基于双芯光纤活体单细胞转动精准主动光操控方法及装置

    公开(公告)号:CN113481095A

    公开(公告)日:2021-10-08

    申请号:CN202110782406.X

    申请日:2021-07-12

    Abstract: 本发明提供一种基于双芯光纤的活体单细胞转动精准主动光操控方法及装置。其特征是:该装置由两条双芯光纤光操控系统和显微成像系统组成。两条输出端加工成特定角度锥台的双芯光纤,输出端面相对,纤芯中心轴线相互垂直固定安装。其中一条双芯光纤输出的激光光束在输出端附近形成贝塞尔光场,实现细胞的稳定捕获。另一条双芯光纤输出的具有一定时间间隔的激光脉冲,分别作用在被捕获细胞两端。调节两脉冲的强度及时间间隔,实现被捕获细胞转动角度的精准主动光操控。本发明可实现对特定活体单细胞稳定捕获和转动角度的精准主动光操控,具有造价低廉、灵活度高、集成度高等特点,在医学、生物学和生命科学等研究领域中具有广泛的应用前景。

    一种基于线光镊操控的乳腺癌细胞流变性测量方法

    公开(公告)号:CN118913999A

    公开(公告)日:2024-11-08

    申请号:CN202411008440.1

    申请日:2024-07-26

    Abstract: 本发明提供的一种基于线光镊操控的乳腺癌细胞流变性测量方法,其特征在于,旋转操控光作用于乳腺癌细胞,动态同步测量操控光和前向散射探测光强度,获得操控光和前向散射探测光的时间信息和空间信息,分析乳腺癌细胞产生应变的振幅响应和相位响应,获得该细胞的流变性。细胞作为生命结构和功能的基本单位,对于细胞的研究遵循着科学发展的规律不断深入和发展,经历了细胞水平、亚细胞水平和分子水平等不同研究层次,如何在保持细胞生理特性的情况下研究细胞是揭示生命奥妙,攻克疾病的关键。该设计有效克服了荧光显微技术对细胞的损伤和测量耗时长等问题,能够更好的实现高频、高精度、非接触、无损伤的细胞特性测量,对医学上的应用具有重要价值。

    基于随机结构光照明的动态散斑宽场荧光成像系统

    公开(公告)号:CN118011614A

    公开(公告)日:2024-05-10

    申请号:CN202410269816.8

    申请日:2024-03-11

    Abstract: 本发明提供的是一种基于随机结构光照明的动态散斑宽场荧光成像系统。其特征是:激光器输出的激光光束经光栅和散射体形成包含散斑图案的结构光条纹,通过显微物镜投射到待测样品上,依次改变光栅的位置,当光栅移至一个位置后连续移动散射体,由CMOS相机记录多幅动态变化的散斑照明荧光图像,通过四步相移法和均方根算法获得具有高三维空间分辨率的荧光图像。本发明提出的方法将结构光照明与动态散斑照明结合在一起,实现基于随机结构光照明的动态散斑宽场荧光成像系统,可获取待测样品三维结构的高分辨荧光层析图像,具有三维空间分辨率高、结构简单、成本低廉、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。

    基于周期性光散射力的微纳颗粒质量实时精密测量方法

    公开(公告)号:CN117074406A

    公开(公告)日:2023-11-17

    申请号:CN202311083167.4

    申请日:2023-08-25

    Abstract: 本发明提供的是一种基于周期性光散射力的微纳颗粒质量实时精密测量方法。其特征是:相向传输的两束激光光束分别通过斩波器调制,形成具有不同脉冲宽度的激光脉冲。在共同持续作用周期内,经透镜聚焦的激光脉冲在焦点位置处产生相向分布的光散射力,捕获悬浮于液体中的微纳颗粒。在仅有一个激光脉冲作用时,推动被捕获的微纳颗粒,使其沿光轴方向在光势阱范围内发生位移。四象限探测器探测接收被捕获的微纳颗粒的前向散射光,精准测量其位移量。基于测量参数求解朗之万方程,实现微纳颗粒质量的实时精密测量。本发明提供的方法具有结构简单,测量精度高,速度快等特点,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。

    一种区分拉曼信号和荧光信号的光纤探针系统

    公开(公告)号:CN111122541B

    公开(公告)日:2023-03-14

    申请号:CN201911358653.6

    申请日:2019-12-25

    Abstract: 本发明提供的是一种区分拉曼信号和荧光信号的光纤探针系统。其特征是:它是由脉冲激光器1、第一传输光纤2、三端口光纤环形器3、第三传输光纤4、控制与数据处理系统5、偏压控制模块6、第三传输光纤7、光束准直器8、长波通滤光片9、聚焦透镜10、探测器阵列11(由第一雪崩光电二极管13和第二雪崩光电二极管14组成)和读出电路12组成。本发明可用于对携带物质信息的拉曼信号和荧光信号进行有效分离和同时探测,并使得探测到的拉曼信号和荧光信号的信噪比得以优化,进而实现对被测物质的多功能分析,可广泛应用于光学探测技术领域和医学成像系统。

    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:CN112834410B

    公开(公告)日:2022-09-13

    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。

    基于光镊系统四象限探测器标定装置及其方法

    公开(公告)号:CN113899306A

    公开(公告)日:2022-01-07

    申请号:CN202111157751.0

    申请日:2021-09-27

    Abstract: 本发明提供的是基于光镊系统的四象限探测器标定装置及其方法。其特征是:装置由激光光操控功能模块和光束定位功能模块两大部分构成。本发明构建的光镊系统中四象限探测器标定装置及其方法,利用扫描振镜控制激光偏转,使聚焦的光阱在物镜焦平面上移动,四象限探测器记录变化的四路电压信号,对比分辨率板,获得电压信号与光阱位移的关系,从而实现四象限探测器的高精度标定。本发明通过移动光镊光阱的横向位置提高光束的定位精度;无需移动样品,避免样品移动导致的测量误差;可用于光镊光阱刚度标定和微纳颗粒的精准操控。

    一种基于光阱刚度标定的液体粘滞度测量装置及其方法

    公开(公告)号:CN113884408A

    公开(公告)日:2022-01-04

    申请号:CN202111138547.4

    申请日:2021-09-27

    Abstract: 本发明提供的是一种基于光阱刚度标定的液体粘滞度测量装置及其方法。其特征是:装置由激光光操控功能模块和光束定位功能模块两大部分构成。本发明涉及的光阱刚度标定是通过记录并分析微珠在光镊捕获力的作用下布朗运动的功率谱密度获得光阱刚度,测量周期运动的微珠对于操控光的相位滞后,最终得到液体的粘滞系数。本发明可用于光镊操控系统的光阱刚度标定与校准及流体粘滞系数的测量,可广泛用于生物学、医学和生命科学等领域。

    基于细胞旋转主动光操控技术的散斑荧光显微方法和系统

    公开(公告)号:CN113514443A

    公开(公告)日:2021-10-19

    申请号:CN202110782517.0

    申请日:2021-07-12

    Abstract: 本发明提供的是一种基于细胞旋转主动光操控技术的散斑荧光显微方法和系统。其特征是:该装置光操控部分由三台激光器组成。一台激光光束完成对细胞的稳定捕获,另一台激光器经过声光调制器产生不同的偏转角度,由显微物镜聚焦交替照射到被捕获细胞两端,实现细胞旋转角度的精准主动光操控。细胞每旋转至不同角度并达到稳定状态后,第三台激光器产生动态散斑,激发照明层面内的荧光团,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活体单细胞高时间和高空间分辨率的三维结构成像,具有结构简单、成本低、易操作、非侵入等特点,在生物学、医学和生命科学等许多研究领域中都具有广阔的应用前景。

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