[發明專利]一種微生物細胞調換方法及其光鑷裝置

在審

• 申請號: 201810750643.6
• 申請日: 2018-07-10
• 公開（公告）號: CN108841569A
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發明（設計）人: 林建斌
• 申請（專利權）人: 長沙健金電子技術有限公司
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12M1/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種微生物細胞調換方法及其光鑷裝置，包括細胞培養室、電動載物臺、顯微物鏡、照明光源、圖像傳感器、第一光鑷發射器和第二光鑷發射器，所述電動載物臺上設置有細胞培養室，位于所述細胞培養室的上方設置有顯微物鏡，所述顯示物鏡的上方設置有圖像傳感器，所述圖像傳感器通過圖像處理器與圖像顯示器連接，所述圖像傳感器和顯微物鏡之間設置有光線分束器，所述光線分束器將顯微物鏡一側的第一光鑷發射器和第二光鑷發射器所發射的激光光束折射到電動載物臺上的細胞培養室。本發明采用光鑷進行細胞調換，不僅精度高，不易損傷細胞，而且能夠有助于調換后的細胞生長，減少培養時間，廣泛應用于細胞捕獲與分析。

技術領域

本發明涉及生物細胞領域，尤其涉及一種微生物細胞調換方法及其光鑷裝置。

背景技術

微生物包括：細菌、病毒、真菌以及一些小型的原生生物、顯微藻類等在內的一大類生物群體，它個體微小，與人類關系密切。涵蓋了有益跟有害的眾多種類，廣泛涉及食品、醫藥、工農業、環保等諸多領域。在中國大陸地區的教科書中，均將微生物劃分為以下8大類：細菌、病毒、真菌、放線菌、立克次體、支原體、衣原體、螺旋體。有些微生物是肉眼可以看見的，像屬于真菌的蘑菇、靈芝等。還有微生物是一類由核酸和蛋白質等少數幾種成分組成的“非細胞生物”，但是它的生存必須依賴于活細胞。

真菌，是一種真核生物。最常見的真菌是各類蕈類，另外真菌也包括霉菌和酵母。現在已經發現了七萬多種真菌，估計只是所有存在的一小半。大多真菌原先被分入動物或植物，現在成為自己的界，分為四門。真菌自成一門，和植物、動物和細菌相區別。真菌和其他三種生物最大的不同之處在于，真菌的細胞有含甲殼素（又叫幾丁質、甲殼素、殼多糖）為主要成分的細胞壁，和植物的細胞壁主要是由纖維素組成的不同。

光鑷技術基于光的力學效應，能夠捕獲操縱微米、納米級的微粒，并對所施加的力進行測量，具有非接觸、無損傷、高精度的特點，被廣泛用于生物單分子、細胞等測量領域中，極大的促進了定量生物學的發展。光鑷技術主要利用高度聚焦的激光光束產生三維勢阱從而對微小粒子產生吸引，通過測量微球與光阱中心的距離計算相應受到的作用力。微球往往均勻分布于樣品池中，傳統的光鑷系統在使用時缺少選擇性和排他性，處于光阱附近的任何介電粒子都有可能被捕獲。為防止同時捕獲多個微粒而影響實驗測試過程，目標樣品必須以非常低的濃度分散在液體中。對于手動操作與半自動操作的光鑷，往往需要花費較多時間用于微球的捕獲上面，大大降低了實驗效率，加重了操作者的實驗負擔。光鑷技術的自動化因而成為研究的重點。

光鑷技術的自動化技術目前已有很多成果與進展。Grover等人利用圖像處理技術實現了一種自動分揀單細胞的方法，Wu等人實現了一種A*算法用于單細胞搬運的路徑規劃。同樣，Banerjee等人實現了一種自由路徑規劃算法用于單細胞的搬運。Chapin等人將交通規則引入粒子的搬運，實現了粒子的排列。CHeah等人建立了包含粒子布朗運動的運動模型，實現了一種用于控制粒子運動的控制器。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的以上問題，提供一種微生物細胞調換方法及其光鑷裝置，本發明采用光鑷進行細胞調換，不僅精度高，不易損傷細胞，而且能夠有助于調換后的細胞生長，減少培養時間，廣泛應用于細胞捕獲與分析。

為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現：

一種微生物細胞調換方法及其光鑷裝置，包括細胞培養室、電動載物臺、顯微物鏡、照明光源、圖像傳感器、第一光鑷發射器和第二光鑷發射器，所述電動載物臺上設置有細胞培養室，位于所述細胞培養室的上方設置有顯微物鏡，所述顯示物鏡的上方設置有圖像傳感器，所述圖像傳感器通過圖像處理器與圖像顯示器連接，所述圖像傳感器和顯微物鏡之間設置有光線分束器，所述光線分束器將顯微物鏡一側的第一光鑷發射器和第二光鑷發射器所發射的激光光束折射到電動載物臺上的細胞培養室，其微生物細胞調換的方法包括以后步驟：

1)將同樣質量份的蘑菇和靈芝進行沖洗，清洗蘑菇和靈芝上的殘留物；