[发明专利]一种可分离式二维超声声场装置

说明书

本发明公开了一种可分离式二维超声声场装置，包括：超声声场外壳，具有容纳排列培养池的腔室，所述的腔室内壁上设置两组压电陶瓷，每个压电陶瓷两极与信号发生器相连接，两组压电陶瓷产生两束相干超声波束，在腔室中产生稳定的二维超声声场；排列培养池，与超声声场外壳可分离设置，用于放置需排列的实验样品；超声声场外壳盖，与超声声场外壳配合，用于将排列培养池固定在所述的腔室内；具有观察排列培养池内部的观察窗。本发明二维超声声场装置的排列培养池与超声声场外壳可分离设置，实验完毕后，可取出排列培养池并对其进行清洗、消毒杀菌，避免了污染声场发生装置。

技术领域

本发明涉及能够对微粒进行二维排列的超声声场装置，尤其涉及一种可分离式二维超声声场装置。

背景技术

将细胞和其他生物样品排列成所需的模式在许多生物学和生物医学研究中发挥着重要的作用，如细胞与细胞间相互作用、组织工程和再生医学等。

通过超声波的声辐射力的方式将微小生物体排列成所需的模式是目前研究中比较常见的方式。例如，公开号为CN110643486A的中国专利文献公开了一种超声声场装置及数字PCR液滴阵列芯片制作方法，所述装置通过信号发生器给具有相同共振频率的压电陶瓷器件施加正弦波，声波产生的辐射力可以将乳液中的液滴捕获住，使其在特定位置上产生二维的排列。

超声声场装置通过两组压电陶瓷产生两束正交的驻波，并在这个声场装置中产生稳定的二维声场，微粒受到声辐射力和重力的共同作用，逐渐在驻波的节点上形成均匀的二维阵列。微粒之间的间距可以通过控制驻波的波长来实现。

现有的超声声场一般是通过将压电陶瓷安装到有机玻璃制成的芯片上形成固定连接，再在其中开槽，通过在槽底下粘玻片的方式形成腔室，在腔室中放置生物样品，再通过给压电陶瓷施加相同频率的正弦波来对腔室中的生物样品进行排列是比较常见的一种形式。但是这种形式的超声装置，生物样品会和装置直接接触，一次实验完毕后需要对超声装置进行清洗，由于压电陶瓷与有机玻璃间是通过胶水连接在一起的，因此不能通过高温灭菌，通常会通过酒精清洗和紫外照射等方式进行清洁。但是细胞破裂后会有蛋白残留在超声装置上很难清洗干净，会影响之后的实验正常进行。

当前主流的压电陶瓷二维超声声场装置，通常呈正方形且尺寸较大，放在显微镜上观察时需要通过胶带将装置与载物台进行固定，实验准备工作比较繁琐。

由于中间放置生物样品的腔室是由玻片粘贴而形成的，在粘胶后需要经过一定时间等待方可进行实验，实验准备时间长。并且粘贴上去的玻片会略有倾斜，在通过显微镜观察不同区域的时候会需要反复对焦，增加了实验的复杂度。

发明内容

本发明提供了一种可分离式二维超声声场装置，该装置能够直接放在显微镜载物台上观察，并且通过排列培养池将生物样品与超声声场装置分离，不会污染超声声场装置，排列培养池可以进行高温灭菌，并且可以随时更换。

本发明的技术方案如下：

一种可分离式二维超声声场装置，包括：

超声声场外壳，具有容纳排列培养池的腔室，所述的腔室内壁上设置两组压电陶瓷，每个压电陶瓷两极与信号发生器相连接，两组压电陶瓷产生两束相干超声波束，在腔室中产生稳定的二维超声声场；

排列培养池，与超声声场外壳可分离设置，用于放置需排列的实验样品；

超声声场外壳盖，与超声声场外壳配合，用于将排列培养池固定在所述的腔室内；具有观察排列培养池内部的观察窗。