[发明专利]一种光镜电镜关联成像用光学真空冷台

说明书

技术领域

本发明属于光学成像技术领域，特别是关于一种光镜电镜关联成像用光学真空冷台。

背景技术

低温电子显微镜三维重构技术与X射线晶体学、核磁共振谱学等已成为高分辨结构生物学研究最重要的实验手段，越来越多的生物大分子结构被陆续解析出来。然而，人们最终目的是原位解析生物大分子及分子机器的结构，从而在分子、细胞器、细胞等不同层次上阐述生命活动的本质。

近几年，通过综合荧光蛋白标记技术、荧光显微镜技术、免疫电镜技术和低温电镜电子断层扫描技术，人们可以直接观察目标分子在细胞内的定位和运动，并解析出目标分子所在位置的细胞超微结构。随着细胞生物学的深入发展，利用荧光显微镜和电子显微镜对同一细胞内同一位置的分子机器同时进行高精度定位和高分辨率超微结构的研究成为非常有力的研究手段，这项技术称为光电联合显微成像技术(Correlative Light and Electron Microscopy CLEM)。通过荧光显微技术对目标进行标记定位，通过电镜三维重构技术获取细胞指定部位的三维结构，将定位信息和结构信息进行整合和处理，从而获得大量关于分子机器在细胞原位的三维结构信息，并由此统计归纳出目标分子机器原位动态变化规律。

目前，光电关联成像技术的硬件实现主要有两种方式：一种是光镜电镜一体化集成系统，即在电镜内部集成光学成像模块，其优势在于可实现生物样品的原位光镜、电镜分别成像甚至同时成像，光学成像与电镜成像图像匹配方便，避免了光镜、电镜间的样品转移的繁琐步骤及可能造成的样品污染。然而由于透射电镜物镜极靴间的空间有限，对放入其中的光学成像系统产生诸多限制，物镜工作距离较大，难于获得高分辨率荧光图像。另外一种较灵活的关联方式是光镜电镜分体成像，在独立的光学成像系统上搭载冷台，完成低温荧光成像，再将样品从冷台转移到低温电镜中成像。这种关联方式的优势在于光镜与电镜在硬件上互不限制，光学成像模式多样，有利于实现更高分辨率的荧光定位。然而，现有的低温冷台设计方案多是采用液氮(或低温氮气)流动制冷，液氮震动造成的样品焦面漂移以及超低温对物镜的损坏都是影响该技术推广普及的难题。同时，低温样品在光镜成像和到低温电镜的传输过程中面临的易损坏、易污染也是一项重大挑战。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于现有低温透射电镜和荧光显微镜成像系统，用于实现光电关联成像技术的高真空荧光显微镜低温样品观察冷台。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种光镜电镜关联成像用光学真空冷台，其特征在于，它包括：一真空腔室，一设置在所述真空腔室的一端的防污染系统适配接口，一设置在所述真空腔室的另一端的电镜样品杆适配接口，一设置在所述真空腔室的上壁面的上光学窗口，一设置在所述真空腔室的下壁面并与所述上光学窗口相对的下光学窗口，一设置在所述真空腔室的一侧的真空系统适配接口，以及一设置在所述电镜样品杆适配接口与所述上、下光学窗口之间的真空阀；其中，所述真空阀与所述电镜样品杆适配接口之间构成了一预真空通道，在所述预真空通道的一侧设置有一预抽真空阀门；在所述电镜样品杆适配接口、上光学窗口、下光学窗口、真空系统适配接口和防污染系统适配接口处均设有真空密封圈。

还包括一防污染系统，所述防污染系统包括：一通过所述防污染系统适配接口部分伸入所述真空腔室1的导热杆，一连接在所述导热杆位于所述真空腔室内的一端的金属冷盒，一连接在所述导热杆位于所述真空腔室外的一端的导热芯，以及一杜瓦罐；其中，所述金属冷盒与所述上、下光学窗口位置相对，所述金属冷盒的上、下表面相对设置有一对通光孔；所述杜瓦罐内部形成充装有液氮的液氮腔室，所述导热芯设置于所述液氮腔室内。

所述导热杆、金属冷盒和导热芯由紫铜或银制成。