применение термопасты в качестве клеящего и теплопроводящего состава при исследовании биологических образцов на сканирующем электронном микроскопе с использованием замораживающей приставки

Формула изобретения

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.

Описание изобретения к патенту

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.