Микроманипулятор

Микроманипуляции внутри сканирующего электронного микроскопа : (i) приближение к стеклянному кольцу с помощью манипулятора. Кольцо захватывают отключением напряжения на манипуляторе (ii). Затем он 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 невозможно достичь без посторонней помощи человеческой руки. ^[1] Обычно он может состоять из входного джойстика, механизма уменьшения диапазона перемещения и выходной секции со средствами удержания микроинструмента для удержания, инъекции, резки или иного манипулирования объектом по мере необходимости. Механизм уменьшения движения обычно требует, чтобы движение было без люфта . Это достигается за счет использования кинематических ограничений, позволяющих каждой части механизма двигаться только с одной или несколькими выбранными степенями свободы , что обеспечивает высокую точность и повторяемость движения, обычно за счет некоторой абсолютной точности.

Движение

Снижение движения может осуществляться с помощью механических рычагов, гидравлически с использованием поршней разного диаметра, соединенных трубками, содержащими несжимаемую жидкость, электронным способом с использованием шаговых двигателей или линейных приводов или комбинацией методов в одном приборе. В один инструмент могут быть включены механизмы с разными диапазонами перемещения или переменным передаточным числом, что позволяет осуществлять грубое и точное позиционирование.

В зависимости от приложения пользователям могут потребоваться различные масштабы разрешения движения, скорости движения, дальности и точности. Это критические переменные, которые производители закладывают в конструкцию манипулятора и которые обычно представляются для конкретных применений.

Интеграция микроскопа

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

Микроэлектроника

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

Ссылки

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

Дальнейшее чтение

Роберт Барер, А.Е. Сондерс-Зингер. Новый микроманипулятор с единым управлением
VBD Skerman Новый тип микроманипулятора и микрофоржа J. gen. Микробиол. (1968), 54, 287–297.
Микроманипулятор Фреда Шермана для генетических исследований дрожжей. Прикладная микробиология , ноябрь 1973 г., стр. 1973. 829
Изобретатели: Фонбрюн, Пьер Анри Дюсю Д.Э.; Андре, Бодуэн Поль Контроллер микроманипулятора, патент США 2988928 [1] [2]
Изобретатели: Роуленд, Мэй Кеннет. Микроманипуляционные устройства. Патент США 2800055 [3] [4] (1957 г.).
Изобретатели: Карл Фришманн. Микроманипулятор, патент США 2760405 [5] [6].
Серия «Основы: Микроманипуляторы. Часть 2» [7]

[El-Badry2012-1] Хамед М. Эль-Бадри (6 декабря 2012 г.). Микроманипуляторы и микроманипуляции . Springer Science & Business Media. ISBN 978-3-7091-5551-6 .

[1]