快速切换生物样品低温冷冻和激光复温的可视化实验装置制造方法及图纸

一种快速切换生物样品低温冷冻和激光复温的可视化实验装置，包括：光学平台、二自由度转动设置于其上的样品台、加热机构、冷冻机构、传感机构和控制单元。本发明专利技术利用低温下高热导率的蓝宝石和传导冷却的方式避免了洁净生物样本在冷冻过程中与液氮直接接触而受到污染，不存在莱登弗罗斯特效应，答复提高冷却速率，采用的开放式蓝宝石样品台突破了传统生物样本冻融过程中冷冻载体对液滴的体积限制(容量≤3μL)，并采用转台和滑动丝杆等机械化装置将冷冻和复温系统一体化，无需人工的液滴转移操作，切换快速，并配备显微高速相机实时地观察和记录生物样本在冻融全过程中的液态、玻璃态、晶态转换情况。晶态转换情况。晶态转换情况。

【技术实现步骤摘要】
快速切换生物样品低温冷冻和激光复温的可视化实验装置


[0001]本专利技术涉及的是一种生化实验设备领域的技术，具体是一种快速切换生物样品低温冷冻和激光复温的可视化实验装置。

技术介绍

[0002]通常细胞或者生物组织的冻融是通过冷冻设备和复温设备两套系统独立完成，两个操作过程无法瞬间平滑切换，且各自的降温速率和升温速率有限，无法满足低损伤率要求，更无法实现在超高速冷却或者超高速升温一瞬间的全过程显微可视化。为了研究从冰冻态的生物细胞样品瞬间切换至超高速复温模式过程中物理机制，需要一款既能够实现生物细胞快速冷冻，又能够在保证其维持原有冷态物理特征情况下迅速切换并高速复温的冻融一体系统，要求冷冻和复温过程均具备超短时间内的高速成像记录能力。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对现有开放式的玻璃化冷冻载杆会使洁净样本液滴与液氮直接接触而产生微生物感染以及DNA损伤，而液滴与液氮直接接触时产生的莱登弗罗斯特效应会进一步降低冷冻速率和冷冻均匀性，产生局部结晶现象；现有封闭式的玻璃化冷冻载杆有效工作容积较小(≤3μL)，无法满足临床应用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速切换生物样品低温冷冻和激光复温的可视化实验装置，其特征在于，包括：光学平台、二自由度转动设置于其上的至少两个样品台、加热机构、冷冻机构、传感机构和控制单元，其中：样品台通过滑动丝杆和与其相连的样品连接杆和固定夹具实现转动或升降二自由度，以便从光学平台的加热工位和冷冻工位之间互相切换，加热机构和冷冻机构分别各自正对加热工位和冷冻工位，两组传感机构分别采集加热工位和冷冻工位的工况并反馈至控制单元实现冷冻复温一体化；所述的加热机构包括：分别与控制单元相连的激光器主机及水冷一体化装置和光学校准输出端；所述的冷冻机构包括：装有液氮的广口杜瓦和活动设置的微量移液器。2.根据权利要求1所述快速切换生物样品低温冷冻和激光复温的可视化实验装置，其特征是，所述的活动设置，通过竖直方向可伸缩的旋转支杆以及水平方向可伸缩的固定夹具实现。3.根据权利要求1所述的快速切换生物样品低温冷冻和激光复温的可视化实验装置，其特征是，所述的滑动丝杆通过旋转托盘设置于光学平台上，从而实现转动。4.根据权利要求1所述的快速切换生物样品低温冷冻和激光复温的可视化实验装置，其特征是，所述的旋转托盘的外部设有限位磁铁，通过电机和软件控制实现样品台的冷冻工位和加热工位状态切换，减少玻璃化液滴与外部换热。5.根据权利要求1所述的快速切换生物样品低温冷冻和激光复温的可视化实验装置，其特征是，所述的传感机构包括：两组高速相机及其氙灯光源、两个热电偶、以及数据采集仪，其中：高速相机分别采集加热工位和冷冻工位的实时图像信息并反馈至控制单元，热电偶采集冷冻工位的温度并通过数据采集仪输出数字温度信号至控制单元。6.一种基于权利要求1
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5中任一所述可视化实...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄永华，潘平安，程锦生，李铮，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：