CN216900094U - 一种具有多通道荧光和多种放大倍率的活细胞成像仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有多通道荧光和多种放大倍率的活细胞成像仪，包括壳体，以及封装于所述壳体上的LED光源模组、物镜模组、荧光模组、摄像模组，所述壳体上设有载物台，所述LED光源模组置于所述载物台的上方，所述载物台上开设有观察口，所述物镜模组置于所述载物台的下方，所述荧光模组置于所述物镜模组的下方，所述摄像模组置于所述荧光模组的下方，所述摄像模组能够获得样本的荧光图像，所述物镜模组包括多个不同倍率的物镜，所述荧光模组包括多个不同的荧光光源。活细胞成像仪的光学元件均封装于壳体内部，防止培养箱内培养液对光学元件的腐蚀，同时还活细胞成像仪还能满足客户的多种使用需求。

Description

一种具有多通道荧光和多种放大倍率的活细胞成像仪

技术领域

本实用新型涉及显微镜技术领域，更具体的说，是一种具有多通道荧光和多种放大倍率的活细胞成像仪。

背景技术

在生物和医学研究中，需要对活细胞进行实时观察。活细胞的培养和观察需要在特殊的工作台中进行，以保证环境的温度、氧气、二氧化碳等条件的适宜。在观察时，通常需要将显微镜放置于培养箱中，但是培养箱内的环境容易腐蚀显微镜的光学元件，降低显微镜的使用寿命。超净台虽然满足了活细胞观察的条件，但是为了避免污染，超净台的门不能敞开太大，从而限制了显微镜的使用，不便于显微镜的观察及操作。

在专利(申请号CN201610368392.6)公开了一种活细胞内代谢分析仪，该分析仪可以对活细胞进行荧光观察和测量，但是该分析仪上只有一种荧光通道，满足不了客户的多种使用需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有多通道荧光和多种放大倍率的活细胞成像仪，活细胞成像仪的光学元件均封装于壳体内部，防止培养箱内培养液对光学元件的腐蚀，同时还活细胞成像仪还能满足客户的多种使用需求。

其技术方案如下：

一种具有多通道荧光和多种放大倍率的活细胞成像仪，包括壳体，以及封装于所述壳体上的LED光源模组、物镜模组、荧光模组、摄像模组，所述壳体上设有载物台，所述LED光源模组置于所述载物台的上方，所述载物台上开设有观察口，所述物镜模组置于所述载物台的下方，所述荧光模组置于所述物镜模组的下方，所述摄像模组置于所述荧光模组的下方，所述摄像模组能够获得样本的荧光图像，所述物镜模组包括多个不同倍率的物镜，所述荧光模组包括多个不同的荧光光源。

进一步地，所述LED光源模组包括LED光源、光源透镜组件、第一反射镜组件、相差环及聚光镜，所述光源透镜组件位于所述LED光源与所述第一反射镜组件之间，所述相差环位于所述聚光镜的上方，所述第一反射镜组件位于所述相差环的上方，所述LED光源模组发射的光源经过光源透镜组件、第一反射镜组件后通过聚光镜发射出去，所述聚光镜位于所述观察口的正上方。

进一步地，所述壳体上设有物镜切换机构，所述物镜切换机构包括物镜切换旋钮、第一伞齿轮、物镜输送组件及物镜切换滑轨，所述物镜输送组件包括两个相对设置的物镜输送传动轴及物镜输送皮带，物镜输送皮带的两端分别与两个物镜输送传动轴相连，所述物镜切换旋钮通过第一伞齿轮与其中一个物镜输送传动轴相连，多个物镜分别活动设置于物镜固定板上，所述物镜输送皮带与所述物镜固定板相连，所述物镜固定板通过滑块与物镜切换滑轨相连，所述物镜切换滑轨固定于壳体上。

进一步地，所述壳体上设有调焦机构，所述调焦机构包括调焦旋钮、旋转编码器、调焦马达、调焦齿条及调焦移动板，所述调焦旋钮与旋转编码器相连，调焦马达与旋转编码器相连，旋转编码器与控制主板相连，所述调焦马达通过调焦旋转轴与所述调焦移动板相连，所述调焦旋转轴上设有调焦齿轮，所述调焦齿轮与所述调焦齿条相啮合，所述调焦齿条固定于移动块上，所述移动块通过滑块与物镜切换滑轨相连，调焦移动板与物镜活动连接。

进一步地，所述壳体上还设有荧光切换机构，所述荧光切换机构包括荧光切换旋钮、第二伞齿轮、荧光切换输送组件及荧光切换滑轨；所述荧光切换输送组件包括两个相对设置的荧光切换传动轴及荧光切换输送带，所述荧光切换输送带的两端分别与两个荧光切换传动轴相连，所述荧光切换旋钮通过第二伞齿轮与其中一个所述荧光切换传动轴相连，所述荧光切换输送带与荧光切换固定板相连，荧光切换固定板上开设有多个荧光通道，所述荧光通道的数量多于所述荧光光源的数量，荧光模组与荧光切换固定板相连，荧光模组通过滑块与荧光切换滑轨相连。

进一步地，所述荧光模组还包括多个荧光滤色片、多个倾斜设置的荧光激发器及多个荧光透镜，多个所述荧光光源分别位于多个所述荧光通道的一侧，多个荧光透镜分别位于多个荧光光源的一侧，荧光透镜位于荧光光源与荧光激发器之间，多个荧光激发器分别位于多个荧光通道的底部，多个荧光滤色片分别位于多个荧光通道内。

进一步地，所述壳体上还设有微动开关，多个微动开关分别固定于开关固定板上，多个微动开关分别在开关固定板上并排排列，多个微动开关分别通过控制主板与多个荧光光源相连，在荧光切换固定板上设置有一个按压柱。

进一步地，所述摄像模组包括数字相机及无线连接模块，数字相机与无线连接模块相连，所述控制主板上与无线连接模块相连，LED光源模组、物镜模组、荧光模组、摄像模组均与所述控制主板电性相连。

进一步地，所述观察口的正下方设有场镜，场镜的正下方设有倾斜设置的第二反射镜组件，第二反射镜组件的一侧设有镜筒，数字相机朝向所述镜筒，所述场镜位于所述荧光通道的下方。

进一步地，所述壳体包括上壳体及与所述上壳体相连的下壳体，所述上壳体包括载物台及光源支撑组件，所述光源支撑组件固定于所述载物台的上表面，所述下壳体上设有开口部，所述载物台将所述开口部密封；LED光源模组封装于所述光源支撑组件内，物镜模组、荧光模组、摄像模组封装于所述下壳体内部，所述壳体整体呈梯形结构。

下面对本实用新型的优点或原理进行说明：

1、本实用新型的活细胞成像仪将LED光源模组、物镜模组、荧光模组及摄像模组等均封装于壳体内部，可防止培养箱内培养液对光学元件的腐蚀，提高活细胞成像仪的使用寿命。本实用新型的物镜模组包括多个不同倍率的物镜，荧光模组包括多个不同的荧光光源。多个不同放大倍率的物镜可实现多个放大倍率的切换，多个荧光光源可分别对应不同波段的激发光，实现不同激发光的切换。本实用新型通过设置多个物镜及多个荧光光源可满足客户的不同使用需求。

2、荧光通道的数量多于荧光光源的数量，至少一个荧光通道内未设置荧光滤色片，没有激发光通过，可满足明场观察的使用需求。

附图说明

图1是本实施例的活细胞成像仪的立体图；

图2是本实施例的活细胞成像仪的第一剖视图；

图3是本实施例的活细胞成像仪的第二剖视图；

图4是本实施例的下壳体的内部结构示意图；

图5是本实施例的下壳体的另一内部结构示意图；

图6是本实施例的下壳体的另一内部结构示意图；

图7是本实施例的下壳体的另一内部结构示意图；

附图标记说明：

1、壳体；2、LED光源模组；3、物镜模组；4、荧光模组；5、摄像模组；11、下壳体；12、载物台；13、光源支撑组件；14、观察口；131、支撑臂；132、光源支撑主体；20、LED光源；21、光源透镜组件；22、第一反射镜组件；23、相差环；24、聚光镜；6、物镜切换机构；60、物镜切换旋钮；61、第一伞齿轮；62、物镜切换滑轨；30、物镜；41、荧光光源；63、物镜输送传动轴；64、物镜输送皮带；65、物镜固定板；7、调焦机构；70、调焦旋钮；71、旋转编码器；72、调焦马达；73、调焦齿条；74、调焦移动板；75、调焦齿轮；76、移动块；77、物镜固定块；8、控制主板；9、荧光切换机构；90、荧光切换旋钮；91、第二伞齿轮；93、荧光切换滑轨；94、荧光切换传动轴；95、荧光切换输送带；96、荧光切换固定板；97、荧光通道；31、荧光激发器；32、荧光透镜；110、场镜；120、第二反射镜组件；130、镜筒；140、微动开关；141、开关固定板；142、按压柱；150、凹陷部。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“中”、“内”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1至图7所示，本实施例公开一种具有多通道荧光和多种放大倍率的活细胞成像仪，包括壳体1，以及封装于所述壳体1上的LED光源模组2、物镜模组3、荧光模组4、摄像模组5。所述壳体1包括上壳体及与所述上壳体相连的下壳体11，所述上壳体包括载物台12及光源支撑组件13，所述光源支撑组件13固定于所述载物台12的上表面。所述下壳体11上设有开口部，所述载物台12将所述开口部密封。LED光源模组2封装于所述光源支撑组件13内，物镜模组3、荧光模组4、摄像模组5封装于所述下壳体11内部，所述壳体1整体呈梯形结构。

为了便于对样本的观察，在载物台12上设有观察口14，所述LED光源模组2置于所述载物台12的上方，所述物镜模组3置于所述载物台12的下方，所述荧光模组4置于所述物镜模组3的下方，所述摄像模组5置于所述荧光模组4的下方。所述摄像模组5能够获得样本的荧光图像，所述物镜模组3包括多个不同倍率的物镜30，所述荧光模组4包括多个不同的荧光光源41。

本实施例将活细胞成像仪的光学元件均封装于壳体1内部，可防止观察样本对光学元件的污染，以及培养箱中培养液对光学元件的腐蚀，提高活细胞成像仪的使用寿命。载物台12为水平的平台，载物台12中部可放置不同的载物盘，以搭配不同的培养皿、培养盒、载玻片。本实施例的物镜30可为普通物镜，也可为相衬物镜。

为了实现上壳体与下壳体11的连接固定，本实施例在载物台12上设有第一连接件，在下壳体11上设有第二连接件，载物台12通过第一连接件、第二连接件与下壳体11相连。优选地，第一连接件、第二连接件均为螺孔，通过在螺孔内置入螺钉即可实现上壳体与下壳体11的连接固定。上壳体与下壳体11的连接方式简单，方便拆卸，便于对该活细胞成像仪的维护，减少了活细胞成像仪的整体体积和重量。

为了实现对LED光源模组2的封装，光源支撑组件13包括支撑臂131与光源支撑主体132。其中，支撑臂131的底部固定于载物台12上表面的一侧边，支撑臂131的顶部与光源支撑主体132的一端相连，光源支撑主体132位于载物台12的上方，LED光源模组2固定于光源支撑主体132上。

本实施例的LED光源模组2包括LED光源20、光源透镜组件21、第一反射镜组件22、相差环23及聚光镜24，所述光源透镜组件21位于所述LED光源20与所述第一反射镜组件22之间，所述相差环23位于所述聚光镜24的上方，所述第一反射镜组件22位于所述相差环23的上方。所述LED光源模组2发射的光线经过光源透镜组件21、第一反射镜组件22后通过聚光镜24发射出去，所述聚光镜24位于所述观察口14的正上方。

为了对多个不同倍率的物镜30进行切换，所述壳体1上设有物镜切换机构6，通过物镜切换机构6能够对不同倍率的物镜30进行切换。所述物镜切换机构6包括物镜切换旋钮60、第一伞齿轮61、物镜输送组件及物镜切换滑轨62。所述物镜输送组件包括两个相对设置的物镜输送传动轴63及物镜输送皮带64，物镜输送皮带64的两端分别与两个物镜输送传动轴63相连，所述物镜切换旋钮60通过第一伞齿轮61与其中一个物镜输送传动轴63相连。多个物镜30分别固定于物镜固定板65上，所述物镜输送皮带64与所述物镜固定板65相连，所述物镜固定板65通过滑块与物镜切换滑轨62相连，所述物镜切换滑轨62固定于壳体1上。

当需要对物镜30进行切换时，通过物镜切换旋钮60驱动第一伞齿轮61转动，第一伞齿轮61驱动物镜输送传动轴63转动，进而带动物镜输送皮带64移动，物镜输送皮带64带动物镜固定板65移动物镜输送皮带64带动物镜30移动，从而将不同倍率的物镜30移动至观察口14的正下方。多个物镜30的倍率可为2倍、2.5倍、4倍及10倍等。

为了实现物镜30的对焦，本实施例在壳体1上设有调焦机构7，所述调焦机构7包括调焦旋钮70、旋转编码器71、调焦马达72、调焦齿条73及调焦移动板74。所述调焦旋钮70与旋转编码器71相连，调焦马达72与旋转编码器71相连，旋转编码器71与控制主板相连，所述调焦马达72通过调焦旋转轴与所述调焦移动板74相连。所述调焦旋转轴上设有调焦齿轮75，所述调焦齿轮75与所述调焦齿条73相啮合，所述调焦齿条73固定于移动块76上，所述移动块76通过滑块与物镜切换滑轨62相连。调焦移动板74上设有物镜固定块77，物镜固定块77上设有物镜固定位，调焦移动板74通过物镜固定块77与物镜30活动连接。物镜固定位与物镜30的底部相配合。

当需要对物镜30进行调焦时，旋钮调焦旋钮70，进而控制调焦马达72转动，调焦马达72驱动调焦旋转轴转动，调焦旋转轴的调焦齿轮75在调焦齿条73上移动，从而带动调焦移动板74向上或向下移动，调焦移动板74通过调焦固定块带动物镜固定板65向上或向下移动，从而实现对物镜30的调焦。

在对不同的物镜30进行切换时，物镜固定块77位于物镜30底部的上方，从而不会影响物镜30在水平方向的移动切换。当需要对物镜30进行调焦时，调焦移动板74首先向下移动，通过物镜固定位卡住物镜30的底部，然后调焦移动板74向上移动，从而带动该物镜30向上移动。

为了对不同的荧光光源41进行切换，所述壳体1上还设有荧光切换机构9，所述荧光切换机构9与所述荧光模组相连，所述荧光切换机构9带动所述荧光模组左右移动。

荧光切换机构9包括荧光切换旋钮90、第二伞齿轮91、荧光切换输送组件及荧光切换滑轨93。所述荧光切换输送组件包括两个相对设置的荧光切换传动轴94及荧光切换输送带95，所述荧光切换输送带95的两端分别与所两个荧光切换传动轴94相连。所述荧光切换旋钮90通过第二伞齿轮91与其中一个所述荧光切换传动轴94相连，所述荧光切换输送带95与荧光切换固定板96相连，荧光切换固定板96上开设有多个荧光通道97。所述荧光通道97的数量多于所述荧光光源41的数量。荧光模组4与荧光切换固定板96相连，荧光模组4通过滑块与荧光切换滑轨93相连。

进一步地，荧光模组4还包括多个荧光滤色片、多个倾斜设置的荧光激发器31及多个荧光透镜32。多个所述荧光光源41分别位于多个所述荧光通道97的一侧，多个荧光透镜32分别位于多个荧光光源41的一侧，荧光透镜32位于荧光光源41与荧光激发器31之间，多个荧光激发器31分别位于多个荧光通道97的底部，多个荧光滤色片分别位于多个荧光通道97内。

当需要对不同的荧光光源41进行切换时，通过荧光切换旋钮90带动荧光切换传动轴94转动，荧光切换传动轴94带动荧光切换输送带95移动，荧光切换输送带95带动荧光切换固定板96及荧光模组4移动，将至少一个荧光通道97切换至物镜30的正下方，从而实现对不同荧光通道97的切换。本实施例的荧光通道97的数量至少比荧光光源41的数量多一个，该多的荧光通道97为空档，用于明场观察。

为了对不同的荧光光源41进行控制，在壳体1上还设有多个微动开关140，多个微动开关140分别固定于开关固定板141上，多个微动开关140分别在开关固定板141上并排排列。多个微动开关140分别通过控制主板与多个荧光光源相连。在荧光切换固定板96上设置有一个按压柱142，在荧光切换固定板96移动移动至预定位置时，通过按压柱142按压对应控制荧光光源41的微动开关140，从而控制该荧光光源41的亮灭，使得每次切换前后只有一个荧光通道的荧光光源41是点亮的。

本实施例的摄像模组5包括数字相机及无线连接模块，所述控制主板8与无线连接模块。数字相机与无线连接模块相连，通过无线连接模块可连接至外部设备，如电脑、手机等，从而通过外部设备保存和观察拍摄的图像。LED光源模组2、物镜模组3、荧光模组4、摄像模组5均与所述控制主板8电性相连。

所述观察口14的正下方设有场镜110，场镜110的正下方设有倾斜设置的第二反射镜组件120，第二反射镜组件120的一侧设有镜筒130，数字相机朝向所述镜筒130，所述场镜110位于所述荧光通道97的下方。光线经过场景110、第二反射镜组件120及镜筒130后进入数字相机。

为了方便活细胞成像仪的搬运，在壳体1的底部设有凹陷部150。在一实施例中，为了对物镜30及荧光光源的切换进行定位，还可设置卡位，从而对物镜30及荧光光源的切换进行定位。

本实用新型的实施方式不限于此，按照本实用新型的上述内容，利用本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，本实用新型还可以做出其它多种形式的修改、替换或组合，均落在本实用新型权利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有多通道荧光和多种放大倍率的活细胞成像仪，其特征在于，包括壳体，以及封装于所述壳体上的LED光源模组、物镜模组、荧光模组、摄像模组，所述壳体上设有载物台，所述LED光源模组置于所述载物台的上方，所述载物台上开设有观察口，所述物镜模组置于所述载物台的下方，所述荧光模组置于所述物镜模组的下方，所述摄像模组置于所述荧光模组的下方，所述摄像模组能够获得样本的荧光图像，所述物镜模组包括多个不同倍率的物镜，所述荧光模组包括多个不同的荧光光源。

2.如权利要求1所述的具有多通道荧光和多种放大倍率的活细胞成像仪，其特征在于，所述LED光源模组包括LED光源、光源透镜组件、第一反射镜组件、相差环及聚光镜，所述光源透镜组件位于所述LED光源与所述第一反射镜组件之间，所述相差环位于所述聚光镜的上方，所述第一反射镜组件位于所述相差环的上方，所述LED光源模组发射的光源经过光源透镜组件、第一反射镜组件后通过聚光镜发射出去，所述聚光镜位于所述观察口的正上方。

3.如权利要求1所述的具有多通道荧光和多种放大倍率的活细胞成像仪，其特征在于，所述壳体上设有物镜切换机构，所述物镜切换机构包括物镜切换旋钮、第一伞齿轮、物镜输送组件及物镜切换滑轨，所述物镜输送组件包括两个相对设置的物镜输送传动轴及物镜输送皮带，物镜输送皮带的两端分别与两个物镜输送传动轴相连，所述物镜切换旋钮通过第一伞齿轮与其中一个物镜输送传动轴相连，多个物镜分别活动设置于物镜固定板上，所述物镜输送皮带与所述物镜固定板相连，所述物镜固定板通过滑块与物镜切换滑轨相连，所述物镜切换滑轨固定于壳体上。

4.如权利要求3所述的具有多通道荧光和多种放大倍率的活细胞成像仪，其特征在于，所述壳体上设有调焦机构，所述调焦机构包括调焦旋钮、旋转编码器、调焦马达、调焦齿条及调焦移动板，所述调焦旋钮与旋转编码器相连，调焦马达与旋转编码器相连，旋转编码器与控制主板相连，所述调焦马达通过调焦旋转轴与所述调焦移动板相连，所述调焦旋转轴上设有调焦齿轮，所述调焦齿轮与所述调焦齿条相啮合，所述调焦齿条固定于移动块上，所述移动块通过滑块与物镜切换滑轨相连，调焦移动板与物镜活动连接。

5.如权利要求1至4任一项所述的具有多通道荧光和多种放大倍率的活细胞成像仪，其特征在于，所述壳体上还设有荧光切换机构，所述荧光切换机构包括荧光切换旋钮、第二伞齿轮、荧光切换输送组件及荧光切换滑轨；所述荧光切换输送组件包括两个相对设置的荧光切换传动轴及荧光切换输送带，所述荧光切换输送带的两端分别与两个荧光切换传动轴相连，所述荧光切换旋钮通过第二伞齿轮与其中一个所述荧光切换传动轴相连，所述荧光切换输送带与荧光切换固定板相连，荧光切换固定板上开设有多个荧光通道，所述荧光通道的数量多于所述荧光光源的数量，荧光模组与荧光切换固定板相连，荧光模组通过滑块与荧光切换滑轨相连。

6.如权利要求5所述的具有多通道荧光和多种放大倍率的活细胞成像仪，其特征在于，所述荧光模组还包括多个荧光滤色片、多个倾斜设置的荧光激发器及多个荧光透镜，多个所述荧光光源分别位于多个所述荧光通道的一侧，多个荧光透镜分别位于多个荧光光源的一侧，荧光透镜位于荧光光源与荧光激发器之间，多个荧光激发器分别位于多个荧光通道的底部，多个荧光滤色片分别位于多个荧光通道内。

7.如权利要求6所述的具有多通道荧光和多种放大倍率的活细胞成像仪，其特征在于，所述壳体上还设有微动开关，多个微动开关分别固定于开关固定板上，多个微动开关分别在开关固定板上并排排列，多个微动开关分别通过控制主板与多个荧光光源相连，在荧光切换固定板上设置有一个按压柱。

8.如权利要求7所述的具有多通道荧光和多种放大倍率的活细胞成像仪，其特征在于，所述摄像模组包括数字相机及无线连接模块，数字相机与无线连接模块相连，所述控制主板与无线连接模块相连，LED光源模组、物镜模组、荧光模组、摄像模组均与所述控制主板电性相连。

9.如权利要求8所述的具有多通道荧光和多种放大倍率的活细胞成像仪，其特征在于，所述观察口的正下方设有场镜，场镜的正下方设有倾斜设置的第二反射镜组件，第二反射镜组件的一侧设有镜筒，数字相机朝向所述镜筒，所述场镜位于所述荧光通道的下方。

10.如权利要求1至4任一项所述的具有多通道荧光和多种放大倍率的活细胞成像仪，其特征在于，所述壳体包括上壳体及与所述上壳体相连的下壳体，所述上壳体包括载物台及光源支撑组件，所述光源支撑组件固定于所述载物台的上表面，所述下壳体上设有开口部，所述载物台将所述开口部密封；LED光源模组封装于所述光源支撑组件内，物镜模组、荧光模组、摄像模组封装于所述下壳体内部，所述壳体整体呈梯形结构。

Images