Предметная камера микроскопа

(51)4 О О 1 М 33/48 0 02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ произриобиоло ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Специальное конструкторско-технологическое бюро с опытнымводством Института проблем кгии и криомедицины АН УССР(54)(57)1.ПРЕДМЕТНАЯ КАМЕРА МИКРОСКОПА, содержащая корпус с крышкой иднищем, предметное стекло, выполненное из материала с высоким коэффициентом теплопроводности и размещенное в полости корпуса, и средства охлаждения и нагревания предмет 801191827 ного стекла, соединенные с источниками охлаждения и нагревания, о тличающаяся тем, что, сцелью получения неоднородного температурного поля предметного стекла, в ней средства охлаждения и нагревания предметного стекла выполнены в виде симметрично расположенных двух полукольцевых холодопроводов и теплопроводов.2. Камера по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что каждый полукольцевой холодопровод выполнен в виде трубопровода для хладагента.3. Камера по и.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что каждый полу- кольцевой теплопровод выполнен в виде электрического нагревателя,4. Камера по и.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что предметное стекло выполнено из лейкосапфира.Изобретение относится к криомикроскопическим исследованиям биологического материала и может найти приме.нение в биологии, медицине, сельском хозяйстве. 5Целью изобретения является получение неоднородного температурногополя предметного стекла.На фиг.1 изображена система микробиологических исследований (условно); на фиг.2 - предметная камера микроскопа; на фиг.З - теплообменник; на фиг.4 - кольцевой нагреватель.Система (фиг. 1) включает собственно микрослой 1, с которым оптически связан носитель 2 оптическойинформации, например, фотоаппарати предметная камера 3 микроскопа,соединенная с источником 4 охлаждения и нагревания предметного столика, и блок 5 измерений и регистрации температуры. В блоке 5 размещен источник питания для нагревания предметного столика.25Предметная камера 3 микроскопа(фиг. 2) выполнена в виде герметичного цилиндрического корпуса 6 скрышкой 7, в которой выполнено отверстие 8 для объектива 9 микроскопа 1. В днище 10 корпуса 6 выполнено отверстие 11 для осветительного приспособления 12 ( конденсора), причем крышка 7 и днище 1 О корпуса 6 выполнены в виде кольцевыхсильфонов иэ эластичного материала для увеличения площади сканирования объекта и улучшения стыковкимикроскопа 1 с камерой 3. В камере3 коаксиально расположен кольцевой щтеплообменник 3, имеющий тепловойконтакт с предметным стеклом 14,на котором установлен датчик 15температуры,Теплообменник 13 имеет два входных патрубка 6 и 17 и один выходной 18. Полость 19 камеры 3 герметично изолирована от окружающей среды еСогласно фиг.З теплообменник 13 увыполнен из двух полукольцевых частей 20 и 21, являющихся холодопроводами с входными 16,17 и общимвыходным 18 патрубками. В каналахполукольцевых холодопроводов 20 и21 теплообменника 13 размещены периферийные участки предметного стекла 14, являющегося одновременно холодопроводником для исследуемого биоматериала. На предметном стекле 14, вдоль его периферийных участков, соосно теплообменнику 13 расположены кольцевой нагреватель 22 (фиг.4), выполненный из двух полукольцевых нагревателей 23 и 24, соединенных цепями 25 и 26 питания с блоком 5. Предметное стекло 14 выполнено иэ материала с высоким коэффициентом теплопроводности, например лейкосапфира.Устройство работает следующим образом.Вначале устанавливается камера 3 на столик микроскопа 1 и крепится при помощи крепежных элементов микроскопа 1. Входные патрубки 16 и 17 полукольцевых частей 20 и 21 теплообменника 13 подсоединяются к источнику 4 снабжения хладагентом, например, жидким азотом, а выходной патрубок 18 - с атмосферой.Крышка 7 камеры 3 одевается на объектив 9 микроскопа 1. На пред- метное стекло 14 укладывается исследуемый биологический материал, затем подводится объектив микроскопа 1, на который одевается крышка 7 камеры 3 Конденсор 12 одевается на днище 10. Таким образом, осуществляется герметизация внутренней полости 19, образованной крышкой 7, днищем 10, корпусом 6 камеры 3 и элементами микроскопа, что исключает эапотевание и обмерзание камеры 3 и элементов микроскопа.Для создания условий однородного температурного поля в режиме замораживания на предметное стекло 14 подается хладагент через оба входных патрубка 16 и 17 полукольцевых частей 20 и 21 теплообменника 13. Предметное стекло 14, контактирующее своими периферийными участками с кольцевыми частями 20,21 теплообменника 13, охлаждается,равномерно охлаждая при этом исследуемый биологический материал, расположенный на нем, Температура биоматериала, расположенного на предметном стекле 14, измеряется датчиком 15 температуры, соединенным с блоком 5 измерения и регистрации температуры. Устанавливаются заданные скорости замораживания для исследуемого биоматериала и стабилизации заданной температуры. Одновременно ведется запись структурных изображений носителем 2 оптической информации в результате температурного воздействия на биоматериал. Вывод отработанного хладагента осуществляется через выходной патрубок 18 в атмосферу.При этом нагреватель 22 не работает.Для создания условий однородного температурного поля в режиме отогрева биоматериала подача хлад- агента прекращается, включается нагреватель 22 с двумя полукольцевыми нагревателями 23,24 через цепи .питания 25,26, соединенные с блоком 5 питания, и равномерно отог-, ревается со всех сторон предметное стекло 14 с биоматериалом. Температура исследуемого биоматериала измеряется датчиком 5 температуры, расположенным на предметном стекле и соединенным с блоком 5 измерения и регистрации температуры, при помощи которого устанавливаются заданные скорости отогрева биоматериала и заданная стабилизация температуры. Запись структурных изображений биоматериала ведется на носителе 2 оптической информации.Для создания условий неоднородного температурного поля с одновременным режимом замораживания и отогрева биологического материала хладагент из системы снабжения подается только через один входной патрубок 16 (17) в одну полу 191827 4кольцевую часть 20 (21) теплообменника 13, охлаждая тем самым только половину периметра предметногостекла 14 с биоматериалом. Одновременно противоположная часть периметрапредметного стекла 14 с биоматериалом нагревается за счет работы одного полукольцевого нагревателя 24(23), расположенного с противополож О ной стороны от работающего полукольца теплообменника 13. Вторые полукольцевые части теплообменника 13в это время не работают, выход хладагента осуществляется через патру бок 18. В свою очередь второй полукольцевой нагреватель не работает.Таким образом обеспечиваетсяперепад температур на предметномстекле 14, а следовательно, и в ис О следуемом биологическом материале. Структурные изображения биоматериала и его изменения фиксируются наносителе 2 оптической информации, 25 т.ефиксируется динамика структурных изменений биоматериала в разнородных условиях температурноговоздействия.Микроструктурные исследованиябиоматериала в неоднородном температурном поле позволяют на одном изображении видеть структурные превращения биоматериала в интервалетемператур от плюс 40 С доминусо35180 С со всеми его переходными процессами и в диапазоне скоростей от0,5 до 100 С/мин./5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,аз 7152/42 ВНИИПИ Госуд по делам 13035, Моск