[發(fā)明專利]一種基于一維納米結(jié)構(gòu)探針的單細(xì)胞光電檢測系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2017-07-07
• 公開（公告）號: CN107389534B
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 師文生;穆麗璇;曹星星
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所
• 主分類號: G01N15/14
• 分類號: G01N15/14
• 代理公司: 11257 北京正理專利代理有限公司
• 代理人: 趙曉丹

1.一種用于一維納米結(jié)構(gòu)探針的單細(xì)胞光電檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括：微操作系統(tǒng)、固定裝置、電信號檢測裝置、超長物距顯微系統(tǒng)、照明裝置、第一光激發(fā)裝置、第一成像探測裝置、共聚焦掃描系統(tǒng)、第二光激發(fā)裝置、第二成像探測裝置、光譜探測裝置和控制裝置；

其中，

固定裝置，用于固定一維納米結(jié)構(gòu)探針以及接收一維納米結(jié)構(gòu)探針上的電信號并傳送給電信號檢測裝置；

微操作系統(tǒng)，與固定裝置連接，通過操縱固定裝置控制一維納米結(jié)構(gòu)探針的移動；

電信號檢測裝置，用于檢測固定裝置接收的一維納米結(jié)構(gòu)探針的電信號，并發(fā)送給控制裝置；

超長物距顯微系統(tǒng)，用于觀察細(xì)胞和一維納米結(jié)構(gòu)探針及其移動或用于細(xì)胞和一維納米結(jié)構(gòu)探針的熒光信號的檢測，并將熒光信號傳送給光譜探測裝置；

照明裝置，用于為超長物距顯微系統(tǒng)提供照明，完成明場成像；

第一光激發(fā)裝置，用于超長物距顯微系統(tǒng)進(jìn)行熒光信號檢測時激發(fā)光；

第一成像探測裝置，用于對超長物距顯微系統(tǒng)觀察到的一維納米結(jié)構(gòu)探針和細(xì)胞進(jìn)行明場成像或用于對超長物距顯微系統(tǒng)檢測到的細(xì)胞和一維納米結(jié)構(gòu)探針的熒光信號進(jìn)行熒光成像，并將成像信號發(fā)送給控制裝置；

共聚焦掃描系統(tǒng)，用于細(xì)胞和一維納米結(jié)構(gòu)探針的熒光信號的逐層掃描和檢測，并傳送給第二成像探測裝置和光譜探測裝置；

第二光激發(fā)裝置，用于共聚焦掃描系統(tǒng)進(jìn)行熒光信號檢測時激發(fā)光；

第二成像探測裝置，用于接收共聚焦掃描系統(tǒng)傳出的熒光信號，并完成熒光成像，并將成像信號傳入控制裝置；

光譜探測裝置，用于接收共聚焦掃描系統(tǒng)或超長物距顯微系統(tǒng)傳出的熒光信號，完成光譜信號的采集，并將光譜信號傳入控制裝置；

控制裝置，用于電信號檢測裝置檢測過程中掃描速度、電流強(qiáng)度、電壓的控制；用于第二成像探測裝置進(jìn)行熒光成像過程中的激光強(qiáng)度、光電倍增管電壓、掃描步長、局部放大區(qū)域、激光切換、三維重構(gòu)的控制；用于光譜探測裝置進(jìn)行光譜信號的采集時光柵的更換、光譜范圍的選擇、掃描速度、接譜的控制；用于光激發(fā)裝置進(jìn)行激發(fā)光時不同激光的切換、激光功率的選擇；

所述超長物距顯微系統(tǒng)為工作距離為17mm以上的物距正置顯微鏡；

所述共聚焦掃描系統(tǒng)包括二維移動臺和倒置激光掃描共聚焦顯微鏡；

采用正倒置相結(jié)合，倒置激光掃描共聚焦顯微鏡的鏡頭與超長物距正置顯微鏡的鏡頭相對設(shè)置，兩個顯微鏡的鏡頭出來的光是完全重合的。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單細(xì)胞光電檢測系統(tǒng)，其特征在于，

所述二維移動臺用于實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的移動，以及與微操作系統(tǒng)結(jié)合實(shí)現(xiàn)對一維納米結(jié)構(gòu)探針的操縱，進(jìn)一步配合倒置激光掃描共聚焦顯微鏡完成細(xì)胞和一維納米結(jié)構(gòu)探針的熒光信號的逐層掃描。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單細(xì)胞光電檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述光譜探測裝置為分辨率大于0.05nm的光譜儀。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單細(xì)胞光電檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述微操作系統(tǒng)為x、y、z、θ四維微操作，用于操縱一維納米結(jié)構(gòu)探針在x、y、z、θ四個維度上的移動。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單細(xì)胞光電檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述電信號檢測裝置為電化學(xué)工作站。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單細(xì)胞光電檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述第一光激發(fā)裝置包括汞燈和氦鎘激光器，所述氦鎘激光器的激光波長為325nm、442nm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單細(xì)胞光電檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述的第二光激發(fā)裝置包括固體激光器和多線氬離子激光器；所述固體激光器可激發(fā)光的波長為405nm、561nm、640nm，所述多線氬離子激光器可激發(fā)光的波長為457nm、488nm、514nm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單細(xì)胞光電檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述第一成像探測裝置和第二成像探測裝置均為CCD。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單細(xì)胞光電檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述照明裝置為鹵素?zé)簟?/p>