Предметная камера микроскопа

 

1.ПРЕДМЕТНАЯ КАМЕРА МИКРОСКОПА , содержащая корпус с крышкой и днищем, предметное стекло, выполненное из материала с высоким коэффициентом теплопроводности и размещенное в полости корпуса, и средства охлаждения и нагревания предметного стекла, соединенные с источниками охлаждения и нагревания, о тличающаяся тем, что, с целью получения неоднородного температурного поля предметного стекла , в ней средства охлаждения и нагревания предметного стекла выполнены в виде симметрично расположенных двух полукольцевых холодопроводов и теплопроводов. 2.Камера по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что каждый полукольцевой холодопровод выполнен в виде трубопровода для хладагента. с € 3.Камера поп.1,отличающ а я с я тем, что каждый полу (Л кольцевой теплопровод выполнен в вис де электрического нагревателя. 4.Камера поп.1,отлича ющ а я с я тем, что предметное стек- В ло выполнено из лейкосапфира. ;о 00 INO

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1191827

А (sl)4 G 01 N 33/48 G 02 В 21/26

ГОСУДАРСТЭЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 113

К A8TOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 Ь :; (21) 3630791/28-13 (22) 04.08.83 (46) 15.11.85. Бюл. ¹ 42 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством Института проблем криобиологии и криомедицины АН УССР (72) В.П.Гальчанский, А.С.Капрельянц, Л.Т.Стрелец и С.И.Ткаченко (53) 615.471(088.8) (56) Пушкарь Н.С. и др. Низкотемпературная кристаллизация в биологических системах. Киев; Наукова думка, 1977, с. 226-232. (54)(57)1.ПРЕДМЕТНАЯ КАМЕРА МИКРОСКОПА, содержащая корпус с крышкой и днищем, предметное стекло, выполненное из материала с высоким коэффициентом теплопроводности и размещенное в полости корпуса, и средства охлаждения и нагревания предметного стекла, соединенные с источниками охлаждения и нагревания, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью получения неоднородного температурного поля предметного стекла, в ней средства охлаждения и нагревания предметного стекла выполнены в виде симметрично расположенных двух полукольцевых холодопроводов и теплопроводов.

2. Камера по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что каждый полукольСевой холодопровод выполнен в виде трубопровода для хладагента.

3. Камера по и.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что каждый полукольцевой теплопровод выполнен в виде электрического нагревателя.

4. Камера по и.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что предметное стекло выполнено из лейкосапфира.

1191827

Изобретение относится к криомикроскопическим исследованиям биологического материала и может найти приме.нение в биологии, медицине, сельском хозяйстве. 5

Целью изобретения является получение неоднородного температурного поля предметного стекла.

На фиг.l изображена система микробиологических исследований (условно); на фиг.2 — предметная камера микроскопа; на фиг.3 — теплообменник; на фиг.4 — кольцевой нагреватель.

Система (фиг. 1) включает собственно микрослой 1, с которым оптически связан носитель 2 оптической информации, например, фотоаппарат и предметная камера 3 микроскопа, соединенная с источником 4 охлаждения и нагревания предметного столика, и блок 5 измерений и регистрации температуры. В блоке 5 размещен источник питания для нагревания предметного столика.

Предметная камера 3 микроскопа (фиг. 2) выполнена в виде герметичного цилиндрического корпуса 6 с крышкой 7, в которой выполнено от верстие 8 для объектива 9 микроско- ЗР па 1. В днище 10 корпуса 6 выполнено отверстие 11 для осветительного приспособления 12 (конденсора), причем крышка 7 и днище 10 корпуса 6 выполнены в виде кольцевых сильфонов иэ эластичного материала для увеличения площади сканирования объекта и улучшения стыковки микроскопа 1 с камерой 3. В камере

3 коаксиально расположен кольцевой 4р теплообменник 13, имеющий тепловой контакт с предметным стеклом 14, на котором установлен датчик 15 температуры.

Теплообменник 13 имеет два входных патрубка 16 и 17 и один выходной 18. Полость 19 камеры 3 герметично изолирована от окружающей средые

Согласно фиг.3 теплообменник 13 gp выполнен из двух полукольцевых частей 20 и 21, являющихся холодопроводами с входными 16,17 и общим выходным 18 патрубками. В каналах полукольцевых холодопроводов 20 и

21 теплообменника 13 размещены периферийные участки предметного стекла 14, являющегося одновременно холодопроводником для исследуемого биоматериала. На предметном стекле 14, вдоль его периферийных участков, соосно теплообменнику 13 расположены кольцевой нагреватель 22 (фиг.4), выполненный из двух полукольцевых нагревателей 23 и 24, соединенных цепями 25 и 26 питания с блоком 5.

Предметное стекло 14 выполнено иэ материала с высоким коэффициентом теплопроводности, например лейкосапфира.

Устройство работает следующим образом.

Вначале устанавливается камера

3 на столик микроскопа 1 и крепится при помощи крепежных элементов микроскопа 1. Входные патрубки

16 и 17 полукольцевых частей 20 и 21 теплообменника 13 подсоединяются к источнику ч снабжения хладагентом, например, жидким азотом, а выходной патрубок 18 — с атмосферой.

Крышка 7 камеры 3 одевается на объектив 9 микроскопа I. На пред- метное стекло 14 укладывается исследуемый биологический материал, затем подводится объектив микроскопа

1, на который одевается крышка 7 камеры 3.. Конденсор 12 одевается на днище 10. Таким образом, осуществляется герметизация внутренней полости 19, образованной крышкой 7, днищем 10, корпусом 6 камеры 3 и элементами микроскопа, что исключает эапотевание и обмерзание каме— ры 3 и элементов микроскопа.

Для создания условий однородного температурного поля в режиме замораживания на предметное стекло 14 подается хладагент через оба входных патрубка 16 и 17 полукольцевых частей 20 и 21 теплообменника

13. Предметное стекло 14, контактирующее своими периферийными участками с кольцевыми частями 20,21 теплообменника 13, охлаждается,равномерно охлаждая при этом исследуемый биологический материал, расположенный на нем. Температура биоматериала, расположенного на предметном стекле 14, измеряется датчиком 15 температуры, соединенным с блоком 5 измерения и регистрации температуры. Устанавливаются заданные скорости замораживания для исследуемого биоматериала и стабилизации заданной температуры. Одновременно ведется запись структурных изображений носителем 2 оптической информации в результате температурного воздействия на биоматериал. Вывод отработанного хладагента осуществляется через выходной патрубок 18 в атмосферу.При этом нагреватель 22 не работает.

Для создания условий однородного температурного поля в режиме отогрева биоматериала подача хладагента прекращается, включается нагреватель 22 с двумя полукольцевыми нагревателями 23,24 через цепи .питания 25,26, соединенные с блоком 5 питания, и равномерно отог-, ревается со всех сторон предметное стекло 14 с биоматериалом. Темпера- . тура исследуемого биоматериала измеряется датчиком 15 температуры, расположенным на предметном стекле и соединенным с блоком 5 измерения и регистрации температуры, при помощи которого устанавливаются заданные скорости отогрева биоматериала и заданная стабилизация температуры. Запись структурных изображений биоматериала ведется на носителе 2 оптической информации.

Для создания условий неоднородного температурного поля с одновременным режимом замораживания и отогрева биологического материала хладагент из системы снабжения подается только через один входной патрубок 16 (17) в одну полу191827 4 кольцевую часть 20 (21) теплообменника 13, охлаждая тем самым только половину периметра предметного стекла 14 с биоматериалом. Одновременно противоположная часть периметра предметного стекла 14 с биоматериалом нагревается за счет работы одного полукольцевого нагревателя 24 (23), расположенного с противополож1О ной стороны от работающего полукольца теплообменника 13. Вторые полукольцевые части теплообменника 13 в это время не работают, выход хладагента осуществляется через патру15 бок 18. В свою очередь второй полукольцевой нагреватель не работает.

Таким образом обеспечивается перепад температур на предметном стекле 14, а следовательно, и в ис2О следуемом биологическом материале.

Структурные изображения биоматериала и его изменения фиксируются на носителе 2 оптической информации, 25 т.е ° фиксируется динамика структурных изменений биоматериала в разнородных условиях температурного воздействия.

Микроструктурные исследования биоматериала в неоднородном температурном поле позволяют на одном изображении видеть структурные превращения биоматериала в интервале температур от плюс 40 С до минус о

180 С со всеми его переходными процессами и в диапазоне скоростей от

0 5 до 100 С/мин.

1191827

1191827

Составитель Ф.Рогожанский

Техред С.Мигунова Корректор, М.Самборская

Редактор М.Келемеш

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 7152/42 Тираж 896

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5