掃描離子電導(dǎo)顯微鏡玻璃探針夾持與照明裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種活體細(xì)胞表面形貌掃描測(cè)量儀SICM的玻璃探針夾持與照明裝置，屬于掃描探針顯微技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]掃描離子電導(dǎo)顯微鏡通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)玻璃探針中通過的離子電流，負(fù)反饋控制探針尖端與樣品表面的距離，從而達(dá)到對(duì)活體細(xì)胞表面微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)、連續(xù)、非接觸，高分辨成像，在活體細(xì)胞檢測(cè)和軟界面研究領(lǐng)域有著十分廣泛的應(yīng)用前景。目前，掃描離子電導(dǎo)顯微鏡均采用膜片鉗電極夾持器來固定玻璃微探針。不同于膜片鉗測(cè)量，掃描離子電導(dǎo)顯微鏡探針與倒置顯微鏡載物臺(tái)互相垂直，使得倒置顯微鏡的頂光源無法通過現(xiàn)有的探針夾持器將光照射到探針尖端，必須借助外部光源來提高倒置顯微鏡視場(chǎng)的亮度，來觀測(cè)玻璃微探針尖端進(jìn)人工作區(qū)的情況。但是為了提高掃描離子電導(dǎo)顯微鏡測(cè)量系統(tǒng)的抗干擾能力，通常掃描離子電導(dǎo)顯微鏡的三維掃描頭被置于屏蔽箱體內(nèi)，狹小的空間使得在其內(nèi)部安置光源很困難，而利用外部冷光源，則需要將屏蔽箱門打開，斜向照射探針尖端，才能觀測(cè)到探針尖端進(jìn)入工作區(qū)的情況。這在一定程度上降低了箱體的屏蔽效果，也影響了掃描離子電導(dǎo)顯微鏡的性能。此外，現(xiàn)有玻璃探針夾持器的電氣插座與基座均固聯(lián)在一起，無法拆卸，且價(jià)格昂貴。當(dāng)Ag/AgCl電極絲折斷后，則必須更換新的玻璃探針夾持器。因此，盡快開發(fā)出Ag/AgCl電極絲可更換，并集成了照明光源的新型玻璃探針夾持裝置，對(duì)于優(yōu)化掃描離子電導(dǎo)顯微鏡的結(jié)構(gòu)，提高玻璃微探針尖端進(jìn)入工作區(qū)的效率，以及降低成本有重要的幫助。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于掃描離子電導(dǎo)顯微鏡的玻璃探針夾持與照明裝置。本發(fā)明要求在SICM掃描測(cè)量過程中，玻璃探針夾持器既能可靠夾持玻璃微探針，也能為利用倒置顯微鏡觀察探針尖端進(jìn)入工作區(qū)提供照明，同時(shí)Ag/AgCl電極絲可更換。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案為:
提供一種用于掃描離子電導(dǎo)顯微鏡的玻璃微探針夾持與照明裝置，主要包括固定玻璃微探針的夾持模塊和為SICM掃描測(cè)量提供照明的光源系統(tǒng)，其中夾持模塊主要由裝置基座、安裝在基座底部腔體內(nèi)的緊固密封圈、通過螺紋與基座下端固聯(lián)的管帽、與基座上端左側(cè)孔固聯(lián)的電氣接頭座，固定在電氣接頭座內(nèi)的插針、與插針通過焊接方法連接的Ag/AgCl電極絲構(gòu)成。所述光源系統(tǒng)由固定在基座頂端腔體內(nèi)的透鏡、通過螺紋與基座頂端固聯(lián)的電池座、固定在電池座底部的高亮LED、安置在電池座內(nèi)部的紐扣電池、以及固定在電池座頂部的開關(guān)組成。
[0005]在上述技術(shù)方案中，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)玻璃微探針的可靠夾持和方便更換電極絲，裝置基座采用空心管狀結(jié)構(gòu)，左右結(jié)構(gòu)對(duì)稱，呈十字架狀，左端孔襯有密封圈經(jīng)螺紋配裝電氣接頭座，右端孔與基座內(nèi)腔連通，用于連接負(fù)壓裝置。玻璃微探針從基座底部插入，由管帽擠壓緊固密封圈固定，基座上部左右兩側(cè)的孔與基座內(nèi)腔均聯(lián)通，便于Ag/AgCl電極絲的更換。
[0006]在上述技術(shù)方案中，為了將光源集成到玻璃探針夾持器上，并將光投射到探針尖端，在基座頂部內(nèi)腔安裝凸透鏡，置于玻璃微探針內(nèi)部的Ag/AgCl電極絲將玻璃微探針頂部端面限制在透鏡焦距內(nèi)側(cè)，確保高亮LED發(fā)出的光經(jīng)透鏡匯聚后，照射到玻璃微探針頂部，經(jīng)玻璃微探針管壁將光傳遞到探針尖端，為觀察探針尖端進(jìn)入工作區(qū)提供照明。
[0007]本發(fā)明的玻璃探針夾持與照明裝置具有結(jié)構(gòu)緊湊、集成度高的特點(diǎn)，既能對(duì)玻璃微探針進(jìn)行可靠夾持，又能為利用倒置顯微鏡觀測(cè)玻璃微探針尖端進(jìn)入工作區(qū)情況提供照明，對(duì)于優(yōu)化掃描離子電導(dǎo)顯微鏡的結(jié)構(gòu)，提高玻璃微探針尖端進(jìn)入工作區(qū)的效率，以及降低成本有重要的幫助。
【附圖說明】
[0008]圖1是掃描離子電導(dǎo)顯微鏡玻璃探針夾持裝置的三維結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2是玻璃探針夾持裝置的主視圖、俯視圖和局部剖視圖。
[0010]圖3是玻璃探針夾持器照明系統(tǒng)的光路原理圖。
[0011]在上述附圖中，各圖示標(biāo)號(hào)所標(biāo)識(shí)的對(duì)象為:1_基座;2-緊固密封圈；3-管帽；4-玻璃微探針;5-透鏡;6-高亮LED; 7-紐扣電池;8-開關(guān);9-電池座；10-密封圈；11_插針；12-電氣插頭座；13-Ag/AgCl電極絲；14-培養(yǎng)皿。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合【附圖說明】給出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。需要特別指出的是，本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】不限于實(shí)施例所描述的形式。
[0013]參閱圖1、圖2，本發(fā)明所述的是一種用于掃描離子電導(dǎo)顯微鏡的玻璃微探針夾持與照明裝置，由探針夾持模塊和光源系統(tǒng)構(gòu)成。其中夾持模塊主要由基座(1)、安裝在基座底部腔體內(nèi)的緊固密封圈(2)、通過螺紋與基座下端固聯(lián)的管帽(3)、通過螺紋與基座上端左側(cè)孔固聯(lián)的電氣接頭座(12)，密封圈(10)、固定在插頭內(nèi)的插針(11)、與插針通過焊接方法連接的Ag/AgCl電極絲(13)構(gòu)成。當(dāng)玻璃微探針從基座底部插入，由管帽擠壓緊固密封圈固定，
圖2和圖3描述了為SICM掃描測(cè)量提供照明的光源系統(tǒng)的實(shí)施結(jié)構(gòu)。光源系統(tǒng)由固定在基座頂端腔體內(nèi)的透鏡(5)、通過螺紋與基座頂端固聯(lián)的電池座(9)、固定在電池座底部的高亮LED(6)、安置在電池座內(nèi)部的紐扣電池(7)、以及固定在電池座頂部的開關(guān)(8)組成。置于玻璃微探針內(nèi)部的Ag/AgCl電極絲將玻璃微探針頂部端面限制在透鏡焦距內(nèi)側(cè)，確保高亮LED發(fā)出的光經(jīng)透鏡匯聚后，照射到玻璃探針頂部，經(jīng)玻璃微探針管壁將光傳遞到探針尖端，為觀察探針尖端進(jìn)入工作區(qū)提供照明。
[0014]配有本發(fā)明的掃描離子電導(dǎo)顯微鏡，在對(duì)活體生物細(xì)胞表面形貌進(jìn)行測(cè)量時(shí)的典型測(cè)量過程如下:
當(dāng)利用掃描離子電導(dǎo)顯微鏡對(duì)樣品進(jìn)行掃描測(cè)量時(shí)，首先將新拉制的玻璃微探針注入0.lmol/L的NaCl或KC1溶液，并利用探針夾持裝置將其固定在Z向運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上，同時(shí)將樣品放入培養(yǎng)皿中(其溶液與注入玻璃微探針中的溶液一致)，打開玻璃微探針夾持裝置的光源系統(tǒng)開關(guān)。高亮LED發(fā)出的光經(jīng)過透鏡聚焦，沿玻璃微探針管壁傳遞到探針尖端，利用倒置顯微鏡手動(dòng)驅(qū)動(dòng)探針尖端入液，進(jìn)入工作區(qū)，然后切換到自動(dòng)模式對(duì)樣品進(jìn)行掃描測(cè)量。
[0015]本發(fā)明提供的玻璃探針夾持與照明裝置結(jié)構(gòu)緊湊、集成度高，既能對(duì)玻璃微探針進(jìn)行可靠夾持，又能為利用倒置顯微鏡觀測(cè)玻璃微探針尖端進(jìn)入工作區(qū)情況提供照明。本發(fā)明是一種玻璃微探針通用夾持裝置，即可用于掃描離子電導(dǎo)顯微鏡，也可用于膜片鉗測(cè)量。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種掃描離子電導(dǎo)顯微鏡(SICM)的玻璃微探針夾持與照明裝置，包括固定玻璃微探針的夾持模塊和為SICM掃描測(cè)量提供照明的光源系統(tǒng)，其中夾持模塊主要由基座(1)、安裝在基座底部腔體內(nèi)的緊固密封圈(2)、通過螺紋與基座下端固聯(lián)的管帽(3)、通過螺紋與基座上端左側(cè)孔固聯(lián)的電氣接頭座(12)，密封圈(10)、固定在插頭內(nèi)的插針(11)、與插針通過焊接方法連接的Ag/AgCl電極絲(13)構(gòu)成;所述光源系統(tǒng)由固定在基座頂端腔體內(nèi)的透鏡(5)、通過螺紋與基座頂端固聯(lián)的電池座(9)、固定在電池座底部的高亮LED(6)、安置在電池座內(nèi)部的紐扣電池(7)、以及固定在電池座頂部的開關(guān)(8)組成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾持模塊，其特征在于基座為空心管狀結(jié)構(gòu)，左右結(jié)構(gòu)對(duì)稱，呈十字架狀，左端孔襯有密封圈(10)經(jīng)螺紋配裝電氣接頭座(12)，右端孔與基座內(nèi)腔連通，用于連接負(fù)壓裝置;玻璃微探針(4)從基座(1)底部插入，由管帽(3)擠壓緊固密封圈(2)固定。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的夾持模塊，其特征在于電氣接頭座(12)通過螺紋與基座(1)左端孔聯(lián)接，插針固定在電氣插頭內(nèi)，并與Ag/AgCl電極絲通過焊接聯(lián)接，電氣接頭可拆卸，便于電極絲更換，延長玻璃微探針夾持裝置的使用壽命。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源系統(tǒng)，其特征在于固定在電池座底部的高亮LED(6)發(fā)出的光通過透鏡(5)將光匯聚成一點(diǎn)投射到玻璃微探針(4)頂部，光沿玻璃探針管壁傳遞到探針尖端，玻璃探針頂部端面到透鏡的距離通過Ag/AgCl電極絲來限位。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種掃描離子電導(dǎo)顯微鏡（SICM）的玻璃微探針夾持與照明裝置，主要包括固定玻璃微探針的夾持模塊和為SICM掃描測(cè)量提供照明的光源系統(tǒng)，其中夾持模塊主要由裝置基座、安裝在基座底部腔體內(nèi)的密封圈、通過螺紋與基座下端固聯(lián)的管帽、通過螺紋與基座上端左側(cè)孔固聯(lián)的電氣插頭座，密封圈、固定在插頭座內(nèi)的插針、與插針通過焊接方法連接的Ag/AgCl電極絲構(gòu)成。所述光源系統(tǒng)由固定在基座頂端的透鏡、通過螺紋與基座頂端固聯(lián)的電池座、固定在電池座底部的高亮LED、安置在電池座內(nèi)部的紐扣電池、以及固定在電池座頂部的開關(guān)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、集成度高，不僅能對(duì)玻璃微探針實(shí)現(xiàn)可靠夾持，而且在SICM掃描測(cè)量過程中能為觀測(cè)探針尖端進(jìn)入工作區(qū)情況提供照明，有助于優(yōu)化掃描離子電導(dǎo)顯微鏡的結(jié)構(gòu)，提高玻璃探針進(jìn)入工作區(qū)的效率。
【IPC分類】G01Q60/44, G01Q70/00
【公開號(hào)】CN105445499
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510936613
【發(fā)明人】陸小龍, 趙世平, 溫慧婷, 司姍姍, 王越, 夏京川, 祁正興, 宋國堃
【申請(qǐng)人】四川大學(xué)
【公開日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年12月16日