stringtranslate.com

Микроманипулятор

Микроманипуляция внутри сканирующего электронного микроскопа : (i) приближение стеклянного кольца с помощью манипулятора. Кольцо захватывается путем отключения напряжения на манипуляторе (ii). Затем оно перемещается на поверхность Si (iii, iv) и освобождается (v) путем повторной подачи напряжения на манипулятор.

Микроманипулятор — это устройство , которое используется для физического взаимодействия с образцом под микроскопом, где необходим уровень точности движения, который не может быть достигнут невооруженной рукой человека. [1] Обычно он может состоять из входного джойстика, механизма для уменьшения диапазона движения и выходной секции со средствами удержания микроинструмента для удержания, инъекции, разрезания или иного манипулирования объектом по мере необходимости. Механизм для уменьшения движения обычно требует, чтобы движение было без люфта . Это достигается путем использования кинематических ограничений, позволяющих каждой части механизма двигаться только в одной или нескольких выбранных степенях свободы , что обеспечивает высокую точность и повторяемость движения, обычно за счет некоторой абсолютной точности.

Движение

Размещение тестовых зондов на микрочипе
Электрофизиологическая установка. Микроманипуляторы используются для позиционирования микроэлектродов.

Редукция движения может быть выполнена механическими рычагами, гидравлически с использованием поршней разного диаметра, соединенных трубкой, содержащей несжимаемую жидкость, электронно с использованием шаговых двигателей или линейных приводов, или комбинаций методов в одном инструменте. Механизмы с различными диапазонами движения или переменным передаточным отношением могут быть включены в один инструмент для обеспечения грубого и точного позиционирования.

В зависимости от приложения пользователи могут требовать разные масштабы разрешения движения, скорости движения, диапазона и точности. Это критические переменные, интегрированные в конструкцию манипулятора производителями, которые обычно представлены для соответствия конкретным приложениям.

Интеграция микроскопа

Микроманипуляторы обычно используются вместе с микроскопами. В зависимости от применения один или несколько микроманипуляторов могут быть установлены на предметном столике микроскопа или жестко закреплены на скамье рядом с микроскопом. Типичным применением микроманипуляции является инъекция спермы в цитоплазму человека . Здесь сперматозоид размером от 3 до 5 микрометров в поперечнике вводится в ооцит диаметром около 100 микрометров под непосредственным ручным контролем эмбриолога. Одноразовая стеклянная микропипетка устанавливается на держатель инструмента, установленный на выходе манипулятора. Держатель инструмента можно отрегулировать для инструментов разного размера, а также угла, под которым удерживается инструмент.

Микроэлектроника

Микроманипуляторы также используются в таких областях, как микроэлектроника, для позиционирования тестовых зондов на интегральных схемах малого и среднего размера и гибридных устройствах, а также в экспериментах с патч-клампом в биологических исследованиях.

Ссылки

  1. ^ Хамед М. Эль-Бадри (6 декабря 2012 г.). Микроманипуляторы и микроманипуляция. Springer Science & Business Media. ISBN 978-3-7091-5551-6.

Дальнейшее чтение

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Микроманипуляторы» .