[其他]用于生物科学的显微操作器及显微操作方法

说明书

本发明属于微生物的一般设备和方法，其国际专利分类号为C12M1/00及C12Q1/24。

目前，在生物科学研究领域中使用的专用显微操作器，它有许多种类和型号，这些产品一般由联邦德国、法国、美国和日本等国的光学仪器公司生产，早期的产品，一般结构简单，功能较少，而且不便于操作。近代产品一般可分为制针装置和操纵装置两大部分，其功能齐全，操作方便，但结构复杂，制造工艺要求高，且由于价格昂贵而难于为普通实验室所采用。

澳大利亚昆士兰大学斯格尔曼（Skerman）教授设计出一种简易显微操作器（参见斯格尔曼编印的《操作说明书》，1985年8月，打印件），该操作器包括直角（固定）式滑轨与接圈，斜角（固定）式滑轨与接圈、磁性材料块（由永久磁铁制成），镜台加热器和电源变换器等部分构成，具有结构简单，造价低等优点，它能利用实验室现有的普通光学显微镜来制作用于生物科学的显微操作的必备工具，如显微针、钩、环、球和切刀等，并能在低倍显微镜下对真菌、藻类和动、植物细胞等进行显微操作。

斯格尔曼所设计的直角式滑轨与接圈的主要构造为，一个带有凹槽的滑轨籍连接板与接圈连为一体，在连接板的基部开有供毛细管通过的小孔。接圈由不锈钢外套和塑料内衬粘接而成，其上部有一紧固螺钉将接圈固定在物镜上，通过紧固螺钉调节接圈与物镜的相对位置，可以使位于磁铁块上的毛细管聚焦。该装置的缺点是，由于接圈是固定的，只能与斯格尔曼特制的（或经改制的）专用物镜配套才能使用，同时，由于其聚焦方式靠上下移动接圈的位置，不仅麻烦，而且难于准确聚焦。

斯格尔曼所设计的另一种装置是斜角式的滑轨与接圈，其主要构造为：有1个带凹槽的滑轨与接圈以斜角方式固定连接，接圈籍紧固螺钉固定在特制的低倍镜上，滑轨用于吸附已制好的带显微针的磁铁块，通过调节接圈在低倍镜上的相对位置和磁铁块在滑轨上的相对位置使显微针顶端聚焦。由于该装置中滑轨与接圈的连接角度不可调整，只能与斯格尔曼特制的专用低倍物镜配套使用。

斯格尔曼设计的磁性材料块为永久性磁铁制成，其底部有半埋式不锈钢针管，该磁铁块的加工需要特制模具，故加工成本较高。

斯格尔曼设计的电源变换器由开关、可调变压器（其内为矽钢片制的铁芯）和调节旋钮等部件组成，其缺点是体积笨重，性能较差，电流的可调范围较小。

由于斯格尔曼设计的简易显微操作器需要特制的（或改制）配套物镜，这是一般实验室所无法做到的。同时由于该操作器功能较少，特别是不能用于制备显微毛细管和在高倍镜甚至在油镜下对更小的微生物或细胞器进行显微操作，因而其应用范围有限。

本发明的目的就在于克服上述装置和方法的缺点，提出一种既能方便聚焦又能适合各种型号的物镜的具有结构简单、功能齐全、操作方便的操作器。该操作器除用于斯格尔曼所推荐的操作方法外，还能用于生物科学研究的其它用途。例如制备显微毛细管以及在第二显微镜（或单用一台显微镜）放置显微毛细管在高倍镜甚至油镜下实现对微生物和动、植物细胞及亚细胞的显微操作，同时该操作器的功能与专用显微操作器相当，并容易为普通实验室采用。

实现本发明的装置和方法是通过以下技术方案来达到的：1.采用可调节其垂直升降的直角式滑轨，使聚焦操作更加方便;2.采用角度可调的斜角式滑轨，能适应不同的物镜聚焦的需要，而不再需要特制或改制的物镜;3.采用挂线重锤制作显微毛细管的装置和方法;4.借助于第二光学显微镜的机械装置或者类似的可调三维运动的装置来实现在高倍物镜或低倍物镜下的显微操作，也可以用一台显微镜实现在高倍物镜下的显微操作;5.电源变换器采用可控硅元件调节电源来控制镜台加热器，既扩大了调节范围，又降低了造价;6.采用磁性橡胶块代替普通永久磁铁块，以便于加工;7.增加了一个大培养皿固定器以扩大在低倍镜下的显微操作范围。

下面结合实施例及附图进一步叙述本发明的技术细节：

图1：一种带有垂直升降机构的直角式滑轨及接圈的剖视图

图2：一种带有垂直升降机构的直角式滑轨及接圈的俯视图

图3：一种带有角度调节机构的斜角式滑轨及接圈的剖视图

图4：一种带有角度调节机构的斜角式滑轨及接圈的俯视图

图5：一种不带定滑轮的磁性橡胶块（B）的侧视图

图6：一种不带定滑轮的磁性橡胶块（B）的俯视图

图7：一种带定滑轮的磁性橡胶块（A）的侧视图

图8：一种凹槽载片的剖视图

图9：一种凹槽式载片俯视图

图10：一种镜台附加器的剖视图

图11：一种镜台附加器的俯视示意图