[发明专利]用于人类配子快速冻融过程观测的低温显微成像系统

摘要

一种用于人类配子快速冻融过程观测的低温显微成像系统，该系统包括配子冻融装置、液氮循环冷却子系统、显微成像子系统、测量控制子系统和抽真空子系统。本发明可避免密闭腔体在降温过程中产生负压而对生物样本造成损伤，避免内部起雾影响观察，避免细菌病毒或者杂质感染；可实时地观察和记录在几十毫秒至几秒时间内冷冻和复苏过程中配子样本的液态、玻璃态、晶态转换细节。在低温辅助生殖医疗领域具有重要作用。

主权项

1.一种用于人类配子快速冻融过程观测的低温显微成像系统，包括配子冻融装置、液氮循环冷却子系统、显微成像子系统、测量控制子系统和抽真空子系统，其特征在于，所述的配子冻融装置包括真空腔(1)、气浮隔振平台(2)、绝热支撑结构(3)、配子可视环境舱(4)、干燥器(5)、预冷换热器(6)和运动执行机构(7)，所述的配子可视环境舱(4)的顶面有石英玻璃窗，底面为高导热薄壁材料，供待冷却的生物样品设置，所述的配子可视环境舱(4)固定在所述的运动执行机构(7)上；所述的液氮循环冷却子系统包括液氮罐(8)、调节阀(9)、液氮泵(10)、低温绝热输液管(11)、低温绝热回液管(12)和液氮热沉真空腔(13)；所述的显微成像子系统包括高速相机(14)、显微镜头(15)、柔光罩(16)、氙灯光源(17)、光纤(18)和支架(19)；所述的测量控制子系统包括热电偶(20)、电加热膜(21)、电加热控制器(22)、数据采集仪(23)和计算机(24)；所述的抽真空子系统包括真空泵(25)、真空阀(26)及真空波纹管(27)，所述的真空泵(25)经所述的真空波纹管(27)、真空阀(26)与所述的真空腔(1)相连；所述的真空腔(1)置于所述的气浮隔振平台(2)上，所述的液氮热沉腔体(13)安装在所述的真空腔(1)内，并通过绝热支撑结构(3)与真空腔(1)的底面固定连接；所述的液氮热沉腔体(13)的底部设有进液口，顶部设有排液口，所述的进液口经所述的低温绝热输液管(11)及所述的液氮泵(10)与所述的液氮罐(8)相连，所述的排液口经所述的低温绝热回液管(12)及调节阀(9)与所述的液氮罐(8)相连；所述的真空腔(1)的顶面为法兰结构，中央设有石英观察窗，且采用下凹结构，与所述的配子可视环境舱(4)的顶面的石英观察窗平行贴近布置，在所述的配子可视环境舱(4)内设置所述的热电偶(20)和电加热膜(21)，所述的真空腔(1)的侧面开有多个KF接口法兰，所述的计算机(24)的输出端经所述的电加热控制器(22)通过所述的KF接口法兰与所述的电加热膜(21)的控制端相连，所述的热电偶(20)的输出端通过所述的KF接口法兰经所述的数据采集仪(23)与所述的计算机(24)的输入端相连，所述的配子可视环境舱(4)通过所述的KF接口法兰经所述的毛细管路、预冷换热器(6)和干燥器(5)与大气连通；所述的高速相机(14)、显微镜头(15)、柔光罩(16)安装在所述的支架(19)上，配合所述的氙灯冷光源(17)发出的光经所述的光纤(18)，透过真空腔石英观察窗和环境舱的石英观察窗，实现配子可视环境舱(4)中样品冻融过程的高速成像，所述的高速相机(14)与所述的计算机(24)相连。