基于光学显微镜改造的微吸管处理系统的制作方法

本实用新型涉及基于显微镜改造的处理系统，尤其是一种基于光学显微镜改造的微吸管处理系统，具有方便快捷、减轻操作者劳动强度的特点。

背景技术：

现代生物科学技术发展至今，大部分的实验研究均需要在高倍显微镜下观察细胞的形态、活性、生命活动等，有时还需要采用固定细胞的方式进行下一步的观察和操作，如BFP(Biomembrane Force Probe)实验中利用水压控制的原理，采用毛细微吸管固定单个细胞进行操作。在此类实验中，毛细微吸管的头部应该进行平整圆润处理，避免在固定细胞的时候破坏细胞结构。目前市面上已有的微吸管处理机价格昂贵、效率低下，操作者的眼睛容易因为长时间紧盯显微镜视野而产生疲劳，所以有必要开发一套方便快捷的微吸管处理系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于光学显微镜改造的微吸管处理系统。该系统用高放大倍数、大操作范围的体式显微镜进行放大，用高精度的三维移动台操作微吸管和熔融小球进行处理。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型基于光学显微镜改造的微吸管处理系统，包括光学显微镜、30V可调直流稳压电源、两块三维移动台、固定平台、微吸管、微吸管夹持块、熔融小球模块、熔融小球模块夹持块、电子目镜、液晶显示器、导线、紧固螺钉；

光学显微镜、30V可调直流稳压电源和液晶显示器均固定于工作平台上，固定平台通过紧固螺钉固定在光学显微镜的底座上，两个三维移动台通过紧固螺钉分别对称固定在固定平台的两端；熔融小球模块夹持块通过紧固螺钉固定在左三维移动台上，熔融小球模块固定在熔融小球模块夹持块上；微吸管夹持块通过紧固螺钉固定在右三维移动台上，微吸管用胶带固定在微吸管夹持块上；所述的微吸管的端部与熔融小球模块相对，30V可调直流稳压电源的正负极通过导线分别连接熔融小球模块的两极；电子目镜插入光学显微镜的一个目镜镜筒中，另一端通过USB连接口连接到液晶显示器上。

所述光学显微镜为Motic公司SMZ-168型号光学体式显微镜，变倍范围为0.75×～5×。

所述30V可调直流稳压电源为305DM四位显示直流稳压电源，电流精度可 达0.1mA。

所述三维移动平台为Physik Instrument公司M105三维移动台。

所述电子目镜为Anyty DKMC01电子目镜，感光芯片为500万真彩色CMOS，0.5倍缩小镜。

基于光学显微镜改造的微吸管处理系统是采用熔融小球技术将微吸管端部进行处理，并将显微镜视野转移到液晶显示屏幕上，该必须具备以下几点要求：1、此系统的总放大倍数为Motic显微镜的目镜放大倍数乘以液晶显示屏幕的像素放大倍数，此总倍数必须在250倍以上；2、光学显微镜和三维移动台的Z向移动距离必须足够，须保证微吸管的头部和熔融小球能够通过移动聚在显微镜的焦面上；3、为了使熔融小球处理微吸管的效果达到最佳，三维移动台的最小移动距离必须足够小，优选其精度为0.1微米，加热电流也必须能够调整到合适的大小值；4、进行微吸管处理操作时，必须待加热电流最终稳定、小球的形态不再发生明显变化后进行，这个过程大约需要1～2秒钟的时间。

本实用新型具有的有益效果是：

本实用新型主要用于生命科学领域中毛细微吸管头部处理问题，利用较高精度的三维移动平台控制微吸管和熔融小球的相对位置，将显微镜视野转移到液晶显示屏上，具有以下优势：

1)操作方便简单，视野图像直观；

2)三维移动台最小移动距离小，精度高，易于控制微吸管的处理效果；另外可通过调节加热电源的大小控制处理的速度和质量，具有高度可控性；

3)将显微镜视野转移到液晶显示屏上，在保证放大倍数和图像清晰的基础之上，最大程度上降低了操作者的劳动强度，很好地保护了操作者的眼睛。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构原理图，(a)(b)(c)(d)分别为不同视角结构图。

图2是本实用新型正视示意图。

图3是本实用新型微吸管夹持模块结构示意图。

图4是本实用新型熔融小球模块夹持块结构示意图。

图5是本实用新型三维移动台结构示意图。

图中：1、Motic光学显微镜，2、30V可调直流稳压电源，3、Physic Instrument公司M105三维移动台，4、M105固定平台，5、微吸管，6、微吸管夹持块，7、熔融小球模块，8、熔融小球模块夹持块，9、Anyty电子目镜，10、液晶显示器， 11、导线，12、紧固螺钉。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型包括Motic光学显微镜1、30V可调直流稳压电源2、2个Physic Instrument公司M105三维移动台3、M105固定平台4、微吸管5、微吸管夹持块6、熔融小球模块7、熔融小球模块夹持块8、Anyty电子目镜9、液晶显示器10、若干根导线11、12枚紧固螺钉12。

如图1、图2所示，Motic光学显微镜1、30V可调直流稳压电源2和液晶显示器10固定在工作平台的合适位置上。M105固定平台4通过紧固螺钉12固定在Motic光学显微镜1的底座上。两个Physik Instrument公司M105三维移动台3通过紧固螺钉分别对称固定在M105固定平台4的两端。熔融小球模块夹持块8通过紧固螺钉12固定在左M105三维移动台3上，熔融小球模块7固定在熔融小球模块夹持块8上。微吸管夹持块6通过紧固螺钉12固定在右M105三维移动台3上，微吸管5通过胶带固定在微吸管夹持块6上。两根导线11分别连接30V可调直流稳压电源2的正负极和熔融小球模块7的两极。Anyty电子目镜9插入Motic光学显微镜1中其中一个目镜镜筒中，另一端通过USB连接口连接到液晶显示器10上。该系统总放大倍数为250倍以上。

所述光学显微镜1为Motic公司SMZ-168型号光学体式显微镜，变倍范围为0.75×～5×。

所述30V可调直流稳压电源(2)为305DM四位显示直流稳压电源，电流精度可达0.1mA。

所述三维移动平台为Physik Instrument公司M105三维移动台,单轴行程18mm，精度可达0.1μm。

所述电子目镜9为Anyty DKMC01电子目镜，感光芯片为500万真彩色CMOS，0.5倍缩小镜。

本实用新型的工作原理如下：

将Motic光学显微镜1连接电源，把光线的强弱和角度调整到最佳。将30V可调直流稳压电源2的插头插入220V电源中，调整输出电流至合适值。取下经拉针仪拉断处理后的微吸管毛坯放入微吸管夹持块6中用胶带固定，调整伸出长度后进行固定。同时调整左右两台M105三维移动平台3，使熔融小球和微吸管头部缓慢接近而不接触，至肉眼无法再分辨的时候打开液晶显示器10，根据显示器上的放大图像继续调整M105三维移动平台3将熔融小球和微吸管头部之间的距离调整至100微米之内。踩下脚踏开关连通电源对小球进行加热，液晶 显示器10显示小球的形状改变，待这种变化稳定之后缓慢旋转右M105三维移动平台Y轴进给，将微吸管的头部均匀插入熔融小球之中，看见液晶显示器10中未插入熔融小球中的微吸管中部分发生毛细现象后立刻松开脚踏开关，断开电流，旋转右M105三维移动平台3Y轴向外拔出微吸管，微吸管会在毛细现象液柱最上端断裂，断裂口平整圆润。

微吸管插入熔融小球的深度和插入的次数取决于最终实验用的微吸管的直径大小，若微吸管用来抓取直径2μm的粘连小球，则深度和次数均调整为较小值比较合适，若抓取直径为6μm的红细胞，则深度和次数可调整为较大值。

加热熔融小球利用电流流过电阻发热的原理，加热速度和效果和电阻丝大小和电流大小有关，经过重复实验可以找到一个合适的电流大小区间，进一步增加实验的便捷性。

液晶显示器10显示的图像不够清晰而无法进行实验的时候，调整Motic光学显微镜1物镜和熔融小球之间的距离，将目标放置在焦平面上。另外，调整画面曝光度和白平衡，也能起到辅助作用。

本实验需注意在肉眼观察微吸管和熔融小球靠近的过程中，必须保证两者缓慢靠近而不接触，避免破坏微吸管。实验时电流大小不宜过高，避免造成电阻丝通红的状况。一旦熔融小球的位置固定之后，后续重复实验中每次只需要调整微吸管靠近熔融小球即可。

整个实验完成后，切断所有电源，显微镜套上保护罩进行保存。

以上说明是对本实用新型——一种基于光学显微镜改造的微吸管处理系统的详细介绍，用于帮助理解本实用新型的方法及思想。在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围之内。