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原文传递基于多芯光纤的活体单细胞多功能谱仪

专利名称：	基于多芯光纤的活体单细胞多功能谱仪
摘要：	本发明提供的是一种基于多芯光纤的活体单细胞多功能谱仪，其特征是：它由俘获光源1‑1，问询光源1‑2，单模光纤2，函数发生器3，光强度调制器4，隔离器5，光纤耦合器6，可调光纤衰减器7，功率计8，波分复用器9，多芯光纤连接器10，多芯光纤11，照明光源12，载物台13，显微物镜14，CCD15，计算机16，滤光片17‑1、17‑2，平衡光电探测器18，带有FFT档的示波器19，拉曼光谱仪20和微操手21组成。本发明可用于单细胞的俘获、单细胞姿态调整、细胞质谱获取和细胞拉曼光谱获取，在单细胞分析技术领域具有多功能集成的独特优势。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广西;45
申请人：	桂林电子科技大学
发明人：	苑立波;杨世泰;邓洪昌
专利状态：	有效
申请日期：	2018-02-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201810169707.3
公开号：	CN110208237A
分类号：	G01N21/65(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	541004 广西壮族自治区桂林市桂林金鸡路1号
主权项：	1.一种基于多芯光纤的活体单细胞多功能谱仪，其特征是：它由俘获光源1-1，问询光源1-2，单模光纤2，函数发生器3，光强度调制器4，隔离器5，光纤耦合器6，可调光纤衰减器7，功率计8，波分复用器9，多芯光纤连接器10，多芯光纤11，照明光源12，载物台13，显微物镜14，CCD15，计算机16，滤光片17-1、17-2，平衡光电探测器18，带有FFT档的示波器19，拉曼光谱仪20和微操手21组成。所述系统中：俘获光源1-1的光束由单模光纤2引出，经过光强度调制器4和隔离器5后，由光纤耦合器6分成等功率的N-1路；每一路俘获光束通过可调光纤衰减器7控制强度，由功率计8监控每路的功率；问询光源同样通过一个光纤耦合器6分成等功率的N-1路；俘获光束和问询光束分别由N-1个波分复用器9耦合后，由多芯光纤连接器10输入多芯光纤11的N-1个圆周分布的周边纤芯，经过多芯光纤11端面的锥台结构反射聚焦，能够实现细胞的俘获、细胞的姿势调整、细胞质谱谐振和拉曼光谱激发；多芯光纤11的中间纤芯用于收集并传输谐振信号光和拉曼信号光，经过耦合器分成两路，分别被平衡光电探测器和拉曼光谱仪接收，实现单细胞质谱和拉曼光谱的测量。 2.根据权利要求1所述的基于多芯光纤的活体单细胞多功能谱仪，其特征是：所采用的多芯光纤具备有一个中间芯和N-1个同轴圆周分布的周边纤芯，N≥4；周边纤芯用于俘获光束和问询光束的传输，中间芯用于后向散射的谐振信号光和拉曼信号光的收集和传输。 3.根据权利要求1和权利要求2所述的基于多芯光纤的活体单细胞多功能谱仪，其特征是：所采用的多芯光纤的纤端制备有精细研磨而成的旋转对称的反射锥台结构，用于圆周分布的周边纤芯内传输光束的反射汇聚，形成光捕获势阱。 4.根据权利要求1所述的基于多芯光纤的活体单细胞多功能谱仪，其特征是该多功能谱仪具备有捕获单细胞和调整其姿态的功能：光强度调制器控制俘获光强不变地稳定输出，可调光纤衰减器控制多芯光纤周边纤芯内的每路俘获光束的强度，使汇聚光场分布变化，可以实现单细胞的俘获和姿态的调整。 5.根据权利要求1所述的基于多芯光纤的活体单细胞多功能谱仪，其特征是该多功能谱仪具备有单细胞质谱获取的功能：函数发生器用于对光强度调制器的控制，改变俘获光的强度，使其在准静态俘获的光强基础上实现变频扫描的交流调制，改变细胞及其内部结构的光辐射压力，使得细胞及其内部的细胞器或大分子发生逐个的谐振响应；与捕获光共光路的谐振问询光，出射于细胞上，其后向散射信号包含有谐振信息，散射信号经由中间芯传输，由平衡光电探测器接收，去除直流信号并将交流信号放大，再将时域信号经由傅立叶变换变换至频域，便可以得到细胞谐振频谱，由带有FFT档的示波器显示，该频谱对应于细胞的质谱分布。 6.根据权利要求1所述的基于多芯光纤的活体单细胞多功能谱仪，其特征是该多功能谱仪具备有单细胞拉曼光谱获取的功能：保持俘获光束强度不变，关闭问询光源，多芯光纤光镊在俘获单细胞的同时进行拉曼激发，中间芯通道收集并传输后向散射的拉曼信号光，经过滤光片滤除激发光后进入拉曼光谱仪分析。 7.根据权利要求1、4、5和权利要求6所述的基于多芯光纤的活体单细胞多功能谱仪，其特征是：该多功能谱仪通过光镊对单细胞的俘获及姿态调整功能，调整细胞到不同的俘获姿态，在不同的姿态下进行单细胞的质谱和拉曼光谱的激发，可得到单细胞的多角度合成质谱和合成拉曼光谱。
所属类别：	发明专利