[实用新型]一种可控温磁镊装置

说明书

技术领域

本实用新型属于单分子操纵与检测领域，具体涉及一种可控温磁镊装置。

背景技术

分子生物学的兴起使生命科学逐渐摆脱了以描述性为主的研究模式，深入到分子水平，揭示生命现象的本质。尽管生命系统十分复杂，人们还是习惯于以单分子之间的相互作用来思考问题和构建模型。与此相对应，人们一直期待着能够在单分子水平直接研究基本的生命过程。自上世纪90年代以来发展起来的单分子研究技术如光镊、磁镊、玻璃微管和分子梳等，再加上单分子荧光技术，使人们能够直接操纵并检测单个分子的运动及变化，或通过施加外力改变生化反应的进程，研究化学能与机械能之间的相互转化。

单分子操纵常用的技术有原子力显微镜(AFM)、玻璃微针、光镊、磁镊等。这些技术包含两个基本要素:一是测力或施力装置;二是生物分子定位装置。为了实现单分子测量，必须有效地操纵单个分子。操纵方式有两种:一是接触式，如使用玻璃微针(或AFM针尖)，通过与连在DNA上的小球机械接触(或直接与生物分子接触)来操纵分子;二是非接触式，通过光场或磁场控制小球间接地操纵生物分子。非接触式操纵方式测力范围较接触式小，但精度高，应用范围较广泛。

磁镊是把生物分子(一般是DNA)的一端连接在载玻片上，另一端连上一个超顺磁性小球，外加一磁场吸引磁性小球。改变外磁场就可以拉伸或转动顺磁小球，从而拉伸或扭DNA分子。小球在其平衡位置附近做布朗运动，其位置由光学显微镜记录。小球所受的力根据

计算，式中k_B是波尔兹曼常数，T是温度，〈L〉是DNA的平均末端距，其中<δx²>为磁球布朗运动位移x的均方差。

目前国际国内已有相关实用新型实现磁镊技术。单分子操纵横向磁镊装置（【申请号】CN200610081295.5【申请日】2006-05-29【公开号】CN1869650【公开日】2006-11-29）是其中的一种，其组成包括：显微成像装置、磁镊装置、样品池和中央监控器，磁镊装置包括磁镊和磁镊控制器，磁镊水平设置在样品池的侧面，并由磁镊控制器控制；样品池为一透明的密闭容器，两端有供溶液进出的开口，生物单分子的一端连接在该透明容器内远离磁镊的侧壁上，另一端连接一顺磁性磁球，该磁球通过磁镊控制；显微成像装置设置在样品池的上部或下部，显微成像装置与样品池可在水平方向做相对平移；显微成像装置将获取的图像信息传输给中央监控器进行数据处理。

但是，目前现有磁镊的样品池内部温度只能是室温，而不能人工调节使温度恒定在一个高于室温或低于室温的温度下；此外磁镊样品池设计较初级，非常依赖人工制作水平，制作水平不过关会造成样品池漏水，成像面被密封胶污染模糊不能清楚成像；而且由于样品池近似密封，使用后很难清洗然后重复使用。

实用新型内容

针对以上现有技术的不足，本实用新型提出了一种可控温磁镊装置；该可控温磁镊装置可以恒温控制样品池溶液温度，样品池接近一体式成型制作，密封简便、清洗容易，可重复使用。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种可控温磁镊装置，包括显微成像装置、磁镊装置、控温样品台、样品池和中央监控器，磁镊装置包括磁镊和磁镊控制器，磁镊水平设置在样品池的侧面，并由磁镊控制器控制；生物单分子的一端连接在样品池内远离磁镊的侧壁上，另一端连接一顺磁性磁球，所述顺磁性磁球通过磁镊控制；显微成像装置与样品池可在水平方向做相对平移；显微成像装置将获取的图像信息传输给中央监控器进行数据处理；

其特征在于：

所述可控温磁镊装置还包括样品台和温控装置，所述样品台上设置有一用于容置样品池的样品池凹槽，所述样品池放置在样品池凹槽内；所述样品台由导热材料制成；

所述样品池包括一载玻片、一盖玻片和一有机玻璃盖，样品池整体密封；所述盖玻片的侧面抛光；所述有机玻璃盖的下表面设置有盖玻片凹槽、传感器凹槽和流道通槽，传感器凹槽和流道通槽相互连通，所述传感器凹槽内设置有一用于测量样品池溶液温度的温度传感器；所述盖玻片放置在盖玻片凹槽内，盖玻片的上表面与有机玻璃盖粘结，有机玻璃盖的下表面与载玻片粘结；所述流道通槽的两端均为溶液进出口，两个溶液进出口均通过玻璃管接出，并与硅胶管相连；一根硅胶管连接微注射泵，另一根接入样品溶液；

所述温控装置包括控制器、半导体制冷片和散热单元，半导体制冷片安装在样品台上，散热单元安装在半导体制冷片上；所述控制器与温度传感器的输出端以及半导体制冷片的控制端均相连，控制器、半导体制冷片和温度传感器构成一闭环控制系统。