CN110849696B - 一种用于三维成像的生物组织固定包埋装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于三维成像的生物组织固定包埋装置，其包括框体、中隔和固定条组，框体内限定出两端敞开的容纳腔，中隔位于容纳腔内部，中隔的全部侧面均与框体的侧面间隔设置，中隔用于缠绕生物组织，固定条组分别与框体及中隔相连以使得中隔悬空在容纳腔内。本发明的用于三维成像的生物组织固定包埋装置实现了生物组织的螺旋形盘曲较好地避免生物组织出现盘曲重叠的现象，中隔与框体之间限定了较大的空间，方便了朝向中隔与框体之间的空间内灌入液体物质以实现生物组织的固定及包埋。
Description
技术领域
本发明涉及动物组织的三维成像技术领域，尤其涉及于一种三维成像的生物组织固定包埋装置。
背景技术
组织器官高分辨率的三维成像对于研究其结构和蛋白空间分布具有无可替代的作用，尤其是在神经科学领域，随着环路研究的深入，精细到细胞水平的神经环路全脑成像对于整体认识神经系统的功能成为现今需要攻克的技术难题之一。目前用于解析环路空间结构的技术主要是脑组织切片后进行反射光荧光成像、激光共聚焦扫描成像、双光子扫描成像等，这种方法通量低，结构的空间信息不足，后期三维重构困难巨大。近年来研究者们陆续开发出多种三维成像技术，三维成像技术的发展使在整个中枢神经系统内追踪单个神经元的投射(尤其是长距离投射)以及特定功能神经网络成为可能。同理，应用可扩展到终身神经系统以外的组织器官成像。
但是由于目前三维成像依赖于光片层、双/多光子成像、宽场荧光成像系统，其载物台和成像视野大小有限，以小鼠为例，其脑和脊髓伸直总长约6.5cm，需要经过盘曲固定和包埋。现有的组织包埋模具是塑料制长方体框，在对于脑-脊髓(或其他长条形器官，如肠)的固定和包埋时，一方面不能避免盘曲后组织相互遮盖，影响成像质量；一方面模具为盒状，容积小，固定液、脱水试剂包括可能用到的透明化试剂、电泳透明化操作都不能使用。
发明内容
本发明的目的在于提出一种用于三维成像的生物组织固定包埋装置，该生物组织固定包埋装置能既能够避免生物组织盘曲后相互遮盖保证了成像质量，还能够提供足够的空间灌入液体物质以实现生物组织的固定以及包埋。
为实现上述效果，本发明的用于三维成像的生物组织固定包埋装置的技术方案如下：
一种用于三维成像的生物组织固定包埋装置，包括：框体，所述框体内限定出两端敞开的容纳腔；中隔，所述中隔位于所述容纳腔内部，所述中隔的全部侧面均与所述框体的侧面间隔设置，所述中隔用于缠绕生物组织；固定条组，所述固定条组分别与所述框体及所述中隔相连以使得所述中隔悬空在所述容纳腔内。
在一些实施例中，所述固定条组包括：前侧条组，所述前侧条组包括多个沿所述框体高度方向平行间隔分布的第一固定条，每个所述第一固定条的一端可转动地连接在所述框体的一个侧壁上，另一端扣合在所述框体的另一个侧壁上；后侧条组，所述后侧条组包括多个所述框体高度方向平行间隔分布的第二固定条，每个所述第二固定条的两端分别连接在所述框体的相对设置的两个侧壁上，且每个所述第二固定条与所述中隔固定连接。
在一些实施例中，所述前侧条组包括两个所述第一固定条和连接条，每个所述第一固定条的一端与所述框体的一个侧壁转动相连，每个所述第一固定条的另一端与所述连接条相连，所述连接条可拆卸地连接在所述框体的另一侧壁上。
在一些实施例中，所述连接条和所述框体中的一个上设有配合凸起，所述连接条和所述框体中的另一个上设有与所述配合凸起配合的配合凹槽。
在一些实施例中，所述第二固定条和所述中隔中的一个上设有扣合凸起，所述第二固定条和所述中隔中的另一个上设有与所述扣合凸起配合的扣合凹槽。
在一些实施例中，所述中隔高度大于等于所述生物组织长度的一半。
在一些实施例中，所述的用于三维成像的生物组织固定包埋装置，还包括封闭板，所述封闭板配合在所述框体的后侧壁上以封闭所述容纳腔的后侧敞开端。
在一些实施例中，所述框体为方框，所述中隔的截面为长方形。
在一些实施例中，所述框体、所述中隔、所述固定条组均为聚乙烯件。
本发明实施例的用于三维成像的生物组织固定包埋装置，实现了生物组织的螺旋形盘曲，较好地避免生物组织出现盘曲重叠的现象，中隔与框体之间限定了较大的空间，方便了朝向中隔与框体之间的空间内灌入液体物质以实现生物组织的固定以及包埋。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是本发明具体实施方式提供的用于三维成像的生物组织固定包埋装置的结构示意图。
附图标记：
1、框体；2、中隔；3、固定条组；31、前侧条组、311、第一固定条；312、连接条；32、后侧条组。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面参考图1描述本发明实施例的用于三维成像的生物组织固定包埋装置的具体结构。
如图1所示，本发明实施例的用于三维成像的生物组织固定包埋装置包括框体1、中隔2和固定条组3，框体1内限定出两端敞开的容纳腔，中隔2位于容纳腔内部，中隔2的全部侧面均与框体1的侧面间隔设置，中隔2用于缠绕生物组织，固定条组3的两端分别连接在框体1的相对设置的两个侧壁上，固定条组3与中隔2相连以使得中隔2悬空在容纳腔内。
可以理解的是，由于本发明的中隔2悬空在容纳腔内，将生物组织缠绕在中隔2上后能够实现生物组织的螺旋形盘曲，较好地避免生物组织出现盘曲重叠的现象，从而方便生物组织的三维成像。此外，由于中隔2与框体1间隔设置，容纳腔内限定了较大的空间，方便了朝向中隔2与框体1之间的空间内灌入液体物质以实现生物组织的固定以及包埋。
本发明实施例的用于三维成像的生物组织固定包埋装置，实现了生物组织的螺旋形盘曲，较好地避免生物组织出现盘曲重叠的现象，中隔2与框体1之间限定了较大的空间，方便了朝向中隔2与框体1之间的空间内灌入液体物质以实现生物组织的固定以及包埋。
在一些实施例中，如图1所示，固定条组3包括前侧条组31和后侧条组32，前侧条组31包括多个沿框体1高度方向平行间隔分布的第一固定条311，每个第一固定条311的一端可转动地连接在框体1的一个侧壁上，另一端扣合在框体1的另一个侧壁上。后侧条组32包括多个框体1高度方向平行间隔分布的第二固定条，每个第二固定条的两端分别连接在框体1的相对设置的两个侧壁上，且每个第二固定条与中隔2固定连接。
可以理解的是，多个第二固定条同时与框体1以及中隔2相连，这样较好地保证了中隔2的稳定性，使得中隔2能够稳定地悬空在容纳腔内。而每个第一固定条311的一端与框体1的一个侧壁可转动相连，另一端扣合在框体1的另一个侧壁上。由此在实际实用过程中，转动第一固定条311使其另一端脱离框体1，然后将生物组织缠绕到中隔2上。缠绕完成后转动第一固定条311使其另一端扣合在框体1上即可避免中隔2上缠绕有生物组织时生物组织从框体1的前侧漏出的现象发生。
在一些实施例中，如图1所示，前侧条组31包括两个第一固定条311和连接条312，每个第一固定条311的一端与框体1的一个侧壁转动相连，每个第一固定条311的另一端与连接条312相连，连接条312可拆卸地连接在框体1的另一侧壁上。由此，多个第一固定条311能够同步运动，方便了操作人员操作。
在一些可选的实施例中，连接条312和框体1中的一个上设有配合凸起，连接条312和框体1中的另一个上设有与配合凸起配合的配合凹槽。由此，方便了将连接条312扣合框体1上，保证了连接条312与框体1的连接稳定性，从而保证了第一固定条311与框体1的连接稳定性。这里需要说明的是，在有的实施例中，连接条312上设有配合凸起，框体1上设有配合凹槽。在有的实施例中，连接条312上设有配合凹槽，框体1上设有配合凸起。配合凸起和配合凹槽的具体分布形式可以根据实际需要选择。此外，在本发明其他实施例中，连接条312可以采用销钉和螺钉等结构相连。
在一些可选的实施例中，第二固定条和中隔2中的一个设有扣合凸起，第二固定条和中隔2中的另一个上设有与扣合凸起配合的扣合凹槽。由此，采用扣合凸起和扣合凹槽的配合方式，一方面能够保证中隔2与第二固定条的连接稳定性，另一方面在某些实验场景下还可以将中隔2从第二固定条上拆下，方便了操作。这里需要说明的是，在有的实施例中，扣合凸起设在第二固定条上，扣合凹槽设有中隔2上。在有的实施例中，扣合凸起设在中隔2上，扣合凹槽设在第二固定条上。扣合凸起和扣合凹槽的分布可以根据实际需要选择。
在一些可选的实施例中，中隔2高度大于等于生物组织长度的一半。由此，避免了生物组织在中隔2上绕制多圈的现象，从而较好地避免了绕制多圈引起的成像困难的现象发生。
在一些可选的实施例中，框体1为方框，中隔2的截面为长方形。可以理解的是，采用柱体的中隔2能够较好地避免动物组织绕制完后向下滑动，从而保证了在整个三维成像过程中动物组织的稳定性，避免了由于动物组织滑动造成的不良影响。
在一些可选的实施例中，框体1、中隔2、固定条组3均为聚乙烯件。可以理解的是，聚乙烯材质具有无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能，最低使用温度可达-100℃～-70℃，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性优良等优点，选用聚乙烯制造框体1、中隔2、固定条组3能够保证动物组织的稳定固定，降低了框体1、中隔2、固定条组3对实际环境的要求，降低了框体1、中隔2、固定条组3对实验结果产生不良影响。当然，在本实用新型的其他实施例中，框体1、中隔2、固定条组3可以采用其他材料制成。
优选的，为了方便多种实验的进行，框体1、中隔2、固定条组3采用兼容多聚甲醛、水凝胶、电泳操作、尿素、去氧胆酸盐等的聚乙烯材料制成。
在一些实施例中，用于三维成像的生物组织固定包埋装置还包括封闭板，封闭板配合在框体1的后侧壁上以封闭容纳腔的后侧敞开端。由此能够方便包埋剂固化，从而方便生物组织的包埋。
实施例：
下面参考图1描述本发明一个具体实施例的用于三维成像的生物组织的具体结构：
如图1所示，本实施例的用于三维成像的生物组织固定包埋装置包括框体1、中隔2和固定条组3，框体1内限定出两端敞开的容纳腔。框体1内框为3.3cm×2cm的长方形，中隔2为1.5cm×0.65cm×1cm的长方体。中隔2位于容纳腔内部，中隔2的全部侧面均与框体1的侧面间隔设置，中隔2用于缠绕生物组织。固定条组3包括前侧条组31和后侧条组32。前侧条组31包括两个沿框体1高度方向平行间隔分布的第一固定条311和连接条312，每个第一固定条311的一端可转动地连接在框体1的一个侧壁上，另一端连接在连接条312上。连接条312设有配合凸起，框体1中上设有与配合凸起配合的配合凹槽。
后侧条组32包括两个框体1高度方向平行间隔分布的两个第二固定条，每个第二固定条的两端分别连接在框体1的相对设置的两个侧壁上，且每个第二固定条与中隔2固定连接。每个第二固定条均设有扣合凸起，中隔2设有与扣合凸起配合的扣合凹槽。
本实施例的用于三维成像的生物组织固定包埋装置的优点在于：
1、能够较好地固定脑-脊髓等长条形组织，避免现有固定时产生的信号遮盖的现象；
2、可适用于多种固定、免疫组化染色、组织透明化、包埋、超薄切片成像等多种实验；
3、可重复利用，降低了研究资金成本；
4、操作简单，降低了研究时间成本。
本实施例的用于三维成像的生物组织固定包埋装置在实际使用过程中，可以将完整剥离的脑和脊髓进行较好固定在中隔2上并且采用琼脂糖或树脂包埋，并利用三维成像技术进行三维成像。成像结果显示脑-脊髓中荧光蛋白标记神经元形态良好无破坏，能清晰无遮掩成像。
本实施例的用于三维成像的生物组织固定包埋装置除了可以用于中枢神经系统整体成像，还可以用于其他长形器官如胃肠道、血管等的盘曲固定和包埋，或其他非动物的生物组织固定和包埋，也可以用于两个组织的同时对照成像。
在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种用于三维成像的生物组织固定包埋装置，其特征在于，包括：
框体(1)，所述框体(1)内限定出两端敞开的容纳腔；
中隔(2)，所述中隔(2)位于所述容纳腔内部，所述中隔(2)的全部侧面均与所述框体(1)的侧面间隔设置，所述中隔(2)用于缠绕生物组织，所述中隔(2)高度大于等于所述生物组织长度的一半；
固定条组(3)，所述固定条组(3)分别与所述框体(1)及所述中隔(2)相连以使得所述中隔(2)悬空在所述容纳腔内。
2.根据权利要求1所述的用于三维成像的生物组织固定包埋装置，其特征在于，所述固定条组(3)包括：
前侧条组(31)，所述前侧条组(31)包括多个沿所述框体(1)高度方向平行间隔分布的第一固定条(311)，每个所述第一固定条(311)的一端可转动地连接在所述框体(1)的一个侧壁上，另一端扣合在所述框体(1)的另一个侧壁上；
后侧条组(32)，所述后侧条组(32)包括多个所述框体(1)高度方向平行间隔分布的第二固定条，每个所述第二固定条的两端分别连接在所述框体(1)的相对设置的两个侧壁上，且每个所述第二固定条与所述中隔(2)固定连接。
3.根据权利要求2所述的用于三维成像的生物组织固定包埋装置，其特征在于，所述前侧条组(31)包括两个所述第一固定条(311)和连接条(312)，每个所述第一固定条(311)的一端与所述框体(1)的一个侧壁转动相连，每个所述第一固定条(311)的另一端与所述连接条(312)相连，所述连接条(312)可拆卸地连接在所述框体(1)的另一侧壁上。
4.根据权利要求3所述的用于三维成像的生物组织固定包埋装置，其特征在于，所述连接条(312)和所述框体(1)中的一个上设有配合凸起，所述连接条(312)和所述框体(1)中的另一个上设有与所述配合凸起配合的配合凹槽。
5.根据权利要求2所述的用于三维成像的生物组织固定包埋装置，其特征在于，所述第二固定条和所述中隔(2)中的一个上设有扣合凸起，所述第二固定条和所述中隔(2)中的另一个上设有与所述扣合凸起配合的扣合凹槽。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的用于三维成像的生物组织固定包埋装置，其特征在于，还包括封闭板，所述封闭板配合在所述框体(1)的后侧壁上以封闭所述容纳腔的后侧敞开端。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的用于三维成像的生物组织固定包埋装置，其特征在于，所述框体(1)为方框，所述中隔(2)的截面为长方形。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的用于三维成像的生物组织固定包埋装置，其特征在于，所述框体(1)、所述中隔(2)、所述固定条组(3)均为聚乙烯件。
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