[发明专利]一种旋转控制模块、方法与系统

说明书

本申请涉及显微观测技术领域，提出一种旋转控制模块、方法与系统。本申请预先将包含目标物体的液体充入一个腔体容器，并往该腔体容器内放入一个结构体。然后，使用超声波激励该结构体产生共振，利用共振产生的空间分布的局域强声场，会在该结构体的表面形成声辐射力和声流，在声辐射力和声流的作用下，可以控制该目标物体于该结构体的表面旋转，以便对该目标物体进行多角度的观测。

技术领域

本申请涉及显微观测技术领域，尤其涉及一种旋转控制模块、方法与系统。

背景技术

秀丽隐杆线虫是一种身体组织结构简单的模式生物，精确和多视角地观测线虫的身体组织结构对线虫的研究具有重要意义。然而，由于线虫的尺寸较小，如何操控线虫进行旋转以对其进行多角度的显微观测成为技术人员需要考虑的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种旋转控制模块、方法与系统，能够控制线虫等微小物体在指定位置旋转，以便对该物体进行多角度的观测。

本申请实施例的第一方面提供了一种旋转控制模块，其包括腔体容器和超声激励模块，所述腔体容器内设有结构体；

所述腔体容器，用于容纳含有目标物体的液体；

所述超声激励模块，用于向所述腔体容器发射超声波，通过超声波激励所述结构体发生共振，以使所述结构体的表面产生声场，并通过所述声场控制所述目标物体于所述结构体的表面旋转。

本申请实施例预先将包含目标物体(例如线虫)的液体充入一个腔体容器，并往该腔体容器内放入一个结构体。然后，使用超声波激励该结构体产生共振，利用共振产生的空间分布的局域强声场，会在该结构体的表面形成声辐射力和声流，在声辐射力和声流的作用下，可以控制该目标物体于该结构体的表面旋转，以便对该目标物体进行多角度的观测。

在该旋转控制模块的一种实现方式中，所述腔体容器的底部设有压电片，所述超声激励模块可以包括：

信号发生器，用于输出指定频率的脉冲信号，所述指定频率根据所述结构体的共振频率设定；

功率放大器，用于对所述脉冲信号进行放大，得到激励信号，以使所述压电片在所述激励信号的作用下产生超声波，所述超声波用于激励所述结构体发生共振。

在实际操作中，超声激励模块可以由信号发生器和功率放大器构成，其中信号发生器用于输出指定频率(基于该结构体的共振频率设置)的脉冲信号，功率放大器用于对该脉冲信号进行放大，得到放大的激励信号，然后可以通过压电片将该激励信号转换为超声波。

在该旋转控制模块的一种实现方式中，所述腔体容器可以由石英基底、容器壁和可拆卸的顶盖构成。

由于该腔体容器的顶盖是可拆卸的，因此可以方便地实现开放空间下的微注射等显微操作。

在该旋转控制模块的一种实现方式中，所述结构体可以为矩形的板状结构，且所述板状结构上设有多列等间距排列的栅格。

采用这种结构可以激发结构体中的非泄露兰姆波，以产生局域化的强透射声场，从而产生强声辐射力和声流。

本申请实施例的第二方面提供了一种旋转控制方法，应用于本申请实施例第一方面提供的旋转控制模块，该方法包括：

使用所述超声激励模块向所述腔体容器发射超声波；

通过超声波激励所述结构体发生共振，以使所述结构体的表面产生声场，并通过所述声场控制所述目标物体于所述结构体的表面旋转。

在操作时，使用超声激励模块向腔体容器发射超声波，通过超声波激励结构体产生共振，会在该结构体的表面形成足够强度的周期性的声场，进而产生周期性的声辐射力和声流。在声辐射力和声流的作用下，能够控制该目标物体于该结构体的表面旋转，以便于显微拍摄该目标物体在多个不同旋转角度下的图像。