一种快速变温冷冻装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及快速变温冷冻装置，快速变温冷冻装置包括冷冻架，冷冻铜杯、加热装置和温度探测器，冷冻铜杯紧配合连接于冷冻架的中心孔内，冷冻铜杯内用于加载固液混合态乙烷，加热装置设于冷冻铜杯的外筒壁上，并与冷冻铜杯热传导连接，用于对冷冻铜杯内的固液混合态乙烷进行加热，温度探测器设于冷冻铜杯上，用于检测冷冻铜杯内的固液混合态乙烷的温度。冷冻电镜样品制备时将载有样品溶液的样品载网投入冷冻铜杯内进行冷冻，完成后控制加热装置启动对固液混合态乙烷进行加热，加热至去玻璃化温度，对冷冻电镜样品进行去玻璃化处理，以消除电镜样品因快速冷冻产生的内应力，从而改善冷冻电镜样品图像中的漂移问题。善冷冻电镜样品图像中的漂移问题。善冷冻电镜样品图像中的漂移问题。

【技术实现步骤摘要】
一种快速变温冷冻装置


[0001]本技术涉及电镜样品制备
，尤其涉及一种快速变温冷冻装置。

技术介绍

[0002]生物样品是辐照敏感型样品，在低剂量、短时间辐照下也会引起样品漂移，即电子束诱导漂移(beam
‑
induced motion，简称BIM)。通常认为快速冷冻(105～106℃/s)过程中在样品内积攒的内应力与样品在辐照过程中所承受的辐照热应力诱发的样品变形与扭转，是导致冷冻电镜样品数据采集过程中图像漂移的主要原因。
[0003]近些年，随着直接电子探测相机多帧拍摄、录制方法、后期数据处理算法与软件技术的日趋成熟，生物冷冻电镜样品图像数据收集过程中产生的大量漂移问题得以后期矫正。但是，冷冻电镜样品在被观察初期是所承受辐照损伤效应最弱、所含样品结构高分辨信息最多的部分，采用现有技术仍然无法矫正图像拍摄或录制初期(前几帧数据)的漂移问题。因此，如何保留这些重要结构信息，是结构生物学领域迈向原子分辨率时代所需解决的关键性问题。

技术实现思路

[0004](一)要解决的技术问题
[0005]鉴于现有技术的上述缺点、不足，本技术提供一种快速变温冷冻装置，借鉴材料热处理中材料淬火与回火原理，当样品快速冷冻完成后，通过控温装置加热冷冻铜杯内冷冻剂到去玻璃化温度，产生类似回火作用，以消除样品因快速冷冻而产生的内应力，以解决现有技术冷冻样品数据中的图像漂移问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为了达到上述目的，本技术提供了一种快速变温冷冻装置，具体技术方案如下：
[0008]一种快速变温冷冻装置，包括：
[0009]冷冻架，设置有中心孔；
[0010]冷冻铜杯，紧配合连接于中心孔内，用于承装固液混合态乙烷；
[0011]加热装置，设于冷冻铜杯的外周，并与冷冻铜杯热传导连接，用于对冷冻铜杯内的固液混合态乙烷进行加热；
[0012]温度探测器，设于冷冻铜杯的外壁上，用于检测冷冻铜杯内的固液混合态乙烷的温度。
[0013]进一步地，加热装置包括：
[0014]加热筒，套设于冷冻铜杯的外周，并与冷冻铜杯相连；
[0015]多个加热陶瓷片，等间隔设于加热筒内，并分别与冷冻铜杯热传导连接。
[0016]进一步地，冷冻铜杯的筒壁上设置有限位挡环；
[0017]加热筒底部置于限位挡环上，顶部通过限位法兰与冷冻铜杯顶部相连。
[0018]进一步地，加热筒的内壁设置有多个第一凹槽，冷冻铜杯的外壁对应设置有多个第二凹槽，第一凹槽和第二凹槽一一对应；
[0019]加热陶瓷片置于第一凹槽和第二凹槽内。
[0020]进一步地，加热筒内壁还设置有第三凹槽，冷冻铜杯外壁上对应设置有第四凹槽，温度探测器安装于第三凹槽内；
[0021]加热筒上还设置有插线孔，插线孔与第三凹槽相连通。
[0022]具体地，冷冻铜杯通过紧固装置连接于中心孔内；
[0023]紧固装置包括第一紧固部和第二紧固部；
[0024]第一紧固部设于冷冻铜杯的外壁上，第二紧固部连接于冷冻架上，并能够与第一紧固部紧固连接。
[0025]优选地，第一紧固部包括多个卡槽，多个卡槽等间隔设于冷冻铜杯的外壁上；
[0026]第二紧固部为半圆形卡环，半圆形卡环能够与任一个卡槽相卡接，并通过螺栓与冷冻架相连。
[0027]具体地，冷冻架包括冷冻筒和顶部盖板；
[0028]中心孔设于顶部盖板上，顶部盖板设于冷冻筒的顶部。
[0029]近一步地，冷冻筒的筒壁上等间隔设置有多个第一通气孔；
[0030]顶部盖板上设置有多个第二通气孔。
[0031](三)有益效果
[0032]本技术提供的快速变温冷冻装置，解决了现有技术的不足。
[0033]本技术中，快速变温冷冻装置包括冷冻架，冷冻铜杯、加热装置和温度探测器，其中，冷冻铜杯紧配合连接于冷冻架的中心孔内，冷冻铜杯内用于加载固液混合态乙烷，加热装置设于冷冻铜杯的外筒壁上，并与冷冻铜杯热传导连接，用于对冷冻铜杯内的固液混合态乙烷进行加热，温度探测器也设于冷冻铜杯上，用于检测冷冻铜杯内的固液混合态乙烷的温度。
[0034]本技术通过将快速变温冷冻装置置于冷冻箱内，冷冻箱内注入有液氮，然后将载有样品溶液的样品载网快速投入冷冻铜杯内进行冷冻，冷冻完成后控制加热装置启动对液态乙烷进行加热，继而加热冷冻载网至去玻璃化温度，产生回火作用，以消除电镜样品因快速冷冻而产生的内应力，从而改善冷冻电镜样品数据中的图像漂移问题。
附图说明
[0035]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定，在附图中：
[0036]图1为具体实施方式中快速变温冷冻装置的第一视角的结构示意图；
[0037]图2为具体实施方式中快速变温冷冻装置的第二视角的结构示意图；
[0038]图3为具体实施方式中冷冻铜杯及加热装置的结构示意图；
[0039]图4为具体实施方式中加热装置的结构示意图；
[0040]图5为具体实施方式中加热装置的局部结构示意图；
[0041]图6为具体实施方式中冷冻铜杯的结构示意图；
[0042]图7为具体实施方式中冷冻架的结构示意图；
[0043]图8为冷冻电镜样品去玻璃化处理的时间
‑
温度曲线。
[0044]【附图标记说明】
[0045]1、冷冻架；11、冷却筒；12、顶部盖板；13、中心孔；14、第一通气孔；15、第二通气孔；16、导向孔；
[0046]2、冷冻铜杯；21、卡槽；22、限位挡环；23、第二凹槽；24、第四凹槽；
[0047]3、加热装置；31、加热筒；32、第一凹槽；33、第三凹槽；34、插线孔；35、加热陶瓷片；
[0048]4、半圆形卡环；5、温度探测器；6、控制器；7、限位法兰；8、辅助工具预冷杯；9、样品盒支架；10、导向杆。
具体实施方式
[0049]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术的优选实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。下面结合附图对本技术的实施例进行详细说明。
[0050]在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速变温冷冻装置，其特征在于，包括：冷冻架(1)，设置有中心孔(13)；冷冻铜杯(2)，紧配合连接于所述中心孔(13)内，用于承装固液混合态乙烷；加热装置(3)，设于所述冷冻铜杯(2)的外周，并与所述冷冻铜杯(2)热传导连接，用于对所述冷冻铜杯(2)内的所述固液混合态乙烷进行加热；温度探测器(5)，设于所述冷冻铜杯(2)的外壁上，用于检测所述冷冻铜杯(2)内的所述固液混合态乙烷的温度。2.根据权利要求1所述的快速变温冷冻装置，其特征在于，所述加热装置(3)包括：加热筒(31)，套设于所述冷冻铜杯(2)的外周，并与所述冷冻铜杯(2)相连；多个加热陶瓷片(35)，等间隔设于所述加热筒(31)内，并分别与所述冷冻铜杯(2)热传导连接。3.根据权利要求2所述的快速变温冷冻装置，其特征在于，所述冷冻铜杯(2)的筒壁上设置有限位挡环(22)；所述加热筒(31)底部置于所述限位挡环(22)上，顶部通过限位法兰(7)与所述冷冻铜杯(2)顶部相连。4.根据权利要求3所述的快速变温冷冻装置，其特征在于，所述加热筒(31)的内壁设置有多个第一凹槽(32)，所述冷冻铜杯(2)的外壁对应设置有多个第二凹槽(23)，所述第一凹槽(32)和所述第二凹槽(23)一一对应；所述加热陶瓷片(35)置于所述第一凹槽(32)和所述第二凹槽(23)内。5.根据权利要求4所述的快速变温冷冻装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱博玲，陈永圣，张龙龙，黄小俊，孙飞，
申请(专利权)人：中国科学院生物物理研究所，
类型：新型
国别省市：