用于透射电子显微镜的样品制备制造技术

本发明专利技术公开了一种TEM样品盒，其包括：(a)顶基板和底基板，所述顶基板和底基板是透明的并且基本上彼此平行；(b)第一间隔物和第二间隔物，其位于所述顶基板下方和坐落在所述底基板上，所述第二间隔物与所述第一间隔物相对，并以间距d与所述第一间隔物间隔开；(c)腔室，其在所述顶基板和底基板之间和在所述第一和第二间隔物之间形成，所述腔室具有两个向大气开放的端部，并且其特征在于具有由间隔物的厚度h所限定的高度，其中该高度比血红细胞的直径小。本发明专利技术还包括用于制备用于TEM纳米颗粒表征的干燥样品的方法，以及用于分析液体样品中的纳米颗粒的TEM图像的方法。中的纳米颗粒的TEM图像的方法。中的纳米颗粒的TEM图像的方法。

【技术实现步骤摘要】
用于透射电子显微镜的样品制备
[0001]本专利技术是2013年07月08日所提出的申请号为201380046634.4、专利技术 名称为《用于透射电子显微镜的样品制备》的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及一种用于制备含有均匀分布的纳米颗粒的样品的方法。这 样的均匀分布的样品适用于使用透射电子显微镜(TEM)的基于成像的观 察和定量表征。本专利技术有助于在液体样品中的纳米颗粒的形貌、尺寸和分 布的实时研究，且不会由于样品盒的几何约束引起纳米颗粒的团聚。

技术介绍

[0003]纳米颗粒或基于纳米颗粒的配方具有为了增强的治疗或诊断目的而向 靶组织有效递送的优点，这通常与它们的大小、形状、表面性质、和聚集/ 团聚状态相关。关于纳米颗粒在水性或生理环境中的尺寸分布、聚集/团聚 状态、以及形状的纳米颗粒的综合物理化学性能对于它们在生物医学应用 和遵从安全规定中的用途而言是重要的，又是有挑战性的。纳米颗粒在生 物体液中的聚集/团聚在确定对于生物识别而言至关重要的物理尺寸、形状 和表面性质中起到了关键作用，但这样的聚集/团聚的基于图像的观测在固 相中是难以实现的。透射电子显微镜(TEM)是用于观测纳米颗粒的独特 且有力的工具。然而，由于纳米颗粒在常规的TEM样品中的不均匀的空间 分布，所述样品是通过将纳米颗粒的溶液在铜网上干燥，或者通过在低温 台样品夹(cryostage holder)上冷冻而制备的，因此TEM很少用于评价纳 米颗粒在水性溶液中的空间分布。

技术实现思路

[0004]本专利技术涉及一种微片纳米吸量管的制造，所述微片纳米吸量管具有受 控的腔室宽度以用于分选来自如血液样品或乳状液体的液体样品的纳米颗 粒，并防止干燥过程中所述颗粒的聚集，这使得可以定量分析它们在水溶 液中的聚集/团聚状态和颗粒浓度。这种微片适用于和兼容所有类型的商业 TEM夹具。这样的纳米吸量管证明是用于基于TEM图像的定量表征的简 单方便的取样装置。
[0005]在一个方面，本专利技术涉及一种用于制备用于TEM纳米颗粒表征的样品 的方法，其包括：
[0006](a)提供样品盒，所述样品盒包括：
[0007](i)顶基板和底基板，所述基板各自具有顶表面和底表面，以及 长度L1，宽度W1和厚度T1，所述顶基板和底基板是透明的且基本上彼此 平行；
[0008](ii)第一间隔物和第二间隔物，其各自具有长度L2，宽度W2 和厚度h，位于所述顶基板下方和坐落在所述底基板上，所述第二间隔物被 设置成与所述第一间隔物相对，并以间距d与所述第一间隔物间隔开；其 中，所述间隔物的宽度W2小于所述顶基板的宽度W1；和
[0009](iii)非封闭的腔室，其具有两个向大气开放的端部，并在所述 顶基板和底基板
之间和在所述第一和第二间隔物之间形成，所述腔室的特 征在于，具有长度L1，宽度d，以及由所述间隔物的厚度所限定的高度h， 其中该高度h比红血细胞的直径更小；(请提供图像或示意图的参考)
[0010](b)向所述腔室中装载含纳米颗粒的液体样品；以及
[0011](c)在所述腔室中干燥所述液体样品，以得到含有纳米颗粒的干燥样 品，所述纳米颗粒附着在顶基板的底表面和底基板的顶表面上。
[0012]在另一个方面，本专利技术涉及上述的样品盒。
[0013]在另一个方面，本专利技术涉及一种用于分析在液体样品中的纳米颗粒的 TEM图像的方法，包括：(请标出参考的附图以解释下文)
[0014](a)根据上述的方法制备用于TEM纳米颗粒表征的干燥样品；
[0015](b)将所述干燥样品放置在TEM下；以及
[0016](c)观察并分析在所述干燥样品中的纳米颗粒的TEM图像，以得到 在液体样品中的纳米颗粒的聚集、团聚和/或浓度的信息。
[0017]此外，在另一个方面，本专利技术涉及一种用于分析在组合物中的颗粒的 TEM图像的系统，包括：(请标出参考的附图以解释下文)
[0018](a)如上所述的样品盒；以及
[0019](b)包含算法以进行以下功能的计算机软件：
[0020](i)获得纳米颗粒的TEM图像并将该图像存储在计算机中；
[0021](ii)预处理该TEM图像以增强对比度，降低噪音和背景；
[0022](iii)将图像中的纳米颗粒从背景中分割出；
[0023](iv)构建具有用户界面的训练数据库；以及
[0024](v)基于在所述训练数据库中的信息将单个颗粒分类。
[0025]在另一方面，本专利技术涉及一种干燥的含纳米颗粒的样品，其包含在上 述样品盒的非封闭的腔室中均匀分布的干燥形式的纳米颗粒，其中，所述 纳米颗粒是作为在液体样品中分散的非干燥的颗粒形式装载到所述腔室中 的，且所述在腔室中均匀分布的干燥形式的纳米颗粒附着在所述底基板的 顶表面和所述顶基板的底表面，且其中，在所述非封闭的腔室中的纳米颗 粒的均匀分布反映了在所述液体样品中分散的非干燥的纳米颗粒的状态， 而且其中，所述干燥样品不包含细胞。所述底基板的顶表面和所述顶基板 的底表面形成了所述腔室内表面的部分(顶内表面和底内表面)。
[0026]上述这些以及其他的方面将从以下的优选实施方式的描述并结合附图 而变得更明显，虽然在不脱离本公开新颖概念的实质和范围内，可能会有 其变化和修改带来的影响。
[0027]附图说明了本专利技术的一个或多个实施方式，并且与书面描述一起用于 解释本专利技术的原理。只要可能，在整个附图中使用相同的附图标记来表示 实施方式中相同或类似的元件。
附图说明
[0028]图1A
‑
1E是显示出用于制备显微样品的常规方法的示意性的侧视图 (图1A
‑
1D)和顶视图(图1E)。
[0029]图2A
‑
2E是显示出用于制备另一种显微样品的常规方法的示意性的侧 视图(图2A
‑
2D)和顶视图(图2E)。
[0030]图3A
‑
3E是显示出制备根据本专利技术的干燥的显微样品的示意性的侧视 图(图3A
‑
3D)和顶视图(图3E)。
[0031]图4A
‑
4E是显示出制备根据本专利技术的显微样品的示意性的侧视图(图 4A
‑
4D)和顶视图(图4E)。
[0032]图5是根据本专利技术的一个实施方式的样品盒(或微片纳米吸量管)的 示意性透视图。
[0033]图6是样品盒(微片纳米吸量管)的示意性横截面图。
[0034]图7A
‑
7B是根据本专利技术的一个实施方式的样品盒沿着线702的示意性 顶视图(图7A)和横截面图(图7B)。
[0035]图8A
‑
8B是根据本专利技术的另一个实施方式的样品盒沿着线702的示意 性顶视图(图8A)和横截面图(图8B)。
[0036]图9A
‑
9B是根据本专利技术的另一个实施方式的样本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于制备在样品盒中的干燥的含有纳米颗粒的样品的方法，所述干燥的含有纳米颗粒的样品用于在液体样品中的纳米颗粒的分布状态的TEM观察和/或表征，所述方法包括：(a)提供适用于和兼容商业TEM夹具的样品盒，所述样品盒包括：(i)顶基板和底基板，所述顶基板和所述底基板各自具有顶表面和底表面、以及长度L1、宽度W1和50nm至300nm的范围内的厚度T1，所述顶基板和所述底基板是透明的且基本上彼此平行；(ii)第一间隔物和第二间隔物，其各自具有长度L2、宽度W2和厚度h，位于所述顶基板下方和坐落在所述底基板上，所述第二间隔物被设置成与所述第一间隔物相对，并以间距d与所述第一间隔物间隔开；其中，所述间隔物的所述宽度W2小于所述顶基板的所述宽度W1；以及(iii)非封闭的腔室，其具有两个向大气开放的端部，并在所述顶基板和所述底基板之间和在所述第一间隔物和所述第二间隔物之间形成，所述腔室的特征在于，具有长度L1、宽度d、以及由所述间隔物的所述厚度所限定的高度h，其中所述高度h小于或等于5μm，所述长度L1不超过1cm，所述宽度d小于1cm；(b)向所述腔室中装载含纳米颗粒的液体样品；以及(c)在所述非封闭的腔室中干燥所述液体样品，以得到干燥的含有纳米颗粒的样品，其中，所述纳米颗粒附着在所述顶基板的所述底表面和所述底基板的所述顶表面上。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含纳米颗粒的液体样品是选自血液样品、体液、乳液、化学机械抛光/平坦化的浆料、和包含碳酸钙纳米颗粒的液体或牛奶中的至少一种。3.一种用于分析在干燥样品中的纳米颗粒的TEM图像的方法，包括：(a)根据权利要求1所述的方法制备在样品盒中的干燥的含有纳米颗粒的样品，所述干燥的含有纳米颗粒的样品用于在液体样品中的纳米颗粒的分布状态的TEM观察和/或表征；(b)将所述干燥样品放置在TEM下；以及(c)观察并分析在所述干燥样品中的纳米颗粒的TEM图像，以得到在液体样品中的纳米颗粒的聚集、团聚和/或浓度的信息。4.根据权利要求3所述的方法，其中，观察并分析的步骤进一步包括：(i)获得所述纳米颗粒的TEM图像并将所述TEM图像存储在计算机中；(ii)预处理所述TEM图像以增强对比度，降低噪音和背景；(iii)将图像中的纳米颗粒从背景中分割出；(iv)构建具有用户界面的训练数据库；以及(v)基于在所述训练数据库中的信息将单独的纳米颗粒分类。5.根据权利要求4所述的方法，其中，利用计算机软件进行步骤(i)至(v)。6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述构建步骤包括训练计算机以识别纳米颗粒的性质。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述性质是选自聚集的颗粒和单个颗粒中的至少一种。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述顶基板进一步包括多个孔或通道
或狭缝，所述孔或通道或狭缝的尺寸适于限制腔室中的液体样品，使其不会通过所述孔或通道或狭缝逸出。9.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述顶基板和所述底基板各自具有在100nm至200nm的范围内的厚度。10.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述样品盒进一步包括：(a)具有顶表面和底表面的顶框，所述顶框位于所述顶基板上，并具有在所述顶框的所述顶表面和所述底表面之间形成的开放的窗口；以及(b)具有顶表面和底表面的底框，所述底框...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨重熙，
申请(专利权)人：闳康科技美国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：