对无接触定向流体动力学流动同时进行成像和执行的设备和方法技术

本发明专利技术涉及一种用于对样品中的无接触定向流体动力学流动同时进行成像和执行的设备，具有：至少一个光源，特别是激光，被适配成动态地加热样品的内部和/或表面；具有物镜的显微镜，物镜被适配成对样品的至少一部分进行成像并且将光源的光束特别是激光束引导到，特别地聚焦到样品中和/或样品上，以加热样品的至少一个指定位置；用于操纵指定位置的装置；以及用于样品的样本室，样本室可用于成像辐射和光束进入以允许经由物镜对样品同时进行成像和操纵。此外，本发明专利技术涉及一种用于对样品中的无接触定向流体动力学流动同时进行成像和执行的方法，其中，至少一个光源特别是激光经由光束特别地经由激光束动态地加热样品的内部和/或表面，至少一个光源的光束通过显微镜的物镜被导向样品，光束被可变地引导到，特别地被聚焦到样品的指定位置，在样品中诱导流体动力学流动，以及经由与用于引入光束的相同的物镜对样品进行成像。

Apparatus and method for simultaneous imaging and execution of contactless directional hydrodynamic flow

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对无接触定向流体动力学流动同时进行成像和执行的设备和方法本专利技术涉及如下各项：根据权利要求1的用于对样品中的无接触定向流体动力学流动同时进行成像和执行的设备；根据权利要求20的用于对样品中的无接触定向流体动力学流动同时进行成像和执行的方法；根据权利要求36的计算机程序产品；以及根据权利要求37的计算机可读存储介质。根据JournalofAppliedPhysics104，104701(2008)(应用物理期刊104,104701(2008))，知道了所定义的在微观尺度上的流体流动的控制，其是化学和生物化学中的若干应用的基础并且在缩小生物传感应用中起着重要作用。小型化可以缩短实验的时间，增强检测的信噪比并且减少化学药品的总体消耗。在过去，已经探索了用以远程切换微制造通道中的阀门以便控制通道中的流体流动的若干方式。已经调查了光学方法来移动覆盖的流体液滴或通过俘获粒子附近的全息诱导的涡流来驱动液体流动。光刻表面图案化用于通过热毛细管致动或表面声波来诱导液滴移动。光刻表面图案化是作为在没有表面图案化或不使用特殊基质的情况下对于液体在两个维度上具有受控路径的远程光学驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于对样品(24)中的无接触定向流体动力学流动同时进行成像和执行的设备(30)，具有/n-至少一个光源(1)，特别是激光源，被适配成动态地加热所述样品(24)的内部和/或表面，/n-具有物镜(16)的显微镜(25)，所述显微镜(25)被适配成对所述样品(24)的至少一部分进行成像并且将所述光源(1)的光束(26)，特别是激光束引导到，特别地聚焦到所述样品(24)中和/或所述样品(24)上，以加热所述样品(24)的至少一个指定位置，/n-用于操纵所述指定位置的装置(8)，以及/n-用于所述样品(24)的样本室(17)，所述样本室(7)可用于成像辐射(27)和所述光束(26)进入以允许经由...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171124 EP 17203545.31.一种用于对样品(24)中的无接触定向流体动力学流动同时进行成像和执行的设备(30)，具有
-至少一个光源(1)，特别是激光源，被适配成动态地加热所述样品(24)的内部和/或表面，
-具有物镜(16)的显微镜(25)，所述显微镜(25)被适配成对所述样品(24)的至少一部分进行成像并且将所述光源(1)的光束(26)，特别是激光束引导到，特别地聚焦到所述样品(24)中和/或所述样品(24)上，以加热所述样品(24)的至少一个指定位置，
-用于操纵所述指定位置的装置(8)，以及
-用于所述样品(24)的样本室(17)，所述样本室(7)可用于成像辐射(27)和所述光束(26)进入以允许经由所述物镜(16)对所述样本同时进行成像和操纵。


2.根据权利要求1所述的设备(30)，
其特征在于
在光束路径的准直部分(28)中，在所述光源(1)与所述显微镜(26)之间提供用于操纵所述光束(26)的聚焦体积的装置，特别是可变光束扩展器(7)。


3.根据权利要求1和2中的一项所述的设备(30)，
其特征在于
所述用于操纵所述指定位置的装置(8)是扫描器，特别是声光偏转器或电流计扫描器，特别是准静态电流计扫描器。


4.根据权利要求1至3中的一项所述的设备(30)，
其特征在于
快门装置(11)被提供并且被适配成中断所述光束(28)到所述显微镜(25)的光路中的耦合。


5.根据权利要求1至4中的一项所述的设备(30)，
其特征在于
所述显微镜(25)是下列中的至少一种：共焦显微镜、荧光激光扫描显微镜、宽场光显微镜和/或2-光子荧光显微镜。


6.根据权利要求1至5中的一项所述的设备(30)，
其特征在于
所述物镜(16)具有至少为0.5，优选地为0.95，更优选地为1.2以及最优选地为1.4的高数值孔径。


7.根据权利要求1至6中的一项所述的设备(30)，
其特征在于
提供空气或浸没物镜，对于后者，优选地在所述物镜与所述样本之间提供硅油或重水。


8.根据权利要求1至7中的一项所述的设备(30)，
其特征在于
所述样本室(17)包括：样品保持器，优选地为具有第一样本室限定表面的盖玻片；在所述样品保持器上的至少一个间隔件，所述至少一个间隔件提供定义的样本厚度；以及具有第二室限定表面的冷却装置(18)，其中所述间隔件被设置在所述第一限定表面与所述第二限定表面之间。


9.根据权利要求8所述的设备(30)，
其特征在于
所述样品保持器和/或所述第二室限定表面具有至少30μm的厚度。


10.根据权利要求8所述的设备(30)，
其特征在于
所述冷却装置的所述第二室限定表面包括导热、透明的材料，优选地为蓝宝石或金刚石。


11.根据权利要求8所述的设备(30)，
其特征在于
所述冷却装置(18)进一步包括至少一个冷却元件(31)，优选地为珀耳帖元件，被适配成使所述导热材料冷却。


12.根据权利要求8或11所述的设备(30)，
其特征在于
所述冷却装置(18)包括热管理系统(32)，所述热管理系统(32)被适配成从所述冷却元件(31)去除热。


13.根据权利要求1至12中的一项所述的设备(30)，
其特征在于
提供亮场或暗场照明(19)，所述亮场或暗场照明(19)支持通过所述显微镜(25)的所述物镜(16)对所操纵的样品(24)进行直接或间接检查。


14.根据权利要求1至13中的一项所述的设备(30)，
其特征在于
提供数据处理装备(20)，所述数据处理装备(20)被连接到所述冷却装置(18)、所述显微镜(25)、所述快门(11)和所述光源(1)，由此能够依赖于彼此和/或依赖于辐照的样品(24)的成像信息来设置所述冷却装置(18)的冷却强度和所述光束(26、28)的强度。


15.根据权利要求14所述的设备(30)，
其特征在于
所述数据处理装备(20)进一步被连接到用于操纵所述光束(26)的所述指定位置的装置，以便引起通过所述样品(24)的所述光束(26)的受控移动。


16.根据权利要求1至15中的一项所述的设备(30)，
其特征在于
用于操纵所述指定位置的装置具有至少一个空间光调制器。


17.根据权利要求1至16中的一项所述的设备，
其特征在于
所述光源是红外光源，特别是红外激光，具有的波长在700nm至1mm的范围内，优选地在1000nm至0.1mm的范围内，并且更优选地在1300nm至0.05mm的范围内。


18.根据权利要求1至17中的一项所述的设备，
其特征在于
存在用于将所述光束(12)耦合到所述显微镜的光路中的装置。...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫里茨·克赖斯英，阿纳托·弗里奇，马特乌斯·米塔斯奇，
申请(专利权)人：马克斯·普朗克科学促进协会，
类型：发明
国别省市：德国;DE