[发明专利]可控型微生物刻蚀装置

摘要

本发明涉及一种通过对加工对象及其附着微生物的热场、电场、磁场、光场、氧及二氧化碳浓度场等加以精细控制，从而借助于微生物与加工对象之间可控的生化反应，制造出特定空间结构的可控型生物微细加工装置。本装置可通过计算机控制加热微元件、电学或光学等微元件阵列中各单元工作的时间、空间分布，得到可控的复杂温度场及多种物理、化学场，从而在容器内的微生物中实现不同的工作温度或其他物理化学场强度，进而达到调节微生物的生化反应活性，并改变其与加工对象的反应速率，以加工出特定的空间微结构。通过卡具的三维运动，可以实现对工件的多维加工。根据不同微生物种类及加工对象，由本装置所加工出的物体结构尺寸可在从毫米到纳米这样一个较宽的量级范围。该装置是一种集成化的微型可控的多功能生物微细加工系统。

主权项

1.一种可控型微生物刻蚀装置，其特征在于，包括：一透明耐酸箱体(2)，放置在透明耐酸箱体(2)内底面上的带有滑轮(23)的微加工控制台(22)；所述微加工控制台(22)上表面上放置有半导体制冷元件阵列(21)；与透明耐酸箱体(2)的上顶盖(7)由上至下依次相连的垂直运动固定件(16)、垂直运动伸缩件(17)、阵列基板(18)、微加热或其他物理化学场元件阵列(19)；所述微加热或其他物理化学场元件阵列(19)安装于阵列基板(18)的下表面；待刻蚀工件(20)放置在所述半导体制冷元件阵列(21)的上表面，所述刻蚀工件(20)的上表面上放置微生物菌膜，微生物菌膜与微加热或其他物理化学场元件阵列(19)之间留有10微米到1毫米的热隔离间隙；与微加热或其他物理化学场元件阵列(19)相连的控制电源电路(9)穿过设置在上顶盖(7)上的带有密封材料(10)的微孔与数据采集器(11)相连，位于透明耐酸箱体(2)内的水气管路(14)穿过设置在上顶盖(7)上的带有密封材料(10)的微孔与氧气瓶、二氧化碳气瓶和水源(15)相连；所述数据采集器(11)与计算机(12)相连；所述透明耐酸箱体(2)的内底面上设置有滑轨(3)，所述设置在微加工控制台(22)底面的滑轮(23)与所述滑轨(3)滚动配合，步进电机(4)控制滑轮(23)在滑轨(3)上作水平方向的二维滚动运动；一电、磁和光场控制器(5)位于透明耐酸箱体(2)之内，包括用于在透明耐酸箱体(2)内产生电场的由金属板组成的电极、用于在透明耐酸箱体(2)内产生磁场的永磁体薄片、由可移动的半导体激光器构成的激光光源。