样载体座的位移装置的完全贯穿操作容器的位移路径上。故本发明提出一种操作容器，所述操作容器旨在低温-光学显微检验适用于部分充入液氮，并且在所述操作容器中设置有用于与例如在US8395139B2中披露的试样载体座相同的试样载体座的支架。根据本发明操作容器还包括具有位移路径的位移装置，所述位移路径完全贯穿操作容器，从而使安装在操作容器上的位移装置可以被推入容器的内部，以便在该处容纳利用支架被置于位移装置的位移路径上的试样载体座并接着从操作容器内取出，从而在利用位移装置将操作容器相应地安装在低温-光学显微镜或安装在其试样台上或与后者连接的情况下，可以在一个工步中将从操作容器中将试样载体座置于低温-光学显微镜的试样台上。

可以以每一种方式实现将支架置于位移装置的位移路径的功能。根据本发明的一个优选的实施方式还可以使试样载体座的支架沿横切位移装置的位移路径的导轨移动。当如在本发明的该优选的实施方式中试样载体座的支架沿导轨移动时，支架始终被固定导向，该固定导向可以使使用者不需要具有特殊的操作技巧，首先在采用诸如金属棒等简单的工具的情况下即可将支架从容器内的操作位置置于位移装置的位移路径上。其中所述导轨可以具有任意想得到的外形，其中对专业人员可以理解的是，导轨的外形具有一个与试样载体座的支架的形状相符的形状，以实现对支架稳固的导向并确保支架在导轨上的良好的可移动性。

为进一步简化在本发明的操作容器中的试样或试样载体和试样载体座的操作，根据本发明的一个优选的实施方式沿导轨为在位移装置的位移路径上的试样载体座的支架形成至少一个静止位置并为试样载体座的支架形成至少另一个静止位置，在该静止位置支架平面贴靠在试样载体座的存放台，从而可以将试样载体座从存放台移到试样载体座的支架上。根据该优选变型方案，为支架优选设置至少两个静止位置，在静止位置一方面支架取一个确定的状态，在该状态支架定位在位移机构的位移路径上，以便在操作后对试样载体座进行抓取并接着进行位移，并且另一方面支架平面贴靠在试样载体座的存放台上，即支架无缝隙地贴靠在存放台上，以便实现试样载体座从用于对试样载体或试样载体座进行操作的存放台向试样载体座的支架简便的位移。

由止挡、卡锁件等构成用于试样载体座的支架的所述的静止位置。根据本发明的一个优选实施方式也可以由磁力作用构成静止位置。在该优选的情况下相应的磁铁件与支架和与本发明的操作容器的设置在支架下方的部件，例如与导轨结合在一起，从而在所需的静止位置磁铁件与试样载体座的支架之间产生磁吸力，使试样载体座取静止位置，而在这些静止位置之间不会产生磁作用或磁连接，所需的静止位置之间产生相反的磁作用，因而仅静止位置可持续保持。

在本发明操作容器中采用的试样载体座的支架用于在加入试样载体时对试样载体座固定保持，并在加入试样载体后将试样载体座与试样载体一并置于位移装置的位移路径上并固定保持在位移路径上。为此试样载体座的支架优选具有两个相互独立的夹具件，所述夹具件用于对试样载体座松紧配合固定保持。由于设置有夹具件，因而便于试样载体座推入夹具件下方的支架上，且为将试样载体座充分固定在支架上，不需要对其它的部件进行作动控制。

为了如US8395130B2中所披露的那样便于将试样载体推入试样载体座内，优选对本发明做进一步的设计，试样载体座的支架具有至少凸伸到夹具件作用面的弹簧加载的柱，所述弹簧加载的柱用于对试样载体座的作动控制。在将试样载体座放在支架上或在将试样载体座推入支架上时可以将这样一种弹簧加载的柱保持在回缩位置上并接着对其进行释放，从而使柱克服夹具件的夹固作用抵压在试样载体座的相应的范围上，以便使相应的夹具件将试样载体座抵压在一个位置上，在该位置放入试样载体。

优选的位移装置包括一个空心轴，所述空心轴穿过其外部安装在操作容器上的第一管件并伸入操作容器的内部空间内，在该空心轴内穿入推杆，所述推杆用于对试样的叼爪进行作动控制，因此当支架停留在位移装置的位移路径上时，可以将试样载体座从试样载体座支架上取下，接着位移装置回缩并将试样载体座从支架上拉出。并接着将试样载体座的支架移离位移装置的位移路径并将位移装置移出操作容器并优选移向低温-光学显微镜的试样台。

为了尽可能好地利用操作容器，特别是尽可能好地利用其通过位移装置实现的功能，优选对本发明做进一步设计，位移装置可以通过第二管件移出操作容器，所述第二管件与第一管件相对，其外部安装在操作容器上。由于第二管件与第一管件相对并安装在操作容器上，且位移装置被第二管件导向，因而利用位移装置可以将试样在所述低温并干燥的氮环境条件下移出操作容器并移向后续的设备上，通常移向低温-光学显微镜或移交给后续的设备，通常移交给低温-光学显微镜，因而不会出现容器与所述设备的部分结构较大的部件接触或与这些部件发生冲突的现象。

就此特别优选的是，第二管件具有用于将管件与显微镜台连接的连接机构。采用此方式实现了操作容器与显微镜台之间充分密封的闭锁。从而在对试样载体或试样载体座进行操作和输送时可以有效地避免湿气侵入试样内。

为了在操作容器具的第二管件未与显微镜台连接在一起的情况下，仍可避免湿气侵入操作容器中的试样内，优选对本发明做进一步的设计，利用闭锁机构对第二管件进行闭锁。该闭锁机构可以是盖件、滑阀或穿入第二管件的可旋转的并具有孔眼的栓件。

根据优选的实施方式，为进一步确保在操作容器内脱水的环境条件，用透明的上盖对操作容器进行覆盖，利用间隔柱将所述上盖保持固定在操作容器上。这种与操作容器间隔设置的上盖可以对液氮或由液氮形成的氮气量进行限制。利用所述液氮或氮气量可以有效地将操作容器内部的湿气排出，同时通过上盖与操作容器间的缝隙至少可以实现少量的操作。在进行较为费时费力的操作时当然也可以完全将上盖取下来。

附图说明

下面将对照附图中示意示出的实施例对本发明做进一步的说明。图中示出：

图1本发明的操作容器的总体外观立体图；

图2本发明的操作容器局部剖视的立体详图；

图3a和3b试样载体座支架的立体详图(带有试样载体座和不带有试样载体座)；

图4根据图2所示的操作容器视图，其中试样载体座的支架被置于位移装置的位移路径上；

图5根据图2所示的操作容器的另一个视图，其中利用叼爪将试样载体座从操作容器试样载体座的支架上取下来并将试样载体座的支架移离位移装置的位移路径。

附图标记对照表：1-操作容器、2-操作开口、3-位移装置、4-上盖、5-间隔柱、6-操作空间、7-试样载体座、8-存放台、9-支架、10-导轨、11-位移路径、12-隔热机构、13-夹具件、14-柱、15-作动件、16-手柄、17-箭头、18-导槽、19-夹具件、20-第一管件、21-第二管件、22-空心轴、23-叼爪、24-止挡、25-闭锁机构、26-箭头、27-存放槽、28-中间部。

具体实施方式

在图1中用1标示本发明的操作容器。操作容器具有用于对试样载体或试样载体座进行操作的操作开口2，另外还具有位移装置3，位移装置3的位移路径11贯穿整个操作容器1。用4标示上盖，用间隔柱5将上盖固定保持在操作容器1上。

在图2的放大图中可以看出，其中，未示出上盖4，的操作容器1在其操作开口2或相应的操作空间6内具有一排嵌装机构，嵌装机构可以实现或便于对试样或试样载体座的操作。在图中可以看出，试样载体座7可以放置在相应的存放台8上，试样载体座7的支架9平面贴靠在存放台8上，从而使试样载体座7可以从存放台8位移到试样载体座7的支架9上。支架9沿导轨10移动，导轨10横切于位移装置3的位移路径11。通过相应的隔热机构12形成的用于容纳液氮的操作容器1。

如图3a所示，试样载体座的支架9具有两个相互独立的夹具件13，利用夹具件13对的试样载体座7进行松紧配合固定。支架9另外还具有一个弹簧加载的柱14，柱14凸伸到夹具件的作用面并具有用于控制试样载体座动作的具有特殊结构设计的作动件15，利用控制手柄16顶压弹簧加载的柱14在箭头17所示的方向上克服图中未示出的弹簧的作用并固定在导槽18中的该回缩的位置上。在柱14位于回缩位置时，可以将试样载体座7位移至支架9上，其中如图3b所示，夹具件13将试样载体座7保持固定在支架9上。在图3b 中同样示出向前推移的位置上的弹簧加载的柱14，其中可以看出，作动件15将使在试样载体座7上的相应的夹具件19弯曲，从而可以将结网或栅格***试样载体座内。

如图4所示，位移装置3具有第一管件20，第一管件20的外部安装在操作容器1上，并设有第二管件21，第二管件21与第一管件2相对并且其外部同样安装在操作容器1上。位移装置3另外还包括空心轴，在图1中也示出该空心轴并用附图标记22标示出，空心轴 22穿入第一管件20内，且另外也穿入第二管件21内，其中在图4中仅示出空心轴22的端段，推杆穿入空心轴内，推杆用于对试样或试样载体座7的叼爪23进行作动控制。不同于图2，在图4中示出，支架9沿导轨10被置于位移装置11的位移路径上，从而用叼爪 23可以将试样载体座7从支架9或从夹具件10上取下。由止挡24形成静止位置，也如图 2所示，在该静止位置支架9平面贴靠在试样载体座7的存放台8处。用25标示闭锁机构，利用该闭锁机构可对第二管件21进行闭锁，以便当操作容器1例如未接在低温-光学显微镜上时，避免氮气过度泄出或湿气进入操作容器1的内部。

在图5中示出叼爪23抓取试样载体座7并且支架9脱离位移装置3的位移路径11的状态，在后续的步骤中利用空心轴22沿第二管件21在箭头26的方向上将叼爪23移离操作容器1，只要操作容器1用第二管件21利用图中未进一步示出的连接机构与试样台相连接，即可将试样载体座7例如放置在光学显微镜的试样台上。用27标示操作容器1内的试样载体或试样载体座的存放槽。图中另外还示出，存放台8、导轨10和存放槽27共同构成一个结构单元，结构单元利用中间部28过渡与本发明的操作容器1的位移装置3连接。

Claims (10)

1.操作容器(1)，用于低温-显微检验，具有至少一个试样载体座(7)的支架(9)和至少一个用于对试样载体或试样载体座(7)进行操作的操作开口(2)，其特征在于，试样载体座(7)的支架(9)可被置于试样载体座(7)位移装置(3)的完全贯穿操作容器(1)的位移路径(11)上，试样载体座(7)的支架(9)可沿横切位移装置(3)位移路径(11)的导轨(10)移动。

2.根据权利要求1的操作容器，其特征在于，沿导轨(10)为在位移装置(3)位移路径(11)上的试样载体座(7)的支架(9)设有至少一个静止位置，并为试样载体座(7)的支架(9)设有至少另一个静止位置，在所述静止位置，支架(9)平面贴靠在试样载体座(7)的存放台(8)上，从而使试样载体座(7)可从存放台(8)位移到试样载体座(7)的支架(9)上。

3.根据权利要求2所述的操作容器，其特征在于，通过磁力作用形成静止位置。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的操作容器，其特征在于，试样载体座(7)的支架(9)具有至少两个相互独立的夹具件(13)，所述夹具件(13)用于对试样载体座(7)进行松紧配合固定保持。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的操作容器，其特征在于，所述试样载体座(7)的支架(9)具有弹簧加载的柱(14)，所述弹簧加载的柱(14)至少凸伸到夹具件(13)的作用平面，用于对试样载体座(7)进行作动控制。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的操作容器，其特征在于，位移装置(3)包括空心轴(22)，所述空心轴(22)穿入其外部安装在操作容器上的第一管件(20)并伸入操作容器(1)的内部空间内，在空心轴(22)上穿入推杆，所述推杆用于对试样的叼爪(23)进行作动控制。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的操作容器，其特征在于，位移装置(23)通过与第一管件(20)相对的、其外部安装在操作容器上的第二管件(21)移离操作容器(1)。

8.根据权利要求7所述的操作容器，其特征在于，第二管件(21)具有用于将第二管件(21)与显微镜台连接的连接机构。

9.根据权利要求7所述的操作容器，其特征在于，利用闭锁机构(25)对第二管件(21)进行闭锁。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的操作容器，其特征在于，由透明的上盖(4)对操作容器(1)进行覆盖，所述上盖(4)被间隔柱(5)固定保持在操作容器(1)上。