CN113970471A - 转移式高通量超薄切片染色仪 - Google Patents

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Abstract

本发明属于透射电镜技术领域。本发明提供了一种转移式高通量超薄切片染色仪，包括：支撑平台；支撑柱，所述支撑柱在支撑平台中心位置并固定在支撑平台上；瓶盖平台，所述瓶盖平台的中心位置固定在支撑柱的另一端；漂洗池、染色瓶A和染色瓶B,所述漂洗池、染色瓶A和染色瓶B都固定在支撑平台上并在支撑柱周围。本发明的装置能对载网架上插放的批量载网进行染液染色、漂洗、风干、再染液染色、漂洗、风干的自动化操作，提高工作效率，节约染液。

Description

转移式高通量超薄切片染色仪
技术领域
本发明属于透射电镜技术领域。
背景技术
利用透射电镜观察生物样品细胞内部超微结构时，需要利用超薄切片制样技术，将样品制成100nm厚度以内的超薄切片，并承载在一个直径约3mm、内径约为2.6nm、环宽约为0.2mm、厚度为0.02mm的载网上，而后利用镊子尽可能夹取载网的环宽位置(最大程度避免对生物切片的机械损伤)，进行染色的操作后，方能进行显微成像观察。该染色环节需要前后两种染液的染色，每种染液染色完成后，均需要漂洗和风干的环节，总共6步操作。
如何解决复杂手工染色问题，一直是载网染色技术的难点和痛点。
发明内容
有鉴于此，本发明提供的染色仪以发明专利ZL 201610366342.4和实用新型ZL202020027034.0两种对称夹持型批量载网架为核心功能部件，在此基础上搭建了机械转移的工作模式，完成对载网架上插放的批量载网进行染液染色、漂洗、风干、再染液染色、漂洗、风干的自动化操作。
本发明提供了一种转移式高通量超薄切片染色仪，包括：支撑平台；支撑柱，所述支撑柱在支撑平台中心位置并固定在支撑平台上；瓶盖平台，所述瓶盖平台的中心位置固定在支撑柱的另一端；漂洗池、染色瓶A和染色瓶B,所述漂洗池、染色瓶A和染色瓶B都固定在支撑平台上并在支撑柱周围。
在本发明的具体实施方式中，所述瓶盖平台上有三个工位，其中第一工位为中空孔位，第二工位和第三工位与染液瓶A和B的瓶盖的大小和尺寸相匹配。
在本发明的具体实施方式中，所述漂洗池包括：漂洗液腔室A、漂洗液进液管接口、连接壁、漂洗液腔室B、废液出口；所述漂洗液腔室A的一侧有漂洗液进液管接口，另一侧通过连接壁与漂洗液腔室B相连；所述漂洗液腔室B底部有废液出口；所述连接壁有若干孔径细小的孔洞或者狭缝，从漂洗液腔室A引入的液体接近平行方向通过连接壁进入漂洗液腔室B,达到漂洗液以近乎与载网架载网垂直的方向对其进行漂洗；所述废液出口与废液池相同并实现废液流入废液池。
在本发明的具体实施方式中，还包括废液池，所述废液池在支撑平台下方，用于接收漂洗池废液出口流出的液体。
在本发明的具体实施方式中，还包括：机械手和3个步进电机；所述机械手和3个步进电机设置在支撑平台上方，有3个步进电机控制控制机械手在X、Y、Z三个方向的移动，进而实现机械手对物品的抓取和运动；所述机械手用来抓取和抓放染液瓶A和染液瓶B的瓶盖，并实现盖盖和拔盖的操作；所述机械手还可以对已装卡上的载网架的功能部件的顶盖的抓取和抓放的动作；所述步进电机设置在龙骨架上。
在本发明的具体实施方式中，所述风干系统，所述风干系统包括四角和顶端风扇。
本发明还提供了一种转移式高通量超薄切片染色仪的染色方法，包括如下步骤：机械手抓取染液瓶A上的瓶盖A’离开染液瓶；机械手抓取功能部件S进入染液A中；染色后机械手携功能部件S从染液A中移动到漂洗池中漂洗中；机械手携功能部件S从漂洗池中移出并放回瓶盖台原位；将载网架上的切片进行风干；机械手抓取功能部件S，携功能部件S从瓶盖台中移出并移动到染液瓶B中；染色后机械手携功能部件S从染液B中移动到漂洗池中漂洗；机械手携功能部件S从漂洗池中移出并放回瓶盖台原位；将载网架上的切片进行风干。
在本发明的具体实施方式中，所述漂洗池中漂洗的步骤包括：漂洗液从输液管中先进入漂洗池腔室A中，而后从漂洗液腔室A和漂洗液腔室B的连接壁的若干空隙中以近乎水平方式喷流到漂洗液腔室B中实现漂洗。
附图说明
图1是染色仪部分装置图。其中，1是支撑平台，2是支撑柱，3是瓶盖平台，4是漂洗池，5是染色瓶A，6是染色瓶B，7是废液池，8是功能部件S。
图2是瓶盖平台部件图。
图3是漂洗池部件图。其中41是漂洗液腔室A，42是漂洗液进液管接口，43是连接壁，44是漂洗液腔室B，45是废液出口。
图4是染色仪整体图。其中，9是机械手；10是步进电机x，11是步进电机y，12是步进电机z。
具体实施方式
实施例1
转移式高通量超薄切片染色仪包括：
支撑平台；
支撑柱，所述支撑柱在支撑平台中心位置并固定在支撑平台上，所述支撑柱的高度要高于载网架的最大高度并保证载网架稳定悬空且不与其他部件接触；
瓶盖平台，所述瓶盖平台的中心位置固定在支撑柱的另一端；所述瓶盖平台上有三个工位，其中第一工位为中空孔位，可卡套住染色功能部件S，所述功能部件S的顶端为与染液瓶A和B瓶盖大小、形状一致的瓶盖结构，下端可装卡上载网架；第二工位和第三工位与染液瓶A和B的瓶盖的大小和尺寸相匹配。
漂洗池、染色瓶A和染色瓶B,所述漂洗池、染色瓶A和染色瓶B都固定在支撑平台上并在支撑柱周围。
漂洗池，所述漂洗池下端有液体出口或管道并与废液池相通；所述漂洗池用于对载网架载网实现漂洗。所述漂洗池包括漂洗液腔室A、漂洗液进液管接口、连接壁、漂洗液腔室B、废液出口；所述漂洗液腔室A的一侧有漂洗液进液管接口，另一侧通过连接壁与漂洗液腔室B相连；所述漂洗液腔室B底部有废液出口；所述连接壁有若干孔径细小的孔洞或者狭缝，从漂洗液腔室A引入的液体接近平行方向通过连接壁进入漂洗液腔室B,达到漂洗液以近乎与载网架载网垂直的方向对其进行漂洗；所述废液出口与废液池相同并实现废液流入废液池。
染色瓶A和染色瓶B，所述染色瓶A和染色瓶B用于盛放染色液体并对载网架载网实现染色。
废液池，所述废液池在支撑平台下方，用于接收漂洗池废液出口流出的液体。
机械手和3个步进电机，所述机械手和3个步进电机设置在支撑平台上方，有3个步进电机控制控制机械手在X、Y、Z三个方向的移动，进而实现机械手对物品的抓取和运动；所述机械手用来抓取和抓放染液瓶A和染液瓶B的瓶盖，并实现盖盖和拔盖的操作；所述机械手还可以对已装卡上的载网架的功能部件的顶盖的抓取和抓放的动作；所述步进电机设置在龙骨架上。
风干系统，包括四角和顶端风扇，所述风干系统设置在支撑平台周围，用于对载网架载网的切片进行风干。
管路和流量计，所述管路和流量计与漂洗池相配套并控制漂洗池液体的流量和流速。
5)气相流体系统包括与风干载网架功能相配套的四角风扇系统及箱体顶端的出风口。
转移式高通量超薄切片染色仪的工作方法：
(1)、将染液瓶A、B(携对应瓶盖A’、B’)放置在相应工位；将装卡载网架放在瓶盖台上功能部件S的工位。
(2)、步进电机控制机械手移动到染液瓶A上方，机械手抓取染液瓶A上的瓶盖A’离开染液瓶，A盖放在瓶盖台上。
(3)、机械手抓取功能部件S在步进电机控制下进入染液A中。
(4)、染色一定时间后，机械手携功能部件S在步进电机控制下从染液A中移动到漂洗池位置。
(5)、①漂洗池的流量阀启动工作，漂洗液从输液管中先进入漂洗池腔室A中，而后从漂洗液腔室A和漂洗液腔室B的连接壁的若干空隙中以近乎水平方式喷流到漂洗液腔室B中实现漂洗，废液从漂洗液腔室B下端的废液出口流入废液池。
②于此同时，机械手松开功部件S顶盖，移动到瓶盖A’处，抓取瓶盖A’，在步进电机控制下移动到染液瓶A上方，释放瓶盖A’，将染色瓶A密封后，回到起始位。
(6)、漂洗池的流量阀停止漂洗液继续进入。
(7)、机械手携功能部件S从漂洗池中移出并放回瓶盖台原位。
(8)、四角风扇启动，对载网架上的切片进行风干。
(9)、机械手在步进电机控制下，抓取染液瓶B中瓶盖B’，并在步进电机控制下将瓶盖B’放置在瓶盖台。
(10)、机械手在步进电机控制下抓取功能部件S，携功能部件S从瓶盖台中移出并移动到染液瓶B中。
(11)、染色一段时间后对功能部件S和对应的染液瓶盖B’重复相应4-8步骤。
本发明的装置能对载网架上插放的批量载网进行染液染色、漂洗、风干、再染液染色、漂洗、风干的自动化操作，提高工作效率，节约染液。

Claims (8)

1.转移式高通量超薄切片染色仪，其特征在于，包括：
支撑平台；
支撑柱，所述支撑柱在支撑平台中心位置并固定在支撑平台上；
瓶盖平台，所述瓶盖平台的中心位置固定在支撑柱的另一端；
漂洗池、染色瓶A和染色瓶B,所述漂洗池、染色瓶A和染色瓶B都固定在支撑平台上并在支撑柱周围。
2.依据权利要求1所述转移式高通量超薄切片染色仪，其特征在于，所述瓶盖平台上有三个工位，其中第一工位为中空孔位，第二工位和第三工位与染液瓶A和B的瓶盖的大小和尺寸相匹配。
3.依据权利要求1所述转移式高通量超薄切片染色仪，其特征在于，所述漂洗池包括：
漂洗液腔室A、漂洗液进液管接口、连接壁、漂洗液腔室B、废液出口；
所述漂洗液腔室A的一侧有漂洗液进液管接口，另一侧通过连接壁与漂洗液腔室B相连；
所述漂洗液腔室B底部有废液出口；
所述连接壁有若干孔径细小的孔洞或者狭缝，从漂洗液腔室A引入的液体接近平行方向通过连接壁进入漂洗液腔室B,达到漂洗液以近乎与载网架载网垂直的方向对其进行漂洗；
所述废液出口与废液池相同并实现废液流入废液池。
4.依据权利要求1至3所述转移式高通量超薄切片染色仪，其特征在于，还包括废液池，所述废液池在支撑平台下方，用于接收漂洗池废液出口流出的液体。
5.依据权利要求1至3所述转移式高通量超薄切片染色仪，其特征在于，还包括：
机械手和3个步进电机；
所述机械手和3个步进电机设置在支撑平台上方，有3个步进电机控制控制机械手在X、Y、Z三个方向的移动，进而实现机械手对物品的抓取和运动；
所述机械手用来抓取和抓放液瓶A和染液瓶B的瓶盖，并实现盖盖和拔盖的操作；
所述机械手还可以对已装卡上的载网架的功能部件的顶盖的抓取和抓放的动作；
所述步进电机设置在龙骨架上。
6.依据权利要求1至3所述转移式高通量超薄切片染色仪，其特征在于，所述风干系统，所述风干系统包括四角和顶端风扇。
7.依据权利要求1至3所述转移式高通量超薄切片染色仪的染色方法，其特征在于，包括如下步骤：
机械手抓取染液瓶A上的瓶盖A’离开染液瓶；
机械手抓取功能部件S进入染液A中；
染色后机械手携功能部件S从染液A中移动到漂洗池中漂洗中；
机械手携功能部件S从漂洗池中移出并放回瓶盖台原位；
将载网架上的切片进行风干；
机械手抓取功能部件S，携功能部件S从瓶盖台中移出并移动到染液瓶B中；
染色后机械手携功能部件S从染液B中移动到漂洗池中漂洗；
机械手携功能部件S从漂洗池中移出并放回瓶盖台原位；
将载网架上的切片进行风干。
8.依据权利要求7所述转移式高通量超薄切片染色仪的染色方法，其特征在于，所述漂洗池中漂洗的步骤包括：
漂洗液从输液管中先进入漂洗池腔室A中，而后从漂洗液腔室A和漂洗液腔室B的连接壁的若干空隙中以近乎水平方式喷流到漂洗液腔室B中实现漂洗。
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