[發(fā)明專利]一種單離子束輻照光鑷操作裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310689252.5
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN103698197A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 詹福如;陳連運;吳李君;吳躍進(jìn);黃青;馬留可
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
• 主分類號: G01N1/44
• 分類號: G01N1/44;G01N21/64
• 代理公司: 安徽匯樸律師事務(wù)所 34116
• 代理人: 胡敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及單離子束輻照技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種單離子束輻照光鑷操作裝置。

背景技術(shù)

單離子束技術(shù)具有發(fā)射單個離子的先進(jìn)功能，可對細(xì)胞等微小樣品進(jìn)行精確定位輻照。現(xiàn)有的單離子束輻照裝置中，離子出口是固定不動的，離子對細(xì)胞的定位照射是通過移動樣品來實現(xiàn)的。樣品盤嵌入樣品架，樣品架采用步進(jìn)電機技術(shù)控制其移動，樣品架的移動帶動樣品盤的移動，使樣品盤中的目標(biāo)細(xì)胞移至束流出口，從而達(dá)到輻照單個細(xì)胞的目的。但現(xiàn)有單離子束裝置存在的問題是，由于實體樣品架的阻擋，使得束流探測器和熒光探測器必須置于同一路徑上，導(dǎo)致操作非常不便，尤其不能同時檢測離子信號和熒光信號。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述缺陷，本發(fā)明提供一種操作便捷、能同時檢測離子信號和熒光信號的單離子束輻照光鑷操作裝置。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種單離子束輻照光鑷操作裝置，其包括單離子束終端（1）、顯微鏡物鏡（4）、濾光片（5）、熒光探測器（6）、樣品室（8）、離子探測器（9）和光鑷設(shè)備（11）；樣品室（8）的正下方設(shè)有光鑷設(shè)備（11），光鑷設(shè)備（11）通過發(fā)射的激光（10）將樣品（3）托舉在樣品室（8）中；樣品室（8）的左右兩側(cè)分別設(shè)有單離子束終端（1）和離子探測器（9），單離子束終端（1）在水平方向上向樣品室（8）中的樣品（3）發(fā)射離子束（2）對樣品（3）進(jìn)行輻照產(chǎn)生熒光信號（7）；樣品室（8）的正上方從下向上依次設(shè)有顯微鏡物鏡（4）、濾光片（5）和熒光探測器（6），樣品（3）受輻照產(chǎn)生的熒光信號（7）經(jīng)顯微鏡物鏡（4）聚集，再透過濾光片（5）到達(dá)熒光探測器（6）被檢測；單離子束終端（1）發(fā)射離子束（2）的輻射路徑與顯微鏡物鏡（4）所觀察的樣品（3）的熒光信號光路相互垂直且互不干擾。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明對策有益效果在于：

1、現(xiàn)有單離子束輻照裝置中，采用實體機電式樣品架來移動樣品盤，樣品盤里所有細(xì)胞都跟著一起移動，不能對單一分離的細(xì)胞進(jìn)行輻照；本發(fā)明使用先進(jìn)的光鑷技術(shù)，可將單個細(xì)胞單獨地移動到離子發(fā)射出口，實現(xiàn)對一個孤立的細(xì)胞進(jìn)行輻照；

2、本發(fā)明解決了離子輻照在線檢測細(xì)胞響應(yīng)熒光信號技術(shù)：現(xiàn)有單離子束裝置難以實現(xiàn)在線檢測技術(shù)，其主要原因是由于實體樣品架的阻擋，使得束流探測器和熒光探測器必須置于同一路徑，因而無法同時檢測離子信號和樣品熒光信號，只能先后分別檢測二者信號；本發(fā)明使用光鑷設(shè)備不但能對單個細(xì)胞進(jìn)行移動、定位、轉(zhuǎn)動等多種操作，滿足實驗要求，而且熒光光路和離子輻射路徑相互垂直，互不干擾，因此可以同時檢查離子信號和樣品熒光信號，實現(xiàn)實時檢測細(xì)胞輻照響應(yīng)信號在線檢測技術(shù)；同時，使用光鑷托舉細(xì)胞為模擬微重力效應(yīng)提供了可能；

3、本發(fā)明還可以對輻照之后的細(xì)胞進(jìn)行控制操作，如細(xì)胞被輻照后，可以在不同的時刻將細(xì)胞送回原細(xì)胞群，可選擇放入細(xì)胞群中的不同位置；

4、本發(fā)明首次將先進(jìn)的光鑷設(shè)備引入單離子束裝置上，為深入研究輻照生物靶向效應(yīng)和非靶向效應(yīng)的規(guī)律和機制提供了新的研究思路和技術(shù)方法，為探索光阱微重力和離子輻照的復(fù)合效應(yīng)提供了技術(shù)平臺。

附圖說明

圖1是本發(fā)明較佳實施方式提供的單離子束輻照光鑷操作裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

主要符號說明：1.單離子束終端，2.離子束，3.樣品，4.顯微鏡物鏡，5.濾光片，6.熒光探測器，7.熒光信號，8.樣品室，9.離子探測器，10.激光，11.光鑷設(shè)備。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

請參閱圖1，本發(fā)明的單離子束輻照光鑷操作裝置包括單離子束終端1、顯微鏡物鏡4、濾光片5、熒光探測器6、樣品室8、離子探測器9和光鑷設(shè)備11。

樣品室8的正下方設(shè)有光鑷設(shè)備11，光鑷設(shè)備11通過發(fā)射的激光10將樣品3托舉在樣品室8中。樣品室8的左右兩側(cè)分別設(shè)有單離子束終端1和離子探測器9，單離子束終端1在垂直于重力的方向上向樣品室8中的樣品3發(fā)射離子束2。樣品室8的正上方從下向上依次設(shè)有顯微鏡物鏡4、濾光片5和熒光探測器6，樣品3受輻照產(chǎn)生的熒光信號7經(jīng)顯微鏡物鏡4聚集，再透過濾光片5到達(dá)熒光探測器6被檢測。單離子束終端1發(fā)射離子束2的輻射路徑與顯微鏡物鏡4所觀察的樣品3熒光信號光路相互垂直且互不干擾。

系統(tǒng)配備樣品室，包括氧氣養(yǎng)料輸送機構(gòu)，保證細(xì)胞生態(tài)環(huán)境。具體操作過程如下：

1）樣品3置于樣品室8內(nèi)；