[發明專利]一種新型二維光散射靜態細胞儀方法及裝置

在審

• 申請號: 201510047187.5
• 申請日: 2015-01-29
• 公開（公告）號: CN104568857A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 蘇絢濤;譙旭;解琳艷
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01N21/63
• 分類號: G01N21/63;G01N21/41;G01B11/08
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

1.一種新型二維光散射靜態細胞儀裝置，其特征是，包括激光光源，所述激光光源依次與中性密度濾光片及光學透鏡及光纖耦合系統相連，光學透鏡及光纖耦合系統調整激光，使光纖作為激發靜態細胞樣品安放裝置上靜態細胞的探針，靜態細胞樣品安放裝置與二維光散射圖樣探測記錄系統相連，二維光散射圖樣探測記錄系統記錄被測細胞的二維光散射圖樣并將該圖樣傳送至分析系統。

2.如權利要求1所述的一種新型二維光散射靜態細胞儀裝置，其特征是，所述光學透鏡及光纖耦合系統包括第一物鏡，第一物鏡與光纖耦合器相連，所述光纖耦合器與第一三維位移臺相連，所述第一三維位移臺通過光纖與第二三維位移臺相連。

3.如權利要求1所述的一種新型二維光散射靜態細胞儀裝置，其特征是，所述激光光源發出的光依次穿過中性密度濾光片及第一物鏡。

4.如權利要求1所述的一種新型二維光散射靜態細胞儀裝置，其特征是，所述靜態細胞樣品安放裝置用于固定被測細胞樣品，形成單層細胞懸液，包括兩片載玻片、兩片蓋玻片和顯微鏡三維載物臺，其中一個載玻片兩端分別放置一片蓋玻片，中間滴入樣品，之后在上面蓋上另一片載玻片，構成微通道，控制好樣本濃度，形成單細胞薄層。

5.如權利要求1所述的一種新型二維光散射靜態細胞儀裝置，其特征是，所述二維光散射圖樣探測記錄系統，用于記錄被測細胞的二維光散射圖樣，包括第二物鏡和CMOS探測器，通過第二物鏡監測光纖探針的移動，移動光纖探針定位溶液中的細胞，保證激光垂直照射細胞，被測細胞被激光激發，形成分布于三維空間的散射光，散射光經過第二物鏡后，被CMOS探測器探測并收集。

6.如權利要求1或3所述的一種新型二維光散射靜態細胞儀裝置，其特征是，所述激光光源采用二極管泵浦固體激光器，用于提供靜態細胞樣品安放裝置上靜態細胞的激發光源。

7.如權利要求2所述的一種新型二維光散射靜態細胞儀裝置，其特征是，所述光纖為直徑125um、數值孔徑0.22的光纖；所述激光光源產生的直徑為1.0mm的激光光束；第一物鏡：數值孔徑為0.1的四倍物鏡，第二物鏡：數值孔徑為0.25的十倍物鏡。

8.如權利要求1-7任一所述的一種新型二維光散射靜態細胞儀方法，其特征是，包括以下步驟：

步驟一：制作與待測物品相對應的液基芯片；

步驟二：打開激光光源，來自二極管泵浦固體激光器的準直光束，經過中性密度濾光片降低功率后由第一物鏡匯聚，調整第一三維位移臺，使其耦合進入光纖的一端；

步驟三：光纖的另一端作為探針插入靜態細胞樣品安放裝置的微通道中，液基芯片被固定在顯微鏡平臺上，通過第二三維位移臺的控制，光纖探針對靜態的待測物品進行二維掃描；

步驟四：通過第二物鏡監測光纖探針的移動，移動光纖探針定位溶液中的待測物品，保證激光垂直照射待測物品，待測物品被激光激發，形成分布于三維空間的散射光，散射光經過第二物鏡后，被CMOS探測器探測并收集；

步驟五：將CMOS探測器探測并收集的二維光散射圖樣傳送至分析系統進行顯示及分析。

9.如權利要求8所述的一種新型二維光散射靜態細胞儀方法，其特征是，所述步驟四中，待測物品位于聚焦平面上時，CMOS探測器探測并收集的是待測物品圖像；如果待測物品偏離焦平面，即“去焦”，那么觀察到的就是待測物品的二維光散射圖樣。

10.如權利要求8所述的一種新型二維光散射靜態細胞儀方法，其特征是，步驟五中首先模擬得到大量已知直徑的待測樣品模型的二維光散射圖樣，然后將模擬得到的二維光散射圖樣及經過步驟四得到的二維光散射圖樣進行水平掃描，得到灰度圖像的變化曲線；對掃描得到的灰度曲線進行快速行傅立葉變換，FFT曲線中會出現典型主波峰，該典型主波峰為FFT曲線頻率值由高到低沿橫向軸的第一個波峰，這個典型主波峰的位置作為特征值來表示待測物品的尺寸；對大量模擬二維光散射圖樣的處理結果進行統計分析，由線性擬合得到波峰頻率值隨直徑變化的直線方程；利用該直線方程，根據待測物品的波峰頻率值，即可快速得到待測物品的直徑及折射率的大小。