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原文传递基于光镊光片精准测量细胞力学特性的方法

专利名称：	基于光镊光片精准测量细胞力学特性的方法
摘要：	本发明提供一种基于光镊光片精准测量细胞力学特性的方法，可以用于精准测量细胞杨氏模量，属于生物光子学与光操控技术领域。本发明通过经光阱刚度校准的光镊系统捕捉到微米二氧化硅小球，控制三维纳米台，使被捕获小球正下方的细胞样品向上移动，细胞受到小球挤压发生形变，片状光系统对细胞内部横切面进行荧光激发，观察和记录光片照射的细胞靠近小球并发生变形的动态过程，结合四象限探测器记录的小球位移，旋转光片角度，测量出细胞的杨氏模量。这种方法具有低成本，高精度，动态实时测量的优点，光学与接触力学方法相结合在生物医学工程领域具有极大意义。
专利类型：	发明专利
申请人：	桂林电子科技大学;南宁桂电电子科技研究院有限公司
发明人：	于凌尧;耿森;尹君;闫克松;刘帅;韦耀鹏;苑立波
专利状态：	有效
申请日期：	2023-07-06T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-10T00:00:00+0800
申请号：	CN202310819742.6
公开号：	CN117030575A
分类号：	G01N15/10;G;G01;G01N;G01N15;G01N15/10
申请人地址：	541004 广西壮族自治区桂林市金鸡路1号;
主权项：	1.一种基于光镊光片精准测量细胞力学特性的方法，其特征是：所属系统由光镊操控系统、片状光照明系统、三维纳米台操控系统以及CCD相机拍摄系统四部分组成。所述系统中主要由激光器1，平凸透镜2、3、8、9、18、20、23、27，反射镜10、17、25，显微物镜11，激光器4，柱面透镜5、6，旋转套筒7，三维纳米台12，探测细胞13，二氧化硅小球14，培养皿15，LED照明光源16，滤光片19、22、26，CCD相机21、24，四象限探测器28，光镊29，光片30等部分组成。 2.根据权利要求1所述系统中激光器1发射出的激光，经过经过平凸透镜2、3完成激光的扩束，使激光具备较高的光阱力，通过显微物镜11后捕捉到悬浮在培养皿15中的二氧化硅小球14；激光器4发射出的激光，柱面透镜5、6完成校正光源的延伸，经过旋转套筒7，经过平凸透镜8、9完成扩束，经过反射镜10的反射后改变光线路径，通过三维纳米台12，对细胞探测系统完成片状光照明，三维纳米台12，上放置培养皿15，探测细胞13贴在培养皿底部，二氧化硅小球14悬浮在培养液中。 3.根据权利要求1所述片状光照明系统照射的光电信息，经过带通滤光片19过滤掉多于光束，经过透镜20增强光束，进入到CCD相机21内部，CCD相机21完成二氧化硅小球14与探测细胞13的接触过程，实现细胞力学特性的高精度探测的动态拍摄过程，光场信号经过双色镜25，进入带通滤光片22过滤掉多余光束，经过透镜23增强光束后进入CCD相机，完成小球14与探测细胞15垂直方向校准，光镊29的光信号通过反射镜17改变光路，经过滤光片26过滤掉多余光束，经过透镜27增强光信号传输到四象限探测器28内，记录二氧化硅小球在垂直方向的位移。 4.根据权利要求1所述的基于光镊光片精准测量细胞力学特性的方法，其特征是：所述的光镊操控系统、片状光照明系统、三维纳米台操控系统与CCD相机拍摄系统，将三维纳米台12光镊系统相结合，实现探测细胞表面变形的精准测量，三维纳米台具有纳米级的分辨率，实现对探测细胞表面变形更加精准的测量，降低测量结果的误差，片状光照明系统对二氧化小球14与探测细胞13的接触过程进行片状光照明，具备高分辨的特点，光电信号经过带通滤光片19与透镜20，进入到CCD相机21当中，完成对细胞力学特性探测的动态拍摄。 5.根据权利要求1所述光纤通过双色镜17，改变光路通过带通滤光片26，经过透镜27，进入四象限探测器28，测量二氧化硅小球14的位移，记录三维纳米台移动12的位移，计算得到探测细胞13在z方向发生的变形。
所属类别：	发明专利