ПРИМЕНЕНИЕ ТЕРМОПАСТЫ В КАЧЕСТВЕ КЛЕЯЩЕГО И ТЕПЛОПРОВОДЯЩЕГО СОСТАВА ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБРАЗЦОВ НА СКАНИРУЮЩЕМ ЭЛЕКТРОННОМ МИКРОСКОПЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗАМОРАЖИВАЮЩЕЙ ПРИСТАВКИ Российский патент 2012 года по МПК G02B21/34 

Изобретение относится к сканирующей электронной микроскопии.

Существует множество способов фиксации препаратов на замораживающем столике в камере сканирующего электронного микроскопа (СЭМ): при помощи специальной серебряной краски (клея) (Ag Colloidal Suspension), адгезивной графитной ленты (Adhesive Carbon Tape), адгезивных графитных дисков (Adhesive Carbon Discs) (http://www.agarscientific.com) и т.п. При низких рабочих температурах (-230°С) также можно использовать: смесь «Tissue-Tek tissue freezing medium (Miles Scientific, Naperville, IL) and colloidal graphite (Agar Aids, Stansted, Essex, United Kingdom) (Plant Physiology, April 2004, Vol.134, pp.1614-1623). Однако во всех вышеописанных случаях мы имеем дело с фирменными недешевыми компонентами и материалами, не выпускающимися отечественной промышленностью и доступными для заказа только у дилеров или за границей.

Цель изобретения - предложить качественно новый, экономически выгодный и доступный способ фиксации биологических препаратов на столике замораживающей приставки СЭМ.

Указанная цель достигается использованием в качестве клеящего и теплопроводящего состава, обыкновенной термопасты, значительно улучшающей тепловой контакт с образцом и, следовательно, его охлаждение, а также увеличивающей длительность непрерывной работы с препаратом и качество получаемых изображений, по сравнению с общеизвестными составами. Также плюсом является доступность и экономичность термопасты, так как ее можно достаточно дешево купить в каждом магазине компьютерной техники.

Поиск, проведенный по патентным базам и научно-технической литературе, показал, что заявленный способ неизвестен, т.е заявленное соответствует критерию «новизна». Так как реализация способа осуществляется посредством известных приборов, таких как сканирующий электронный микроскоп и замораживающая приставка, то заявленное соответствует критерию «промышленная применимость». А так как в результате применения указанного способа фиксации препаратов имеет место новый ранее неизвестный эффект более глубокой и быстрой заморозки и получение более качественного изображения, то заявленное соответствует критерию «изобретательский уровень».

Использование замораживающей приставки позволяет избежать длительной и трудоемкой процедуры фиксации препаратов, но для достижения достойного результата необходимо хорошо зафиксировать препарат на столике и одновременно обеспечить его качественную заморозку. Применение термопасты как для фиксации самих препаратов на замораживающем столике, так и для крепления на нем дополнительных медных пластин в случае исследования особо крупных объектов либо большого их числа улучшает качество получаемого изображения и дает возможность более длительной работы с препаратом без появления артефактов.

Пример конкретной реализации способа

Для реализации данного способа использовался сканирующий электронный микроскоп LEO - 1430 VP с замораживающей приставкой «Deben Cool stage», оборудованный 4QBSD - 4-х квадрантным детектором обратнорассеянных электронов, это полупроводниковый детектор, работающий на 4 кремниевых диодах. Все четыре диода включены в обратном направлении, и, когда высокоэнергетические обратнорассеянные электроны попадают на отдельные сегменты, в них образуются электронно-дырочные пары. Для каждого сегмента можно измерять электрический поток в результате разделения зарядов и использовать для представления сигнала. Поскольку отдельные диоды имеют напыление тонкого проводящего слоя, который должны преодолеть обратнорассеянные электроны, 4QBSD начинает реагировать только с определенной пороговой энергии (примерно с 7 кВ). Для 4QBSD детектора использовались ускоряющее напряжение в 20 кВ и рабочее расстояние 9 мм.

Предварительной фиксации образцов, которыми служили листья красной смородины и тополя серебристого, пораженные бурой ржавчиной, не проводилось. Препараты помещались на столик замораживающей приставки «Deben Cool stage», фиксировались небольшим количеством термопасты АлСил - 3 либо КПТ - 8 и просматривались в режиме высокого вакуума при температуре - 30°С. Термопаста отличается отличной теплопроводностью (АлСил-3 - 1,8-2,0 Вт/(м·К) и КПТ-8 - 0,7-0,8 Вт/(м·К)) и практически является диэлектриком. Вследствие этого, при использовании детектора 4QBSD были получены контрастные и отличающиеся большой глубиной резкости изображения, что связано с низкой зарядкой препаратов при использовании данного детектора.

Таким образом, результаты применения термопасты хорошо видны на больших разрешениях при медленной скорости сканирования. Препарат хорошо фиксируется, лучше промораживается и не сгорает под пучком электронов продолжительное время. Также использование теплопроводной пасты предоставляет возможность крепления дополнительных медных пластин к замораживающему столику в случае исследования особо крупных объектов либо большого их числа.

Изобретение относится к сканирующей электронной микроскопии. Способ фиксации препаратов (в т.ч. биологического материала) на столике замораживающей приставки сканирующего электронного микроскопа, при котором крепление образца осуществляют при помощи термопасты. Причем с помощью термопасты также производят крепление дополнительных медных пластин к столику замораживающей приставки в случае исследования особо крупных объектов либо большого их числа. Технический результат изобретения является улучшение теплового контакта с образцом, качества получаемого изображения, а также увеличение длительной работы с препаратом без появления артефактов 1 з.п. ф-лы.

1. Способ фиксации препаратов (в т.ч. биологического материала) на столике замораживающей приставки сканирующего электронного микроскопа, при котором крепление образца осуществляют при помощи термопасты.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что с помощью термопасты также производят крепление дополнительных медных пластин к столику замораживающей приставки в случае исследования особо крупных объектов либо большого их числа.