[發(fā)明專利]一種在物鏡視場(chǎng)內(nèi)任意移動(dòng)細(xì)胞的環(huán)形光鑷及實(shí)現(xiàn)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710705860.9
• 申請(qǐng)日: 2017-08-17
• 公開（公告）號(hào): CN107422468A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳建農(nóng);劉國(guó)豪;李貴琳;徐在斌;郭欣月;閆佳慶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 魯東大學(xué)
• 主分類號(hào): G02B21/32
• 分類號(hào): G02B21/32;G02B21/36;G02B21/08;G21K1/06
• 代理公司: 煙臺(tái)上禾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)37234
• 代理人: 劉志毅

1.一種在顯微物鏡視場(chǎng)內(nèi)任意移動(dòng)細(xì)胞的環(huán)形光鑷，其特征在于，包括：激光器、擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)、線偏振器、第一反射鏡、第一計(jì)算機(jī)、純相位空間光調(diào)制器、4F傅里葉變換成像系統(tǒng)、分束鏡、倒置物鏡、載物臺(tái)、樣品池、正置物鏡、LED樣品照明光源、第二反射鏡、濾色鏡、成像透鏡、CCD電荷耦合成像器件、第二計(jì)算機(jī)，所述擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)包括物鏡、小孔和透鏡；

其中，將激光器發(fā)出的激光首先進(jìn)行擴(kuò)束準(zhǔn)直使之成為平行光束，再通過(guò)一個(gè)線偏振器獲得線偏振平行光束，偏振方向與純相位空間光調(diào)制器的液晶面長(zhǎng)邊平行；使線偏振平行光束通過(guò)第一反射鏡斜入射純相位空間光調(diào)制器以獲得相位調(diào)制光束，純相位空間光調(diào)制器的相位由第一計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)線加載；

相位調(diào)制光束由4F傅里葉變換成像系統(tǒng)和分束鏡成像在倒置物鏡的后孔徑平面；倒置物鏡將光束聚焦成可以改變位置的空心環(huán)形光斑，空心環(huán)形光斑透過(guò)蓋玻片入射在位于載物臺(tái)下表面的樣品池內(nèi)；樣品池由LED樣品照明光源和正置物鏡聚焦的光束照明；照明后的樣品池透過(guò)倒置物鏡、分束器、第二反射鏡、濾色鏡和聚焦透鏡成像在電荷耦合成像器件以及與之連接的第二計(jì)算機(jī)上；

通過(guò)樣品臺(tái)水平掃描使空心環(huán)形光斑能夠捕獲樣品池內(nèi)懸浮的某個(gè)細(xì)胞；動(dòng)態(tài)更新加載在第一計(jì)算機(jī)和純相位空間光調(diào)制器的相位調(diào)制圖，使空心環(huán)形光斑在焦平面內(nèi)沿事先設(shè)計(jì)的路徑移動(dòng)，從而帶動(dòng)捕獲的細(xì)胞移動(dòng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可在物鏡視場(chǎng)內(nèi)任意移動(dòng)細(xì)胞的環(huán)形光鑷，其特征在于，所述樣品池由雙面透明膠粘在載玻片上的四周的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，樣品池中的樣品由溶解在蒸餾水的細(xì)胞組成，并使用微升移液器把樣品加注入樣品池并由蓋玻片密封完成。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可在物鏡視場(chǎng)內(nèi)任意移動(dòng)細(xì)胞的環(huán)形光鑷，其特征在于，被捕獲的細(xì)胞沿任意事先設(shè)計(jì)的路徑移動(dòng)。

4.一種利用在顯微物鏡視場(chǎng)內(nèi)任意移動(dòng)細(xì)胞的環(huán)形光鑷的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：將激光器發(fā)出的激光首先進(jìn)行擴(kuò)束準(zhǔn)直使之成為平行光束，再通過(guò)一個(gè)線偏振器獲得線偏振平行光束，偏振方向與純相位空間光調(diào)制器的液晶面長(zhǎng)邊平行；

步驟S2：使線偏振平行光束通過(guò)第一反射鏡斜入射純相位空間光調(diào)制器以獲得相位調(diào)制光束，純相位空間光調(diào)制器的相位由第一計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)線加載；

步驟S3：相位調(diào)制光束由4F傅里葉變換成像系統(tǒng)和分束鏡成像在倒置物鏡的后孔徑平面；

步驟S4：倒置物鏡將光束聚焦成可以改變位置的空心環(huán)形光斑，空心環(huán)形光斑透過(guò)蓋玻片入射在位于載物臺(tái)下表面的樣品池內(nèi)；

步驟S5：樣品池由LED樣品照明光源和正置物鏡聚焦的光束照明；

步驟S6：照明后的樣品池透過(guò)倒置物鏡、分束器、第二反射鏡、濾色鏡和聚焦透鏡成像在電荷耦合成像器件以及與之連接的第二計(jì)算機(jī)上；

步驟S7：通過(guò)樣品臺(tái)水平掃描使空心環(huán)形光斑能夠捕獲樣品池內(nèi)懸浮的某個(gè)細(xì)胞；

步驟S8：動(dòng)態(tài)更新加載在第一計(jì)算機(jī)和純相位空間光調(diào)制器的相位調(diào)制圖，使空心環(huán)形光斑在焦平面內(nèi)沿事先設(shè)計(jì)的路徑移動(dòng)，從而帶動(dòng)捕獲的細(xì)胞移動(dòng)。