СПОСОБ СОЗДАНИЯ ВИРТУАЛЬНОЙ МОДЕЛИ БИОЛОГИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1. Способ создания виртуальной модели биологического объекта, включающий фиксирование биологического объекта с помощью заливочного материала в объемной фигуре с образованием образца и разделение его на множество параллельных слоев в заданной последовательности, получение изображения каждого слоя образца в цифровом формате, введение полученного изображения каждого слоя в блок обработки цифровых изображений с получением трехмерного виртуального отображения каждого слоя, совмещение полученных виртуальных отображений множества слоев в последовательности, обратной осуществлению разделения образца на слои, обеспечивающей реконструкцию названного образца, до получения его виртуальной модели, удаление изображения заливочного материала с получением виртуальной модели биологического объекта, отличающийся тем, что перед фиксированием биологический объект подвергают моментальному замораживанию при криогенных температурах, фиксирование биологического объекта в объемной фигуре осуществляют путем замораживания заливочного материала, а разделение на слои образца проводят в замкнутом пространстве, имеющем температуру, обеспечивающую сохранение нативной геометрии биологического объекта и его цветовой характеристики, при этом разделение биологического объекта осуществляют путем последовательного фрезерования выбранной плоскости образца с дискретным шагом, равным не более 50 мкм, а изображение каждого слоя в цифровом формате получают с поверхности образца, образованной в результате выполнения каждого шага фрезерования.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве заливочного материала используют криоагент.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что фрезерование осуществляют с дискретным шагом, выбранным в интервале от 1,0 мкм до 2,0 мкм.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что температуру, обеспечивающую сохранение нативной геометрии биологического объекта и его цветовой характеристики, выбирают в интервале от минус 25°С до минус 30°С.
5. Устройство для создания виртуального изображения биологического объекта, включающее основание, на котором смонтирован узел крепления биологического объекта, средство для разделения биологического объекта на слои, выполненное с возможностью циклического взаимодействия с биологическим объектом и средство визуализации изображения биологического объекта, отличающееся тем, что биологический объект, сформированный в замороженном виде при криогенных температурах, размещен в заливочном материале, подвергнутом замораживанию при криогенных температурах после размещения в нем замороженного биологического объекта и в виде образца закреплен в узле крепления биологического объекта, а средство для разделения биологического объекта на слои выполнено с возможностью срезания слоев образца и представляет собой механизм вращения с режущим элементов в виде фрезы, при этом устройство содержит холодильный шкаф, установленный на основании и выполненный с возможностью поддержания внутри него температуры, обеспечивающей сохранение нативной геометрии биологического объекта и его цветовой характеристики, а в холодильном шкафу с возможностью линейных перемещений в продольном направлении и с возможностью дискретных линейных перемещений в поперечном направлении размещен узел крепления биологического объекта, первый стол, установленный на основании в продольном направлении с одной стороны от холодильного шкафа, механизм линейных перемещений узла крепления биологического объекта в продольном направлении, установленный на первом столе с возможностью возвратно-поступательных линейных перемещений узла крепления биологического объекта из первого крайнего положения во второе крайнее положение, при этом механизм вращения с режущим элементом в виде фрезы установлен на основании с противоположной стороны от холодильного шкафа, ось механизма вращения ориентирована в поперечном направлении, а фреза размещена в холодильном шкафу с возможностью срезания слоя образца при перемещении узла крепления биологического объекта из первого крайнего положения во второе крайнее положение, второй стол, установленный на первом столе в поперечном направлении, механизм дискретных линейных перемещений узла крепления биологического объекта в поперечном направлении, установленный на втором столе в зоне первого крайнего положения узла крепления биологического объекта, причем ось названного механизма ориентирована в поперечном направлении, а его шаг соответствует толщине срезаемого слоя образца, при этом средство визуализации изображения биологического объекта представляет собой средство получения цифровых изображений образца, установленное вне холодильной камеры и выполненное с возможностью формирования группы цифровых изображений образца, последовательно получаемых после срезания каждого слоя образца при перемещении узла крепления биологического объекта во второе крайнее положение, при этом устройство также содержит блок обработки цифровых изображений образца, подключенный к средству получения цифровых изображений образца и выполненный с возможностью удаления изображения заливочного материала и формирования виртуального изображения биологического объекта, и блок управления, к которому подключены механизм вращения с режущим элементов в виде фрезы, механизм линейных перемещений узла крепления биологического объекта в продольном направлении, механизм дискретных линейных перемещений узла крепления биологического объекта в поперечном направлении и средство получения цифровых изображений образца.
6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что содержит группу осветительных приспособлений, расположенных вне холодильного шкафа и выполненных с возможностью фокусирования излучения на образце.
7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что на первой боковой стенке холодильной камеры, расположенной со стороны узла крепления биологического объекта, выполнена продольная прорезь, приспособленная для возвратно-поступательных линейных перемещений узла крепления биологического объекта в продольном направлении.
8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что содержит средство перекрывания продольной прорези, установленное на первой боковой стенке холодильного шкафа и выполненное с возможностью перекрывания продольной прорези при возвратно-поступательных линейных перемещениях узла крепления биологического объекта.
9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что средство перекрывания продольной прорези включает две гофрированные шторки, расположенные по обе стороны от узла крепления образца и механически с ним связанные, и продольные направляющие, выполненные на первой боковой стенке.
10. Устройство по п.5, отличающееся тем, что на второй боковой стенке холодильного шкафа, противоположной первой боковой стенке, выполнено окно, расположенное напротив зоны размещения средства получения цифровых изображений образца.
11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что содержит средство перекрывания окна, соединенное с блоком управления и выполненное с возможностью открывания окна при расположении образца напротив названного окна при перемещении узла крепления биологического объекта из первого крайнего положения во второе крайнее положение.
12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что средство перекрывания окна содержит привод, расположенный вне холодильного шкафа, и заслонку, механически связанную с приводом и расположенную внутри холодильного шкафа.
13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что привод средства перекрывания окна выполнен гидравлическим.
14. Устройство по п.12, отличающееся тем, что привод средства перекрывания окна выполнен пневматическим.
15. Устройство по п.5, отличающееся тем, что на верхней стенке холодильного шкафа выполнена крышка, установленная в зоне размещения привода вращения с режущим элементов в виде фрезы.
16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что крышка выполнена из прозрачного материала.
17. Устройство по п.5, отличающееся тем, что фреза выполнена торцевой с пластинами из поликристаллического алмаза.
18. Устройство по п.5, отличающееся тем, что шаг дискретного перемещения узла крепления образца в поперечном направлении не превышает 50 мкм.
19. Устройство по п.18, отличающееся тем, что шаг дискретного перемещения узла крепления биологического объекта в поперечном направлении составляет от 1,0 до 2,0 мкм.
20. Устройство по п.5, отличающееся тем, что холодильный шкаф выполнен с возможностью поддержания в нем температуры в интервале от минус 25 до минус 30°С.
21. Устройство по п.5, отличающееся тем, что узел крепления биологического объекта содержит паллету, на которой размещена группа крепежных элементов, выполненных с возможностью фиксации положения образца на паллете.