草履虫实验中用于限制虫体快速游动便于活体观察的装置

本发明涉及草履虫实验中用于限制虫体快速游动便于活体观察的装置，属于动物学实验。

背景技术：

1、草履虫属(paramecium)是纤毛纲的代表种类，也是原生动物的代表种类。草履虫生活在淡水中，一般池沼，小河中都可采到。世界已知22种，常见有大草履虫。草履虫一般呈长圆筒形，前端钝圆，后端宽而略尖，形状似倒置的草鞋，因此得名。在原生动物教学实践过程中，一般以大草履虫为实验对象，让学生观察了解原生动物门的主要特征和生活习性。在很多有关动物学的研究中，也经常以大草履虫为研究对象，以揭示自然界中某些动物的规律和特性。但是，草履虫整个身体只有一个细胞构成，最大直径约为300微米，在肉眼观察时只有针尖般大小，想看清楚其形态特征是不可能的，必须借助显微镜才行。显微镜观察就必需将草履虫放在装片中，装片是玻璃质的，显微镜的视野也特别小，而草履虫是可动的，稍不注意就会游出视野。理论上讲，要想限定草履虫的游动有两种方法，一是用物体阻挡，将草履虫限定在局域空间中，然后使用显微镜进行放大观察；二是使用特定物质将草履虫迟滞或者限定草履虫的游动速度或者增加草履虫自身的光亮。传统的观察方法即是用棉纤维阻挡，用棉纤维将草履虫限定在特定局域空间内，但是，棉纤维在显微镜下又是黑的，稍一多就会严重影响视野。为此，很多人都对如何将草履虫限定提出了自己的观点和方法，比如：草履虫观察板(申请号：cn95233598.0)、草履虫分离器(申请号：cn200720018632.6)、袖珍可调凸晶体映射显微镜(申请号：cn201210403220.x)、一种观察草履虫的载玻片(申请号：cn201520386892.3)、一种显微下淀粉挂糊观察草履虫的实验方法(申请号：cn201510681748.7)、一种显微观察生物草履虫的实验方法(申请号：cn201711221476.8)、一种大草履虫观察板(申请号：cn201822148810.8)、生物教学过程中的发光式草履虫诱捕装置(申请号：cn201920692140.8)、一种自由生纤毛虫原生动物培养基及其用途(申请号：cn202010016604.0)、诱导草履虫主动停靠取食的食物、制备方法及观察方法(申请号：cn202310472161.x)、一种简单、快速、通用的纤毛虫染色方法(申请号：cn202311872698.1)、一种草履虫限制板(申请号：cn202410590293.7)。但是，这些改良的方法和装置，有的效果不太理想，有的则是较为繁琐，很难应用到具体的教学实验实践中。因此，如何清晰快速直观地将草履虫呈现在显微镜下，让学生能够观察到活体草履虫的形态特征成为急需解决的一大难题。多聚赖氨酸是一种有机物，化学式为(c6h12n2o2)，由25-30赖氨酸残基聚合而成，具有抑菌谱广、安全性能高、热稳定性好、水溶性极强的特点；多聚赖氨酸对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、酵母菌、霉菌均有很好的抑菌效果，并且对一些耐热性芽孢杆菌和病毒也有一定抑制作用；当人体食用后，可降解为l-赖氨酸这一人体必需氨基酸，进一步用于蛋白质合成或继续代谢，无任何毒性，并于2003年通过了美国食品和医药管理(fda)的许可，因此它被誉为"营养型防腐剂"；多聚赖氨酸在高温条件下很稳定，80℃60分钟及120℃20分钟加热，均保持其抑菌能力，它能承受一般食品加工过程的热处理，可随原料一同进行灭菌处理；多聚赖氨酸的水溶性好，有利于在食品中的添加使用。在细胞生物学研究中，多聚赖氨酸常常用于制作细胞或组织的装片，通过多聚赖氨酸(p-l-l)多聚阳离子分子与组织切片上的阴离子相互作用会产生较强的黏合力。这种装片应用了联合粘附技术，不但能吸附人类和动植物冰冻组织切片，而其还能吸附甲醛，乙醇，bouin液或非交联固定的组织切片。也是细胞离心制备物和自动化细胞学仪器的理想应用玻片。适用组织学，免疫组织化学，冰冻切片，细胞涂片，原位杂交等，以防实验操作过程中组织掉片。也可用于细胞培养，增加细胞贴壁能力。由于其可以事先准备好，故能够大大节省玻片预处理的时间；另外，这种装片能较好吸附细胞和组织，防止原位长时间的原位杂交技术中的组织脱失，还能防止免疫细胞化学技术中的组织脱失，同时还能避免背景着色。相对于动植物细胞而言，草履虫尽管个体很大，但其身体仍然是一个细胞结构，多聚赖氨酸既然对细胞有较强吸附活性，那么也应该对草履虫有吸附活性。实践证明，在使用多聚赖氨酸涂布在盖玻片上，然后放在显微镜下观察，发现草履虫在生长发育不受影响的情况下，其活动被极大的限制而且在电荷作用下，体表形态结构也非常舒展，所以利用多聚赖氨酸工作液，在盖玻片上制作层涂布层，然后将含有活体草履虫的培养液滴在盖玻片的涂布层上，多聚赖氨酸即可将草履虫舒展开并限定住，放在显微镜下观察时，就不用担心草履虫游出视野或其他物体的干扰，从而达到清晰快速直观地将草履虫呈现在显微镜下，让学生能够观察到活体草履虫的形态特征的目的。发明草履虫实验中用于限制虫体快速游动便于活体观察的装置是必要的。

技术实现思路

1、为了克服如何设计一种能够清晰快速直观地将草履虫呈现在显微镜下，让学生能够观察到活体草履虫的形态特征的装片的难题，本发明提供了草履虫实验中用于限制虫体快速游动便于活体观察的装置，该种草履虫实验中用于限制虫体快速游动便于活体观察的装置利用多聚赖氨酸工作液，在盖玻片上制作层涂布层，然后将含有活体草履虫的培养液滴在盖玻片的涂布层上，多聚赖氨酸即可将草履虫舒展开并限定住，放在显微镜下观察时，就不用担心草履虫游出视野或其他物体的干扰，从而达到清晰快速直观地将草履虫呈现在显微镜下，让学生能够观察到活体草履虫的形态特征的目的。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、本发明草履虫实验中用于限制虫体快速游动便于活体观察的装置，由具槽载玻片1、支虫盖玻片2、固片旋钮3、置片腔4、固片旋钮置腔5、支虫盖玻片顶固槽8、标签区9组成，其特征在于，所述的具槽载玻片1是上表面具有一个用于盛放支虫盖玻片2和固片旋钮3的凹槽的载玻片，为石英玻璃质，具槽载玻片1的规格是：长度为76毫米、宽度为26毫米、厚度为1-9毫米；盛放支虫盖玻片2的凹槽称为置片腔4，置片腔4的规格是：长度为15-25毫米、宽度为12-15毫米、深度为0.66-6毫米；置片腔4四周的壁为置片腔壁6，置片腔壁6的高度为具槽载玻片1厚度的2/3；置片腔壁6所围成的空腔为置片腔室7，支虫盖玻片2即盛放在置片腔室7中；盛放固片旋钮3的凹槽称为固片旋钮置腔5，固片旋钮置腔5设置在与支虫盖玻片顶固槽8相对的置片腔壁6中央，固片旋钮置腔5的深度与置片腔4的深度一致，也为具槽载玻片1厚度的2/3；固片旋钮置腔5呈半圆柱状，圆柱的半径为5-10毫米，圆柱的高度即为固片旋钮置腔5的深度，置片腔壁6穿过固片旋钮置腔5时走行在固片旋钮置腔5一条直径上；固片旋钮3设置在固片旋钮置腔5中央，固片旋钮3的转轴17底面圆心与固片旋钮置腔5底面圆心重合，转轴17下端插入固片旋钮置腔5底部的具槽载玻片1玻璃内并被固定在此处；支虫盖玻片2的规格是：长度为10毫米、宽度为10毫米、厚度为0.1-0.2毫米，表面依据下述工艺涂布多聚赖氨酸，形成涂布层10，涂布层10下方的承载主体则为玻璃层11；支虫盖玻片顶固槽8是设置在固片旋钮置腔5相对的置片腔壁6上的凹槽，开口朝向置片腔室7，盖玻片顶固槽8的规格是：长度为15-25毫米、宽度为1-1.5毫米、高度为0.3-1毫米；标签区9是在具槽载玻片1上表面相对置片腔4另一侧的区域，表面磨砂，在载玻片上表面约占据1/3的面积；固片旋钮3是支虫盖玻片2的涂布层10在上放入置片腔4后，固片旋钮3与支虫盖玻片顶固槽8一同将支虫盖玻片2限制压制固定在置片腔4底壁上表面的结构，包括固片旋钮顶槽12、固片旋钮体13、渐厚压片体14、固片旋钮转筒15、固片旋钮转筒壁16、转轴17、转轴固突18；固片旋钮顶槽12是位于固片旋钮体13顶部中央的十字形凹槽，深度为0.1-1毫米；固片旋钮体13为橡胶质，整体呈圆柱形，固片旋钮体13的直径为2-3毫米、高度为0.66-6毫米；渐厚压片体14是设置在固片旋钮体13上半部位于置片腔4内部分的外侧、上下方向的厚度逐渐增加而水平方向厚度一致的结构，渐厚压片体14水平方向的内环为固片旋钮体13的外壁、外环则为渐厚压片体14的外表面，渐厚压片体14的外表面所在圆的直径为3-5毫米；渐厚压片体14的上下方向则是从左到右逐渐变薄，最厚处的厚度为固片旋钮体13高度的2/3，最薄处的厚度为固片旋钮体13高度的1/2；转轴17是位于固片旋钮3下部将整个固片旋钮3固定在固片旋钮置腔5内的连接部件，为不锈钢质、铝合金质或铜质，呈圆柱状，直径为0.5-1毫米，高度为1-5毫米；转轴17下部插入置片腔4底壁中的部分外表面沿转轴17长轴方向间隔设置多个转轴固突18；每个转轴固突18均为三棱柱形的凸起，三棱柱横截面等腰三角形的高为0.1-0.5毫米、底边长度为0.2-0.5毫米；固片旋钮转筒15的直径为0.5-1毫米，高度为1.2-5毫米；固片旋钮转筒壁16是固片旋钮转筒15四周的壁。

4、所述的草履虫实验中用于限制虫体快速游动便于活体观察的装置的使用方法为：在将支虫盖玻片2放入置片腔4时，先将支虫盖玻片2的下缘从盖玻片顶固槽8朝向置片腔室7的开口斜向伸进盖玻片顶固槽8中，然后放下支虫盖玻片2，使得支虫盖玻片2的涂布层10在上、玻璃层11在下，然后，用吸管吸取一滴草履虫培养液，滴在涂布层10上，取一个普通的规格为10毫米×10毫米×0.1毫米的盖玻片盖在草履虫培养液上，制作成临时装片，即可在显微镜下仔细观察活体草履虫；由于涂布层10中多聚赖氨酸分子具有阳离子性，能够与草履虫身体表面的阴离子结合，从而增强了草履虫与玻璃层11表面的相互作用力，促进了草履虫的附着力，从而限定了草履虫的移动速度，进而极大地方便学生对草履虫活体形态结构进行观察，特别是食物泡、纤毛、伸缩泡和收集管，能够较为容易地观察到，降低了传统草履虫实验中难以观察草履虫活体结构的难度，实践表明，传统草履虫实验中几乎看不到的草履虫的伸缩泡和收集管，使用本装置，100％的都可以观察到；而且，从说明书附图中可以清晰地看出，草履虫的纤毛、食物泡等结构也可以清晰地观察到。

5、所述的涂布层(10)涂刷多聚赖氨酸的工艺方案具体为：①准备储存液：首先，需要制备多聚赖氨酸的储存液，即将多聚赖氨酸溶解在水中，形成浓度为10mg/ml的溶液，然后分装保存在-20℃的条件下；②稀释工作液：在使用前，需要将储存液稀释成工作液，即将1ml10mg/ml的储存液与99ml水混合，得到从10mg/ml稀释至0.1mg/ml的工作液浓度；③涂布过程：将多聚赖氨酸工作液涂布在盖玻片上，随即室温环境中晾干10分钟左右，多聚赖氨酸即可牢固地吸附在盖玻片表面，形成涂布层(10)；④清洗：涂布好的盖玻片在使用前需要用pbs或水清洗2-3次；⑤存储：涂布好的盖玻片存放在常温或4℃的环境中，建议3天内使用，以确保涂布效果不会失效；通过上述步骤，完成多聚赖氨酸对盖玻片的涂布；实验时，使用上述盖玻片制作草履虫临时装片，即可对活体草履虫内部结构进行观察。

6、本发明的有益效果为，草履虫实验中用于限制虫体快速游动便于活体观察的装置利用多聚赖氨酸工作液，在盖玻片上制作层涂布层，然后将含有活体草履虫的培养液滴在盖玻片的涂布层上，多聚赖氨酸即可将草履虫舒展开并限定住，放在显微镜下观察时，就不用担心草履虫游出视野或其他物体的干扰，从而达到清晰快速直观地将草履虫呈现在显微镜下，让学生能够观察到活体草履虫的形态特征的目的。本发明制作简单，可操作性强，成本低廉，效果明显。