一种基于线光镊的三维光阱刚度校准方法

    公开(公告)号:CN118937719A

    公开(公告)日:2024-11-12

    申请号:CN202411008534.9

    申请日:2024-07-26

    Abstract: 本发明提供的是一种基于线光镊的三维光阱刚度校准方法,其特征是:通过柱透镜旋转产生线光镊,用其来一次性捕获多个聚苯乙烯微珠,并结合四象限探测器,对沿着线激光方向、垂直于线激光的方向和光轴方向的光阱刚度进行校准。该设计能够通过捕获多个微珠快速地测量出一条光线上不同位置的光阱刚度,可以帮助研究人员理解微粒或生物分子在光场中的行为,还可以用于开发新型的生物传感器、纳米机器人以及基于光的精密测量设备,涉及到多种物理量的精确测量和数据分析,为光学操控技术的进一步发展和应用提供了重要支持,为精密测量、微操控和高灵敏度探测提供了新的可能性,对于多种科学研究和技术应用具有重要意义。

    基于光强度分布可调控的线激光光镊液体粘滞度精密测量系统

    公开(公告)号:CN118858067A

    公开(公告)日:2024-10-29

    申请号:CN202410978401.8

    申请日:2024-07-22

    Abstract: 本发明提供了一种基于光强度分布可调控的线激光光镊,实现液体粘滞度精密测量系统。其特征是:该系统集线激光光镊光操控与位移量精密测量技术于一体。连续激光光束经柱面透镜整形成线激光,经显微物镜聚焦后,稳定捕获溶液中焦平面内的微纳颗粒。通过控制电动角度调整微位移台,调节柱面透镜倾斜角度,产生强度非对称分布线型光场,操控被捕获的微纳颗粒沿光强分布逐步移动。采用四象限探测器探测前向散射光,精准测量微纳颗粒位移量。结合多理论场耦合模型,实现液体粘滞度高精度测量。本系统为液体粘滞度无接触精密测量提供了全新工具,具有样品需求量小、测量精度高、造价低廉等优势,在生物学、医学及化工等生产、生活领域具有广泛的应用前景。

    基于二维光学晶格的高分辨率CARS显微成像系统

    公开(公告)号:CN117007571A

    公开(公告)日:2023-11-07

    申请号:CN202310797021.X

    申请日:2023-06-30

    Abstract: 本发明提供的是一种基于二维光学晶格的高分辨率相干反斯托克斯拉曼散射(coherentanti‑StokesRamanscattering,CARS)显微成像系统。其特征是:该装置通过多光束相干叠加在视场范围内形成具有特定传输方向的,周期性排列的二维光学晶格分别作为探测光和泵浦光,使用特定波长激光作为斯托克斯光在视场范围内形成全场照明,在光学晶格光场各焦点位置处激发待测样品中的生物分子产生CARS光谱信号,提供化学特异性和成像对比度,通过多焦点扫描方式,实现在无需引入外源性标记的前提下,实时原位获取细胞内部的生物分子的三维空间分布图像信息的多焦点扫描高分辨率CARS显微成像方法,具有非标记,高时间和空间分辨率等特点,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。

    一种测量生物细胞流变性的力学激励方法及系统

    公开(公告)号:CN116399755A

    公开(公告)日:2023-07-07

    申请号:CN202310451820.1

    申请日:2023-04-25

    Abstract: 本发明公开了一种测量生物细胞流变性的力学激励方法及系统。近红外激光通过光束整形系统和准直扩束系统,在显微物镜第一焦平面处形成线形光镊,控制和改变所述光束整形系统的旋转频率和转轴位置,使线形光镊辐照的细胞受到动态旋转的力学激励,为测量细胞局部或细胞全局的流变性提供非接触、非侵入式、动态的力学激励方法。本发明易操作,精度高,可以对单细胞、细胞群至生物组织施加高频旋转的力学激励,可用于生物医学工程领域,通过调节线型光镊的旋转角频率来实现对细胞的高频流变响应激励,有助于克服传统细胞粘滞性测量系统的测量慢、精度低的缺陷。

    基于双芯光纤光操控和动态散斑照明显微成像系统

    公开(公告)号:CN112835190B

    公开(公告)日:2022-08-09

    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。

    基于动态散斑照明的细胞三维空间迁移追踪方法和系统

    公开(公告)号:CN113984632A

    公开(公告)日:2022-01-28

    申请号:CN202111189634.2

    申请日:2021-10-12

    Abstract: 本发明提供的是一种基于动态散斑照明的细胞三维空间迁移追踪方法和系统。其特征是:激光器发出的激光光束经扩束整形后,通过散射体在显微物镜的视场范围内形成全场散斑照明,激发待测活体细胞中的荧光团产生荧光信号。依次改变视场范围内的照明散斑图案,获得在不同散斑图案照明下待测活体细胞的多幅荧光图像。通过层析成像提取算法,获得待测活体细胞的三维层析荧光图像,进而实现待测活体细胞在三维空间中迁移过程的追踪方法。本发明可用于待测活体细胞三维空间中迁移过程的快速追踪,具有结构简单、造价低廉、操作简便等特点,可广泛应用于在医学、生物学研究中对特定待测活体细胞的迁移过程的长时间观察和研究。

    基于动态散斑照明的宽场多光谱荧光显微成像方法和系统

    公开(公告)号:CN113984631A

    公开(公告)日:2022-01-28

    申请号:CN202111186332.X

    申请日:2021-10-12

    Abstract: 本发明提供的是一种基于动态散斑照明的宽场多光谱荧光显微成像方法和系统。其特征是:该系统使用一台锁模钛宝石飞秒脉冲激光器作为光源。具有较宽光谱范围的飞秒激光脉冲经散射体后形成散斑图案,在显微物镜视场内形成全场照明,同时激发待测生物样品中不同种类的荧光团。依次改变照明散斑图案,由CCD相机探测接收动态变化的散斑图案照明得到的荧光图像,通过层析成像提取算法实现基于动态散斑照明的宽场多光谱荧光显微成像方法。本发明构建的系统可实现同时快速获取生物样品中的不同种类荧光团的三维空间分布图像,具有时间和空间分辨率高、结构简单、易于操作等特点,在生物学、医学和生命科学等研究领域中具有广泛的应用前景。

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