基于线激光光镊的细胞力学特性检测及筛选方法

    公开(公告)号:CN117629991A

    公开(公告)日:2024-03-01

    申请号:CN202311353867.0

    申请日:2023-10-19

    Abstract: 本发明提供的是一种基于线激光光镊的细胞力学特性检测及筛选系统和方法。其特征是:该系统由线激光光镊、细胞筛选微流芯片和细胞力学特性检测三部分构成。近红外连续激光器输出的激光光束经扩束整形产生线型激光,经显微物镜聚焦在细胞筛选微流控芯片检测区域中的待测细胞上,通过快速旋转线型激光光束使被捕获的细胞发生形变,经四象限探测器检测前向散射光的位移量测量细胞形变量获得待测细胞的力学特性,安装在微流芯片输出口的电极分离具有不同力学特性细胞,从而实现非标记的细胞快速筛选方法。本发明所提供的检测和筛选方法具有非侵入、无损伤、灵敏度高、检测通量高等优点,在细胞生物学、医学和生命科学等研究领域中具有广泛的应用前景。

    基于光辐射力的微纳颗粒质量光学精密测量系统

    公开(公告)号:CN117007587A

    公开(公告)日:2023-11-07

    申请号:CN202310797065.2

    申请日:2023-06-30

    Abstract: 本发明提供的是一种基于光辐射力的微纳颗粒质量光学精密测量系统。其特征是:该系统由光捕获,光推动和位移量测量三部分组成。激光器输出的激光光束经显微物镜聚焦作为捕获光,捕获悬浮在溶液中的微纳颗粒。另一束与其光轴垂直的激光通过斩波器调制成具有一定周期的脉冲光,对被捕获的微纳颗粒施加周期性光推动力,使其在捕获光的光势阱范围内发生位移。使用四相限探测器接收微纳颗粒的前向散射光,实现位移量的精确测量。基于测量参数求解朗之万方程,实现微纳颗粒质量的精密测量。本发明构建的系统具有测量精度高,结构简单,测量速度快,样本需求量少等特点,在生物学、医学、药理学和生命科学等众多研究领域具有广泛的应用前景。

    基于双芯光纤光操控和动态散斑照明显微成像方法和系统

    公开(公告)号:CN112835190A

    公开(公告)日:2021-05-25

    申请号:CN202110004297.9

    申请日:2021-01-04

    Abstract: 本发明提供的是一种基于双芯光纤光操控和动态散斑照明显微成像方法和系统。其特征是:该装置光操控部分由两条输出端面加工成特定角度的两芯光纤相向安装组成。激光光束分别经单模光纤耦合进一条两芯光纤,在输出端面附近形成聚焦光场,稳定捕获待测细胞。通过调节另一条两芯光纤各纤芯的输出功率,使细胞绕特定轴线旋转。细胞每旋转至一定角度并达到稳定状态后,利用动态散斑照明宽场荧光显微技术获取细胞的层析图像,最终重构细胞的三维结构图像。本发明构建的系统可实现获取活体单细胞高时间和空间分辨率的三维结构图像,具有结构简单、造价低廉、操作简便等特点,在生物学、医学和生命科学等众多研究领域中具有广泛的应用前景。

    基于双芯光纤光操控的片状光显微成像方法及装置

    公开(公告)号:CN112834410A

    公开(公告)日:2021-05-25

    申请号:CN202110003520.8

    申请日:2021-01-04

    Abstract: 本发明提供的是一种基于双芯光纤光操控的光片荧光显微成像方法和系统。其特征是:该装置的光操控部分由两条输出端面加工成特定角度的两芯光纤相向安装组成。其中一条两芯光纤输出端面附近形成的聚焦光场稳定捕获待测细胞调节另一条两芯光纤各纤芯的输出功率,使细胞绕特定轴线旋转。当细胞每旋转至一定角度并达到稳定状态后,利用光片荧光显微技术获取某一层面细胞的结构图像,最终获取细胞的三维结构图像。本发明构建的系统可实现获取活体单细胞的高时间和高空间分辨率三维结构图像,具有光损伤小、结构简单、成本低廉、操作简便等特点。可应用于生物学、医学和生命科学等众多研究领域。

    基于跨频域方波激励的细胞多流变性测量方法

    公开(公告)号:CN118937155A

    公开(公告)日:2024-11-12

    申请号:CN202411008231.7

    申请日:2024-07-26

    Abstract: 本发明提供的是一种基于跨频域方波激励的细胞多流变性测量方法。其特征是:该系统主要由激光器经过柱透镜形成的线激光稳定捕获细胞,线形光镊拉伸与跨频域调制激光的方波激励信号共同作用于细胞,四象限探测器接收到探测激光对细胞蠕变与回复的细胞应变信息。通过调节调制脉冲激光的方波激励,得到细胞局部的蠕变与回复响应。再通过曲线拟合,得到细胞局部的多流变性与粘弹性信息。具有造价低,操作快捷,测量方便等优点,在生命医学,生物学,光学,细胞学等学科具有广泛的前景市场。

    基于光纤的光操控动态细胞粘弹性测量方法

    公开(公告)号:CN117030579A

    公开(公告)日:2023-11-10

    申请号:CN202310825915.5

    申请日:2023-07-06

    Abstract: 本发明提供的是一种基于光纤的光操控动态细胞粘弹性测量方法。其内容是:由1064nm激光器输出的光束经过声光偏转器和空间光调制器后,与680nm激光器输出的光束合束,经过透镜耦合到光纤簇中,由声光偏转器和空间光调制器将1064nm激光器的光束调制成两个扫描式贝塞尔光镊来捕获活体单细胞,由680nm激光器输出的光束作为探测光。细胞在扫描式光镊作用下变形,并且可以通过光镊的位置和频率变化,得到细胞收缩和拉伸的效果,散射信号由四象限探测器接收,实时定量观测细胞的形变,计算出细胞粘弹性系数。具有光损伤小、动态操控、空间和时域分析、操作灵活、成本低等特点,可广泛用于医学和生命科学等研究领域。

    基于光镊光片精准测量细胞力学特性的方法

    公开(公告)号:CN117030575A

    公开(公告)日:2023-11-10

    申请号:CN202310819742.6

    申请日:2023-07-06

    Abstract: 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。

    基于五芯光纤主动光操控的数字扫描光片荧光显微成像系统

    公开(公告)号:CN117007567A

    公开(公告)日:2023-11-07

    申请号:CN202310791341.4

    申请日:2023-06-30

    Abstract: 本发明提供的是一种基于五芯光纤主动光操控的数字扫描光片荧光显微成像系统。其特征是:使用多芯光纤光镊以非接触、无损伤的方式对处于液态环境中的活体单细胞绕特定转动轴转动角度进行稳定而精准的主动光操控。在细胞转动过程中,基于全息波前整形方法优化经多芯光纤传输的贝塞尔光束,在细胞内部快速扫描形成虚拟光片,激发产生的荧光信号由与虚拟光片激发光平面垂直的显微物镜收集,通过CMOS相机记录活体单细胞不同角度的荧光层析图像。本发明可实现实时原位获取活体单细胞内部三维结构的高分辨率的荧光层析图像,具有高精度、高分辨率、高可靠性、高灵活性和适用性强等特点,在生物学、医学和生命科学等众多研究领域中具有广泛的应用前景。

    一种基于多谐振峰太赫兹超材料的多参数传感评价方法

    公开(公告)号:CN114813625A

    公开(公告)日:2022-07-29

    申请号:CN202210312704.7

    申请日:2022-03-28

    Abstract: 本发明涉及太赫兹技术领域,尤其涉及一种基于多谐振峰太赫兹超材料的多参数传感评价方法,首先设置了两个结构均是通过微加工工艺在硅基底上用铝制成的不对称开口的单环和三环结构,再利用FDTD分析了两种结构各谐振峰的形成机理和传感效果分析,并利用两个结构进行了维生素B6以及维生素B6与蛋白质反应的传感实验,最后利用各谐振峰的品质因数作为加权系数获得多谐振峰超材料传感器的综合评价参数,进一步提出在二维平面内扫描附有被测介质的结构,获得平面内各点的综合因数、介电常数、介质及结构和太赫兹波的耦合因数等参数,较全面地评价传感性能,促进太赫兹超材料传感的实际应用。

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