本实用新型涉及生物技术领域，尤其涉及一种样品固定装置和纳米压痕测试系统。
背景技术：
在许多疾病的发病过程中，往往伴随着构成生物组织的基本单元的力学性能的变化。如，癌细胞比正常的体细胞更软，具有更强的变形能力；感染疟原虫的血红细胞比正常的血红细胞硬；关节炎软骨细胞比正常关节软骨细胞更软。因此，通过测得生物组织或细胞微纳米尺度下的力学性能亦可预测病变的发生。
纳米压痕测试仪具有分辨率高、压入深度浅、不损伤样品表面、对样品形状和大小无特殊要求等优点，因此，纳米压痕测试仪成为研究细胞、生物组织等软材料的力学性能的有效工具。目前用于放置纳米压痕测试的样品台通常为 Keysight(安捷伦)的圆柱样品台以及Hysitron的吸磁铁固定装置，而生物组织及细胞等黏弹性材料的力学性能与其所处的测试环境密切相关，若将其生物组织及细胞等黏弹性材料置于上述样品台上测试，会导致样品脱水，甚至会导致细胞逐渐凋亡，严重影响测试结果的准确性。
技术实现要素：
基于此，有必要提供一种能够使纳米压痕测试的测试结果更加准确的样品固定装置。
此外，还提供一种纳米压痕测试系统。
一种样品固定装置，包括：
培养箱，能够盛装待检测样品，所述培养箱上开设有进液口和出液口；
能够盛装液体的储液瓶，与所述进液口相连通，所述储液瓶中的液体能够流入所述培养箱中，其中，所述培养箱中的液体能够从所述出液口流出；及
控温件，能够控制所述培养箱内的温度。
上述样品固定装置通过设置能够盛装液体的储液瓶，并使储液瓶与进液口相连通，储液瓶中的液体能够流入培养箱中，且培养箱中的液体能够从出液口流出，那么，在测试的过程中，可以同时保证培养箱中的液体持续的更新，保证培养箱中的液体的营养需求，而通过控温件控制培养箱中的温度以保证培养箱中的待检测样品的温度需求，从而使待检测样品能够在一个较为正常的生理环境下进行纳米压痕测试，避免了待检测样品在检测过程中在传统的样品台上的脱水或逐渐凋亡等而导致的测试结果不准确的问题，因此，上述样品固定装置能够使纳米压痕测试的测试结果更加准确。
在其中一个实施例中，还包括进液管，所述进液管的一端与所述储液瓶相连通，另一端与所述进液口相连通，所述进液管靠近所述储液瓶的一端的高度高于所述进液管靠近所述进液口的一端的高度。
在其中一个实施例中，还包括安装在所述进液管上的进液控制件，所述进液控制件能够控制所述进液管中的液体的流动速度。
在其中一个实施例中，还包括安装在所述培养箱中的液位计，所述液位计能够检测所述培养箱中的液位，所述进液控制件能够根据所述液位控制所述进液管中的液体的流动速度。
在其中一个实施例中，还包括与所述出液口相连通的废液瓶，所述培养箱中的液体能够通过所述出液口流入所述废液瓶中。
在其中一个实施例中，还包括一端与所述出液口相连通的出液管和安装在所述出液管上的出液控制件，所述出液控制件能够控制所述出液管中的液体的流动速度。
在其中一个实施例中，还包括安装在所述培养箱中的固定组件，所述固定组件包括抵接件，所述抵接件能够与所述待检测样品相抵接，以使所述待检测样品能够被夹持固定在所述抵接件和所述培养箱的内壁之间。
在其中一个实施例中，所述培养箱具有底壁，所述抵接件能够朝靠近或远离所述培养箱底壁的方向滑动，且所述抵接件能够与所述待检测样品相抵接，所述抵接件能够与所述培养箱的底壁共同夹持固定所述待检测样品。
在其中一个实施例中，所述固定组件还包括固定在所述培养箱内的固定件，所述抵接件包括杆状的安装部及从所述安装部的一端弯折延伸的条形的抵接部，所述安装部安装在所述固定件上，并且能够朝靠近或远离所述培养箱底壁的方向滑动，所述安装部还能够相对所述固定件转动，所述抵接部能够与所述待检测样品相抵接。
在其中一个实施例中，所述抵接部上设有弧形凸面，所述弧形凸面能够与所述待检测样品相抵接。
在其中一个实施例中，还包括供气组件，所述供气组件与所述培养箱相连通，所述供气组件能够向所述培养箱中输入二氧化碳。
一种纳米压痕测试系统，包括上述样品固定装置。
附图说明
图1为一实施方式的样品固定装置的结构示意图；
图2为图1所示的样品固定装置的培养箱、固定组件和液位计组装在一起的结构示意图；
图3为图1所示的样品固定装置的培养箱和固定组件组装在一起、且培养箱省略了顶壁的另一角度的结构示意图；
图4为2所示的固定组件的结构示意图；
图5为图2的培养箱和固定组件固定有待检测样品的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。
如图1所示，一实施方式的纳米压痕测试系统(图未标)，能够测试待检测样品的力学性能，例如，弹性模量、硬度等。待检测样品为生物软组织、细胞(通常为贴壁细胞)等黏弹性的样品。该纳米压痕测试系统包括样品固定装置10，该样品固定装置10用于盛装和固定待检测样品，并使待检测样品在检测的过程中处于一个较为正常的生理环境下，以提高测试结果的准确性。
具体在图示的实施例中，该样品固定装置10包括培养箱100、储液瓶200、进液控制件300、液位计350、废液瓶400、出液控制件500、控温件600、供气组件700和固定组件800。
培养箱100能够盛装待检测样品，培养箱100上开设有进液口110和出液口120。其中，液体能够从进液口110加入培养箱100中；培养箱100中的液体能够从出液口120流出。该液体为细胞培养液或磷酸缓冲盐溶液，若待检测样品为细胞，则该液体通常为细胞培养液，若待检测样品为生物软组织，则通常液体为磷酸缓冲盐溶液即可。
请一并参阅图2，具体地，培养箱100包括底壁130、侧壁140和顶壁150，侧壁140环绕底壁130连续设置一周，以形成能够容置待检测样品的容置空间，顶壁150盖设于侧壁140远离底壁130的一侧上，并遮蔽容置空间，顶壁150 上开设有供纳米压痕测试系统的压头穿设的测试孔。其中，进液口110和出液口120均开设于培养箱100的侧壁140上。进液口110到底壁130的高度高于出液口120到底壁130的高度。具体在图示的实施例中，培养箱100大致为空心柱状结构。
储液瓶200能够盛装液体，储液瓶200与进液口110相连通，储液瓶200 中的液体能够流入培养箱100中。具体地，样品固定装置10还包括进液管250，进液管250的一端与储液瓶200相连通，另一端与进液口110相连通，以实现储液瓶200与培养箱100的连通。
进一步地，进液管250靠近储液瓶200的一端的高度高于进液管250靠近进液口110的一端的高度，以使储液瓶200中的液体能够自行通过进液管250 流入培养箱100中，而无需设置驱动装置。
需要说明的是，进液管250靠近储液瓶200的一端的高度不限于高于进液管250靠近进液口110的一端的高度，也可以设置成相同的高度，或者是，进液管250靠近储液瓶200的一端的高度低于进液管250靠近进液口110的一端的高度，此时，设置驱动装置，例如水泵，也能够实现储液瓶200中的液体能够通过进液管250流入培养箱100中。
进液控制件300安装在进液管250上，进液控制件300能够控制进液管250 中的液体流入培养箱100中的速度。具体地，进液控制件300为电磁阀。
液位计350安装在培养箱100中，液位计350能够检测培养箱100中的液位，进液控制件300能够根据液位控制进液管250中的液体流入培养箱100中的流动速度。例如，当培养箱100中的液位没有达到所需液位时，进液控制件 300控制进液管250中的液体以最大流速流入到培养箱100中，以利于培养箱 100能够在短时间达到所需液位，当培养箱100中的液位达到所需液位时，进液控制件300控制进液管250中的液体的流速减小或控制流速为零。
废液瓶400与出液口120相连通，培养箱100中的液体能够通过出液口120 流入废液瓶400中。具体地，样品固定装置10还包括出液管450，出液管450 的一端与出液口120相连通，另一端与废液瓶400相连通，以实现废液瓶400 与培养箱100的连通。
出液控制件500安装在出液管450上，出液控制件500能够控制出液管450 中的液体的流出速度。具体地，出液控制件500为电磁阀，出液控制件500能够根据液位控制出液管450中的液体的流动速度。例如，当培养箱100中的液位没有达到所需液位时，出液控制件500控制出液管450中的液体的流速为零，以利于培养箱100能够在短时间达到所需液位，当培养箱100中的液位达到所需液位时，出液控制件500控制进液管250中的液体流动，以便于培养箱100 中的液体能够持续流动。
控温件600能够控制培养箱100内的温度，以使培养箱100内的温度维持在37℃～37.5℃。具体地，控温件600设置在培养箱100的外部，且控温件600 与培养箱100的底壁130固定连接。
供气组件700与培养箱100相连通，供气组件700能够向培养箱100中输入二氧化碳的体积百分含量为5％的空气，以给培养箱100中的待检测样品补充二氧化碳，维持培养箱中培养液的pH值在正常范围，以使待检测样品(例如细胞)能够较长时间地处于一个正常的生理环境下，增加提高待检测样品的存活时间，有利于较长时间的测试和提高测试结果的准确性。
固定组件800能够将待检测样品(例如生物软组织)固定在培养箱100中，以阻止待检测样品在培养箱100中滑动，使得上述样品固定装置10也能够用于非贴壁细胞的样品的纳米压痕测试。根据圣维南原理，仅对待检测样品的按压局部产生应力及形变场，在远离按压区域进行纳米力学测量的结果将不受影响，因此，通过设置固定组件800与待检测样品的局部相抵接，不仅能够实现待检测样品的固定，且对测试结果也无影响。
请一并参阅图3和图4，具体地，固定组件800为多个，多个固定组件800 间隔设置在培养箱100的底壁130上，且多个固定组件800共圆，多个固定组件800与培养箱100的底壁130能够共同夹持待检测样品。其中，每个固定组件800包括固定件810和抵接件820。
固定件810固定在培养箱100内。具体地，固定件810固定在培养箱100 的底壁130上。更具体地，固定件810大致为柱状结构，固定件810的一端与培养箱100的底壁130固定连接，另一端相对培养箱100的底壁130垂直延伸。
需要说明的是，固定件810不限于固定在培养箱100的底壁130上，还固定在培养箱100的侧壁140上。
抵接件820能够与待检测样品相抵接，以使待检测样品能够被夹持固定在抵接件820和培养箱100的内壁之间。具体地，抵接件820活动地安装在固定件810上。其中，抵接件820能够朝靠近或远离培养箱100的底壁130的方向滑动，且抵接件820能够与待检测样品相抵接，抵接件820能够与培养箱100 的底壁130共同夹持固定待检测样品。
更具体地，抵接件820包括杆状的安装部822及从安装部822的一端弯折延伸的条形的抵接部824，安装部822安装在固定件810上，并且能够朝靠近或远离培养箱100的底壁130的方向滑动，安装部822还能够相对固定件810转动，且抵接部824能够与待检测样品相抵接。即抵接部824能够与培养箱100 的底壁130共同配合夹持固定待检测样品。具体地，安装部822与固定件810 共轴设置，安装部822能够相对固定件810发生360°转动。
进一步地，抵接部824上设有弧形凸面826，弧形凸面826能够与待检测样品相抵接，即弧形凸面826能够与培养箱100的底壁130共同夹持待检测样品，以减小抵接件820与待检测样品的抵接面积，提高测试结果的准确性。具体在图示的实施例中，弧形凸面826位于抵接部824远离安装部822的一端。
具体地，抵接件820的安装部822与固定件810螺纹配合，从而通过将抵接件820的安装部822与固定件810螺合就能够简单地实现抵接部824和培养箱100的底壁130的之间的距离的调节，以及实现安装部822相对固定件810 转动。
需要说明的是，固定组件800不限于多个，固定组件800也可以为一个，一个上述结构的固定组件800也能够与培养箱100的底壁130共同夹持待检测样品；固定组件800也不限于为上述结构，例如，固定件810也可以省略，可以直接将抵接件820的安装部822安装在培养箱100的底壁130上，此时，将安装部822设置成能够伸缩的，类似于伸缩杆的结构，或者，也可以将安装部 822能够滑动地设置在侧壁140上。
采用上述样品固定装置10进行纳米压痕测试的操作具体为：
若待检测样品为细胞(通常为贴壁细胞)：打开进液控制件300，储液瓶 200中的液体通过进液管250流入培养箱100中，直至培养箱100中的液体达到所需液位，进液控制件300将液体的流速调小，出液控制件500打开，培养箱 100中经过出液管450流入废液瓶400中，以使培养箱100中有液体持续流入和流出，同时，控温件600打开，使培养箱100中的温度维持在37℃～37.5℃，并通过供气组件700向培养箱100中通入二氧化碳，将待检测样品置于培养箱100中，待检测样品粘附在培养箱100的底壁130上生长，将纳米压痕测试系统的压头穿过测试孔对待检测样品进行力学测试。由于贴壁细胞能够贴壁生长，因此，无需使用固定组件800固定。
请一并参阅图5，若待检测样20为生物软组织：打开进液控制件300，使储液瓶200中的液体通过进液管250流入培养箱100中，同时，将待检测样品 20置于培养箱100中，滑动及/或转动安装部822，以使抵接部824的弧形凸面 826与待检测样品20相抵接，以将待检测样品20夹持固定在弧形凸面826与培养箱100的底壁130之间，然后纳米压痕测试系统的压头穿过测试孔对待检测样品20进行力学测试，测试完成后开启出液控制件500，以使培养箱100中的液体流入废液瓶200中。由于生物软组织无需培养液培养，仅需磷酸盐缓冲溶液维持组织成分的平衡即可，因此，无需通入二氧化碳，也无需打开控温件600，同时，也无需保持培养箱100中的液体的更新。
上述样品固定装置10至少有以下优点：
(1)上述样品固定装置10通过设置能够盛装液体的储液瓶200，并使储液瓶200与进液口110相连通，储液瓶200中的液体能够流入培养箱100中，培养箱100中的液体能够从出液口120流出，那么，在测试的过程中，可以同时保证培养箱100中的液体在持续的更新，保证培养箱100中的液体中的营养需求，而通过控温件600控制培养箱100中的温度以保证培养箱100中的待检测样品的温度需求，从而使待检测样品能够在一个较为正常的生理环境下进行纳米压痕测试，避免了待检测样品在检测过程中在传统的样品台上的脱水或逐渐凋亡等而导致的测试结果不准确的问题，因此，上述样品固定装置10能够使纳米压痕测试的测试结果更加准确。
(2)通过将安装部822设置成能够转动的，以便于固定形状各异的待检测样品。
(3)设置供气组件700以给培养箱100中的待检测样品补充二氧化碳，以维持培养箱中培养液pH值的平衡，使待检测样品(例如细胞)能够较长时间地处于一个正常的生理环境下，由于增加提高待检测样品的存活时间，有利于较长时间的测试和提高测试结果的准确性。
(4)通常生物软组织会悬浮在液体上，而设置固定组件800，能够用于固定生物软组织，以便于纳米压痕测试生物软组织的力学性能，从而增加上述样品固定装置10的用途，扩大了上述样品固定装置10的使用范围。
(5)在抵接部824上设置弧形凸面826，并使弧形凸面826与待检测样品相抵接，和与培养箱100的底壁130共同夹持待检测样品，以减小抵接件820 与待检测样品的抵接面积，提高测试结果的准确性。
需要说明的是，液位计350可以省略，此时，出液控制件500和进液控制件300可以通过程序设置来控制。或者，出液控制件500不限于为电磁阀，还可以为普通的手动控制阀或夹紧程度可调节的夹具，此时，通过操作者根据需要手动控制出液控制件500来调节出液管450中的液体的流动速度即可；进液控制件300也不限于为电磁阀，也可以为普通的手动控制阀或夹紧程度可调节的夹具，此时，通过操作者根据需要手动控制进液控制件300来调节进液管250 中的液体的流动速度即可，此时，液位计350可以省略。又或者，出液控制件 500和进液控制件300中也可以一个为电磁阀，通过液位计350控制，另一个为手动控制阀或夹紧程度可调节的夹具。
可以理解，出液控制件500可以省略，可以无需控制出液管450中的液体的流动速度；进液控制件300也可以省略，出液管450中的液体的流动速度。废液瓶400也可以省略，此时，培养箱100的出液口120流出的废液直接流出到外界即可。
可以理解，若待检测样品为生物软组织，通常会悬浮在液体上，通过固定组件800能够将其固定，以便于纳米压痕测试生物软组织的力学性能，而由于贴壁细胞会贴着培养箱100的内壁上，而不需要固定组件800固定，因此，若测试的待检测样品为贴壁细胞，则固定组件800可以省略。
可以理解，若待检测样品为生物软组织，供气组件700可以省略，生物软组织无需提供二氧化碳。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。