描述一种用于显微镜的样品定位器,包括:样品台(32);托架(34),所述托架(34)布置在所述样品台(32)上;样品载台(36),所述样品载台(36)可连接至所述托架(34),样品可附接至所述样品载台(36);和调节装置(44),所述调节装置(44)接合在所述托架(34)上,所述调节装置(44)与所述样品载台(36)、与连接至所述样品载台(36)的托架(34)一起,在所述样品台(32)上相对于所述物镜(46)可移置至目标位置。提供分离装置,当通过所述物镜(46)对所述样品成像时,所述分离装置将布置在所述目标位置的所述样品载台(36)从所述托架(34)分离。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及根据权利要求I和权利要求2的前序部分的样品定位器。
技术介绍
光学显微镜方法最近已被发展,基于单独的点状物体(特别是荧光分子)的连续的、随机的定位,利用光学显微镜方法有可能显示比传统光学显微镜的衍射限分辨率极限更小的图像结构。例如在 WO 2006/127692A2 ;DE 102006021317B3 ;W0 2007/128434A1,US 2009/0134342A1 ;DE 102008024568A1 ; " Sub-diffraction-limit imaging bystochastic optical reconstruction microscopy(STORM), " Nature Methods 3,793-796 (2006), M. J. Rust, M. Bates, X. Zhuang ; " Resolution of Lambda/10 in fluorescence microscopy using fast single molecule photo-switching, " GeislerC.等,Appl.Phys.A,88,223-226 (2007)中描述了这样的方法。显微术的这个新分支也被称为“定位显微术”。这些应用的方法在文献中例如以PALM、FPALM、(F) STORM、PALMIRA或者GSDIM的名称而已知。这些新方法的共同之处在于利用标记制备待成像的结构,该标记具有两个不同状态,即“亮”态和“暗”态。例如,如果使用荧光染料作为标记,则亮态为能够发荧光的状态,且暗态为不能发荧光的状态。为了以比成像光学系统的传统分辨率极限更小的分辨率对图像结构成像,标记中的小子集被重复地制备(prepare)到亮态。这个子集在下文被称为“激活的子集”。必须选择这个激活的子集以使在亮态中相邻的标记之间的平均距离大于成像光学系统的分辨率极限。激活的子集的亮度信号被成像到空间分辨的光检测器(例如,CCD照相机)上。因此从每个标记采集光斑,通过成像光学系统的分辨率极限确定该光斑的尺寸。结果是多个单独的原始数据图像被采集,在每个单独的原始数据图像中对不同的激活的子集成像。在图像分析过程中,接着在每个单独的原始数据图像中确定光斑(表示在亮态中的标记)的中心点。然后将从单独的原始数据图像确定的光斑的中心点组合至一个全部描述(cbpiction)。由这个全部描述产生的高分辨率图像反映标记的分布。为了待成像的结构的典型的复制,必须检测足够大数量的信号。然而,由于在特定激活子集中标记的数量受在亮态中的两个标记之间必须存在的最小平均距离限制,因此为了完全地对该结构成像,必须采集非常大量的单独的原始数据图像。单独的原始数据图像的数量范围典型地为 10000 至 100000。采集单独的原始数据图像所需要的时间被成像检测器的最大图像采集速率限制在低端。这导致了该全部描述所必需的一系列单独的原始数据图像的总采集时间相对较长。该总采集时间因此可以总计多达数个小时。正在被成像的样品相对于产生图像的光学系统的运动可以在这个较长的总采集时间期间发生。由于所有的单独的原始数据图像必须被组合,在确定中心点之后,为了产生高分辨率的整体图像,在采集两个连续的单独的原始数据图像期间发生的样品和产生图像的光学系统之间的任何相对运动会降低整体图像的空间分辨率。在很多情况下,这种相对运动源于由以下因素引起的系统的系统化机械运动(也被称为“机械漂移”)例如,热膨胀或者热收缩,机械应力,或者用于机械部件中的润滑剂的稠度的变化。以上所描述的效果将通过参考如图I中所示的常规的倒置的光学显微镜而说明如下。根据图I的显微镜具有U形台2,样品定位器4附接至U形台2的分支。样品定位器4包括样品平台6和布置在样品平台6上的托架8,具有样品的样品载台(图I中未进一步示出)被固定在托架8上。位于样品平台6下方的是具有多个物镜12的物镜转台10,多个物镜12能够可选择地枢转至穿过配备在样品平台6中的通孔14的成像光束路径中。被成像的样品可以通过目镜16被观测。位于U形台2上的还有端口 18,检测器(例如,C⑶照相机)可以连接在端口 18处。为了选择待成像的样品区域,托架8可以与固定至托架8的样品载台一起在样品台6上横向地(即与成像光束路径垂直地)被移动。为此设置如图I中完全示意性地示出的机械调节装置20。此处的一个问题是,调节装置20通常未以使用定位显微术采集上述高 分辨率的整体图像所必需的漂移稳定的方式配备。如果机械漂移发生在调节装置20中,则机械漂移会被传递至托架8,最终导致样品和布置在成像光束路径中的物镜12之间的横向相对运动,并且因此导致组合至整体图像的单独的原始数据图像的漂移。这类单独的原始数据图像的图像漂移还可能由将物镜转台10附接至U形台2引起。这种常规布置的结果是,由于通过样品托架8、样品台6、U形台2和物镜转台10将样品连接至物镜12,例如,物镜12和布置在托架8上的样品之间的与图像漂移相关的距离相对较大。因为这个相对较长的距离,根据图I的显微镜易受到在该距离中总计的热不稳定性和机械应力的影响。物镜转台10的相对较复杂的机理也易受到漂移的影响。关于现有技术,请进一步地参考US 2004/0051978A1, DE 112005000017B4,和 DE1847180U。
技术实现思路
本专利技术的目的在于描述用于显微镜的样品托架,甚至在长期操作中,该样品托架具有足够的漂移稳定性。本专利技术通过权利要求I和7的特征部分实现该目的。根据权利要求I的样品定位器提供分离装置,当通过物镜对样品成像时,分离装置将布置在目标位置的样品载台从托架分离。托架和样品载台的分离防止当对样品成像时在接合在托架上的调节装置中发生的机械漂移被传递至样品载台且因此传递至样品本身。根据本专利技术,当对样品成像时样品载台因此是“不受约束的”,即样品载台不被易受漂移影响的调节装置所影响,调节装置用于将样品载台与托架一起移置至目标位置以通过物镜对样品成像。根据本专利技术的样品定位器相应地有利地特别可用于如前所述的定位显微镜中,当然该定位显微镜特别地易受机械漂移的影响。然而不言而喻地,根据本专利技术的样品定位器也适用于最小化发生在样品定位器中的机械漂移对样品成像质量的影响是重要的的其他应用。分离装置优选地包括至少一个支撑元件,至少一个支撑元件为托架的一部分,且当托架移置时接合在样品载台上,以及当通过物镜对样品成像时与样品载台断开相连。根据本实施例,分离装置是,好像是,以支撑元件的形式被集成至托架中的。支撑元件在此具有两个功能一方面当托架移置时以定位稳定方式将样品载台定位在托架上,另一方面当对样品成像时将样品载台和托架相互分离。支撑元件,例如是横向毗连样品载台和平行于样品台可枢转的柄。可选地,支撑元件也可以是横向毗连样品载台和垂直于样品台可移动的销。在后一种配置中,托架优选地包括布置在样品载台上方的框架,销可移动地安装在框架上。当通过物镜对样品成像时,调节装置移动托架离开布置在目标位置的被分离的样品载台。这允许机械漂移从调节装置经由托架到样品载台的传递甚至更加可靠地被避免。根据权利要求7的可选的方法提供压力装置,当通过物镜对样品成像时,将与托架连接且布置在目本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员:约纳斯·弗林,马库斯·蒂坝,
申请(专利权)人:莱卡微系统CMS有限责任公司,
类型:
国别省市:
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