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原文传递基于同轴双波导光纤的活体单细胞多功能谱仪

专利名称：	基于同轴双波导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同轴双波导光纤的活体单细胞多功能谱仪，其特征是：它由捕获光源1‑1，问询光源1‑2，标准单模光纤2，函数发生器3，光强度调制器4，隔离器5，功率计6，同轴双波导光纤7，照明光源8，载物台9，显微物镜10，CCD11，计算机12，光纤耦合器13，滤光片14‑1、14‑2，拉曼光谱仪15，平衡光电探测器16，带有FFT档的示波器17，侧抛耦合器18和微操手19组成。本发明可用于单细胞捕获、单细胞拉曼光谱、单细胞荧光光谱和单细胞质谱的获取，可广泛用于单细胞操作及谱分析技术领域。
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：	CN201810169543.4
公开号：	CN110208224A
分类号：	G01N21/64(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：	1.一种基于同轴双波导光纤的活体单细胞多功能谱仪，其特征是：它由捕获光源1-1，问询光源1-2，标准单模光纤2，函数发生器3，光强度调制器4，隔离器5，功率计6，同轴双波导光纤7，照明光源8，载物台9，显微物镜10，CCD11，计算机12，光纤耦合器13，滤光片14-1、14-2，拉曼光谱仪15，平衡光电探测器16，带有FFT档的示波器17，侧抛耦合器18和微操手19组成(构成装置的各个部分)。所述系统中：(1)捕获光束由标准单模光纤2从捕获光源1-1引出，经由光强度调制器4、隔离器5和光纤耦合器13后分为两路，其中一路接入功率计进行功率监控，另一路通过侧抛耦合器18输入同轴双波导光纤7的环形芯内传输；(2)同轴双波导光纤7的纤端制备有旋转对称的锥台结构，能够对环形芯内传输的光束进行反射会聚，实现单细胞捕获、拉曼光谱激发和质谱的激发的功能；(3)问询光源1-2输出的细胞谐振问询光束经过隔离器和光纤耦合器后分为两路，其中一路接入功率计6，另一路也通过侧抛耦合器18输入同轴双波导光纤7的环形芯内传输；(4)后向散射的拉曼信号光经由同轴双波导光纤7的中间芯收集并反向传输，经过耦合器13和滤光片14-1后，由拉曼光谱仪15接收，进行拉曼光谱分析；(5)后向散射的谐振质谱信号光，经由同轴双波导光纤7的中间芯收集并反向传输，经过光纤耦合器13和滤光片14-2后，由平衡光电探测器16接收，进行光电转换，再经过信号处理后由带有FFT档的示波器17显示其质谱信息；(6)微操手19用于同轴双波导光纤探针的精密位移操作，照明光源8、显微物镜10、CCD11和计算机12组成成像模块，用于细胞操纵的实时成像。 2.根据权利要求1所述的基于同轴双波导光纤的活体单细胞多功能谱仪，其特征是：所采用的同轴双波导光纤具备有一个中间芯和一个同轴分布的环形芯，在环形芯的周围具有一层掺氟的低折射率层，或者在中间芯的周围分布有一圈微孔，用于增加中间芯的数值孔径。 3.根据权利要求1所述的基于同轴双波导光纤的活体单细胞多功能谱仪，其特征是：捕获光束和问询光束是通过侧抛耦合的方法使得光耦合进同轴双波导光纤的环形芯内。 4.根据权利要求1所述的基于同轴双波导光纤的活体单细胞多功能谱仪，其特征是：该仪器能用于单细胞质谱检测，方法为：(1)函数发生器控制光强度调制器，使得捕获光束强度周期性改变，并且其调制频率能够从1Hz到1GH的范围内连续扫描，导致被捕获单细胞的表面及其内部的辐射压力随着光强的周期性扫频式变化而变化，由于细胞及其内部结构的质量不同，各个结构将会随着频率扫描发生逐个谐振响应；(2)用连续的问询探测光进行谐振问询，当有谐振子被激励谐振时，后向散射的问询光强会在时域上变化，因此后向散射问询光包含有不同的谐振信号；(3)平衡光电探测器接收到后向散射的问询光信号，去除交流并发大交流，再做FFT变换至频域，得到细胞的谐振频谱，即对应于细胞的质谱。 5.根据权利要求1所述的基于同轴双波导光纤的活体单细胞多功能谱仪，其特征是：将捕获光源1-1采用多波段、可用于荧光激发的光源模块，拉曼光谱仪替换为荧光谱仪，则可以实现单细胞的多波段荧光光谱的激发与测量。
所属类别：	发明专利