一种用于活体动物视窗显微成像的多功能适配器

1.本实用新型涉及应用于活体显微镜的辅助装置，具体涉及一种用于活体动物视窗模型观测的活体显微镜成像适配器。


背景技术：

2.随着生命科学研究领域的飞速发展，利用光学显微镜对于活体动物进行细胞层面的成像尤为重要，能够实现在活体中解析疾病发生发展机制并阐明药物动力学行为及药效机制。由于光的穿透深度有限，在进行活体细胞成像时通常需要切开小动物待观察部位的皮肤暴露脏器，并建立视窗对待观察位置进行清晰实时成像。小动物视窗是一种活体光学成像的辅助工具，通常是一个中空的金属环或两片金属环形夹片，用螺丝固定在小动物目标组织部位或缝合在小动物脊背皮翼，暴露出视窗中心部位的血管和组织，形成透明的光学视窗，对局部血管和组织进行活体显微观察，帮助进行小动物的原位、实时、长时间稳定成像，为活体成像开辟了新思路。
3.但是，由于现有的活体显微镜配套的常规适配器无法对动物视窗进行固定，难以实现对小动物视窗位置的稳定和精确成像。特别是对于需要长期成像观察的活体动物实验，必须保证适配器的稳定性并保证动物在适配器上维持良好的生理状态。此外，肿瘤和不同器官的小动物视窗其外形和结构不同，固定在小动物上的位置有所不同，因此所需成像适配器的位置、高度以及固定视窗的夹具均有较大差异，现有适配器都无法灵活的适应不同体型小鼠及不同的待观察位置，极大阻碍了显微成像的效率，甚至由于受制于适配器而导致无法进行显微观测。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种用于显微镜观察活体动物的多功能适配器，简单易用、固定效果好，适用于各种不同类型小动物视窗的显微成像，包括但不限于荧光显微镜、激光共聚焦显微镜、双光子显微镜及活体荧光显微镜等多种类型的显微镜。该适配器可根据小动物视窗位置的不同，调节适配器以保证视窗位于物镜正下方，根据小动物视窗外形结构的不同，更改适配器视窗夹板上孔洞的位置，并通过调节适配器上固定夹板水平保证成像区域焦平面一致，以解决上述背景技术中提到的现如今的活体显微镜没有合适易用的小动物活体视窗观察适配器问题，特别是对于活体动物的长期观察，可保证待观测位置的稳定。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种用于活体动物视窗显微成像的多功能适配器，其特征在于，包括底座固定台、立柱、升降模块、调焦模块、小动物放置平台，其中，所述立柱安插在底座固定台上；升降模块穿过立柱并可沿立柱滑动，升降模块上设有固定手柄，固定手柄卡紧时使升降模块通过与立柱的过盈配合而固定位置；升降模块固定连接调焦模块的主体，或者调焦模块的主体与升降模块为一整体制作而成；在调焦模块主体的侧面安装有两条平行的调焦轨道，并设
有调焦旋钮；小动物放置平台通过连接件安装在调焦轨道上，转动调焦旋钮带动小动物放置平台沿调焦轨道上下移动；小动物放置平台上设有小动物视窗固定夹板模块和麻醉面罩。
7.优选的，所述底座固定台在两侧留有安装螺丝的平行空间，空间内设有用于插入螺丝的条形孔，在显微镜的载物台上设有螺丝孔位，将所述多功能适配器放置在显微镜载物台上后调整到适当位置，使待观测小动物视窗位于物镜视野中央，通过拧紧螺丝使适配器固定。
8.优选的，所述立柱可通过螺丝稳定安装在底座固定台上。
9.优选的，所述小动物视窗固定夹板模块及麻醉面罩是分别通过各自的支架由螺丝固定在小动物放置平台上。所述小动物放置平台表面均匀分布着螺丝孔位，可根据小动物不同位置视窗调整小动物视窗固定夹板模块及麻醉面罩的位置。
10.进一步的，所述小动物视窗固定夹板模块包括小动物视窗固定夹板、调节夹板高度的小动物视窗固定夹板升降模块、调节夹板水平度的小动物视窗固定夹板调平模块，以及立柱支架。立柱支架底部通过螺丝固定在小动物放置平台上合适位置处的螺丝孔位，小动物视窗固定夹板升降模块穿过立柱支架并可上下移动；小动物视窗固定夹板调平模块通过连杆与小动物视窗固定夹板升降模块固定连接，在小动物视窗固定夹板升降模块带动下上下移动，并带动与之连接的小动物视窗固定夹板上下移动。
11.所述小动物视窗固定夹板上设有用于固定小动物视窗的螺丝孔位，其位置根据常用小动物视窗的外形结构及螺丝位置进行个性化设计和加工。通过螺丝将小动物视窗固定后，通过小动物固定夹板调平模块调节小动物视窗固定夹板的角度，保持视窗水平，便于观察成像。
12.优选的，安装在小动物放置平台上的麻醉面罩为管状，其直径大小和麻醉机出气口的橡胶管适配，并可根据小动物头部位置调整其放置位置和角度，方便小动物成像的过程中对其进行持续麻醉。
13.优选的，所述小动物放置平台温度通过安装于其背部的调温模块进行控制，使得小动物在观察和成像过程中维持正常体温，有利于进行长时间的动态成像。
14.与现有技术相比，本实用新型提供了一种用于活体动物视窗显微成像的多功能适配器，具备以下有益效果：
15.1.本实用新型利用小动物放置平台、小动物视窗固定夹板模块及麻醉面罩等组件，实现对小动物视窗的固定，并可保持其水平，防止小动物在成像过程中移动影响观察。
16.2.由于显微成像室温度往往较低，此实用新型的调温模块可保证小动物在一个适宜的体温下进行成像，防止其因为低温下成像时间过长影响成像结果甚至造成动物死亡，对于小动物活体的长时间成像十分有益。
17.3.此实用新型提供的调焦模块装可实现小动物观察位置的高度精细调节，方便此适配器配合不同高度的载物台及不同类型显微镜观察活体动物。
18.4.此实用新型提供的小动物放置平台表面均匀分布着螺丝孔位，可根据小动物不同位置的成像视窗调整小动物视窗固定夹板及麻醉面罩位置，同时小动物视窗固定夹板上的螺丝孔位位置可任意设计和加工，因此该适配器可兼容多种不同体型的小动物及不同脏器的小动物成像视窗。
附图说明
19.图1为本实用新型实施例中所述多功能适配器的结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例中所述多功能适配器的侧视图；
21.图3为本实用新型实施例中所述小动物固定夹板模块的结构示意图；
22.其中，1为底座固定台，2为立柱，3为升降模块，4为固定手柄，5为调焦模块，6为调焦旋钮，7为小动物放置平台，8为小动物视窗固定夹板，9为小动物视窗固定夹板升降模块，10为小动物视窗固定夹板调平模块，11为麻醉面罩，12为调温模块。
具体实施方式
23.下面将结合附图，通过实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.请参阅图1-图3，一种用于活体动物视窗显微成像的多功能适配器，包括底座固定台1，安插在底座固定台1上的立柱2，穿过立柱2的升降模块3，升降模块3设有固定手柄4，固定手柄4卡紧时使升降模块3通过与立柱2过盈配合而固定；升降模块3固定连接调焦模块5的主体，或者调焦模块5的主体与升降模块3为一整体制作而成；在调焦模块主体的侧面安装有两条平行的调焦轨道，并设有调焦旋钮6；布满螺丝孔位的小动物放置平台7通过连接件安装在调焦轨道上，转动调焦旋钮6带动小动物放置平台7沿调焦轨道上下移动；小动物放置平台7上设有小动物视窗固定夹板模块，所述小动物视窗固定夹板模块包括小动物视窗固定夹板8、调节夹板高度的小动物视窗固定夹板升降模块9、调节夹板水平度的小动物视窗固定夹板调平模块10；在小动物放置平台7上还设有可直接连接麻醉机出气管的麻醉面罩11；小动物放置平台7背部安装调温模块12，成像时维持小动物正常体温。
25.所述底座固定台1两侧留有安装螺丝的平行空间，空间内设有用于插入螺丝的条形孔，显微镜载物台上设有螺丝孔位，将适配器放置在显微镜载物台上后可控制适配器前后移动，到一定位置后通过拧紧螺丝使适配器固定，使待观察样品位于物镜视野中央。
26.所述立柱2可通过螺丝稳定安装在底座固定台1上。
27.根据显微镜载物台和物镜之间的距离调节穿过立柱2的升降模块3的高度，升降模块3上设置有固定手柄4，可用于固定其高度。
28.旋转所述调焦旋钮6可带动小动物放置平台7沿调焦轨道上下移动，将待观察视窗调至焦平面，以进行后续稳定观察。
29.所述小动物放置平台7表面均匀分布着螺丝孔位，所述小动物视窗固定夹板模块和麻醉面罩11分别通过各自的支架通过螺丝固定在小动物放置平台7上的螺丝孔位，方便安装和拆卸。可根据小动物不同位置成像视窗调整小动物视窗固定夹板模块及麻醉面罩11的位置，以适应多种不同体型的小动物及不同脏器的小动物成像视窗。
30.如图3所示，所述小动物视窗固定夹板模块包括小动物视窗固定夹板8、小动物视窗固定夹板升降模块9、小动物视窗固定夹板调平模块10及立柱支架。立柱支架底部通过螺丝固定在小动物放置平台7上合适位置处的螺丝孔位，小动物视窗固定夹板升降模块9穿过立柱支架并可上下移动；小动物视窗固定夹板调平模块10通过连杆与小动物视窗固定夹板
升降模块9固定连接，在小动物视窗固定夹板升降模块9带动下上下移动，并带动与之连接的小动物视窗固定夹板8上下移动。
31.所述小动物视窗固定夹板8上设有三个螺丝孔位，其位置是根据现有的小动物脊背皮翼肿瘤视窗金属环上的螺丝位置确定的，将视窗金属环上的螺丝固定在小动物视窗固定夹板8的螺丝孔位中，并通过小动物固定夹板调平模块10调节夹板的角度，保持其视窗水平，便于进行高质量成像。
32.进一步的，小动物视窗固定夹板8上的螺丝孔位或开孔情况是根据常用视窗金属环或环形夹具上的螺丝位置确定的，后续可根据不同小动物视窗的外形结构及螺丝位置进行个性化设计和加工，兼容多种不同脏器的成像视窗。
33.进一步的，安装在小动物放置平台7上的麻醉面罩11为管状，其直径大小和麻醉机出气口的橡胶管适配，并可根据小动物头部位置调整其放置位置和角度，方便小动物成像的过程中对其进行持续麻醉。
34.所述小动物放置平台7背部安装有调温模块12，使得小动物在观察和成像过程中维持正常体温，有利于进行长时间的动态成像。
35.工作原理：在使用时,将适配器底座固定台1通过两侧螺丝安装在显微镜载物台上，移动适配器至合适位置，调节升降模块3至合适高度并用固定手柄4进行固定，在物镜下方留足小动物放置空间。开启调温模块12并调节温度至37℃，将带有小动物成像视窗的待观察小动物放置在小动物放置平台7上，并将小动物成像视窗金属环上的螺丝旋进小动物视窗固定夹板8的螺丝孔位，将小动物视窗固定在小动物视窗固定夹板8的上表面。根据小动物的体型和体位调节小动物视窗固定夹板升降模块9，使小动物刚好躺/趴/侧卧在小动物放置平台7上，维持一个自然放松的体位。根据小动物放置体位和高度，安装及调节麻醉面罩11，使得小动物的口鼻部位刚好插进麻醉面罩，并在小动物成像过程中给予持续的麻醉。在目镜下观察样品并转动调焦旋钮6控制小动物放置平台7上下移动，进行样品对焦。根据目镜下的观察结果调节小动物视窗固定夹板调平模块10，使得视窗水平，随后可使用显微镜对样品进行成像。
36.以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，但并不限于此，本领域的技术人员很容易根据上述实施例领会本实用新型的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本实用新型的精神，都在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种用于活体动物视窗显微成像的多功能适配器，其特征在于，包括底座固定台、立柱、升降模块、调焦模块、小动物放置平台，其中，所述立柱安插在底座固定台上；升降模块穿过立柱并可沿立柱滑动，升降模块上设有固定手柄，固定手柄卡紧时使升降模块通过与立柱的过盈配合而固定位置；升降模块固定连接调焦模块的主体，或者调焦模块的主体与升降模块为一整体制作而成；在调焦模块主体的侧面安装有两条平行的调焦轨道，并设有调焦旋钮；小动物放置平台通过连接件安装在调焦轨道上，转动调焦旋钮带动小动物放置平台沿调焦轨道上下移动；小动物放置平台上设有小动物视窗固定夹板模块和麻醉面罩。2.如权利要求1所述的多功能适配器，其特征在于，在小动物放置平台的背部安装有调温模块。3.如权利要求1所述的多功能适配器，其特征在于，所述底座固定台在两侧留有安装螺丝的平行空间，空间内设有用于插入螺丝的条形孔。4.如权利要求1所述的多功能适配器，其特征在于，所述立柱通过螺丝固定安装在底座固定台上。5.如权利要求1所述的多功能适配器，其特征在于，所述小动物放置平台表面均匀分布着螺丝孔位。6.如权利要求5所述的多功能适配器，其特征在于，所述小动物视窗固定夹板模块和麻醉面罩分别通过各自的支架由螺丝固定在小动物放置平台上的螺丝孔位。7.如权利要求1所述的多功能适配器，其特征在于，所述小动物视窗固定夹板模块包括小动物视窗固定夹板、调节夹板高度的小动物视窗固定夹板升降模块和调节夹板水平度的小动物视窗固定夹板调平模块，以及立柱支架。8.如权利要求7所述的多功能适配器，其特征在于，所述立柱支架底部通过螺丝固定在小动物放置平台上，小动物视窗固定夹板升降模块穿过立柱支架并能上下移动；小动物视窗固定夹板调平模块通过连杆与小动物视窗固定夹板升降模块固定连接，在小动物视窗固定夹板升降模块带动下上下移动，并带动与之连接的小动物视窗固定夹板上下移动。9.如权利要求7所述的多功能适配器，其特征在于，所述小动物视窗固定夹板上设有用于固定小动物视窗的螺丝孔位。10.如权利要求1所述的多功能适配器，其特征在于，所述麻醉面罩为管状，其直径大小和麻醉机出气管适配。

技术总结
本实用新型公开了一种用于活体动物视窗显微成像的多功能适配器，包括底座固定台，其上安插立柱，升降模块穿过立柱并通过固定手柄固定，升降模块连接调焦模块主体，在调焦模块主体的侧面安装有两条平行的调焦轨道，并设有调焦旋钮；小动物放置平台通过连接件安装在调焦轨道上，转动调焦旋钮带动小动物放置平台沿调焦轨道上下移动；小动物放置平台上设有小动物视窗固定夹板模块和麻醉面罩，可兼容多种不同体型的小动物及不同脏器的小动物成像视窗，实现对小动物视窗的固定并保持水平。小动物放置平台背部安装有调温模块，使得小动物在观察和成像过程中维持正常体温。此适配器可配合不同高度的载物台及不同类型显微镜观察活体动物。物。物。


技术研发人员：李文哲 袁霞
受保护的技术使用者：北京大学
技术研发日：2023.03.13
技术公布日：2023/7/17