[發(fā)明專利]一種快速實(shí)現(xiàn)細(xì)胞膜可逆性損傷的裝置及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910954123.1
• 申請(qǐng)日: 2019-10-09
• 公開（公告）號(hào): CN110835603A
• 公開（公告）日: 2020-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王思琪;陳昆濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 遵義醫(yī)科大學(xué)珠海校區(qū)
• 主分類號(hào): C12M3/00
• 分類號(hào): C12M3/00;C12M1/42;C12M1/36;C12M1/34;C12M1/22
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 伍志健

1.一種快速實(shí)現(xiàn)細(xì)胞膜可逆性損傷的裝置，該裝置包括激光發(fā)射裝置、光聲預(yù)警反饋裝置及培養(yǎng)池裝置，其特征在于：

所述激光發(fā)射裝置用于向所述培養(yǎng)池裝置發(fā)射激光束，以及根據(jù)所述光聲預(yù)警反饋裝置下發(fā)指令對(duì)激光束能量進(jìn)行調(diào)控；

所述培養(yǎng)池裝置包括可移動(dòng)平臺(tái)和放置于平臺(tái)上的培養(yǎng)池，所述可移動(dòng)平臺(tái)用于控制自身進(jìn)行三維位移，使所述培養(yǎng)池目標(biāo)區(qū)域位于所述激光發(fā)射裝置發(fā)射的泵浦激光焦斑區(qū)域；所述光聲預(yù)警反饋裝置用于采集并分析所述激光發(fā)射裝置的激光特征信號(hào)以及所述培養(yǎng)池的聲光信號(hào)，根據(jù)分析結(jié)果動(dòng)態(tài)調(diào)控所述激光發(fā)射裝置發(fā)射激光的能量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速實(shí)現(xiàn)細(xì)胞膜可逆性損傷的裝置，所述激光發(fā)射裝置包括依次連接的泵浦激光光源、擴(kuò)束透鏡組、衰減片組、偏振片、分光鏡及高倍物鏡，其特征在于：

所述泵浦激光光源用于發(fā)射泵浦激光，并根據(jù)光聲預(yù)警反饋裝置下發(fā)的指令調(diào)控泵浦激光能量的大小；

所述擴(kuò)束透鏡組、所述衰減片組、所述偏振片、所述分光鏡及所述高倍物鏡分別用于對(duì)所述泵浦激光依次進(jìn)行擴(kuò)束、衰減、偏振、分束及聚焦操作。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的快速實(shí)現(xiàn)細(xì)胞膜可逆性損傷的裝置，所述偏振片用于將經(jīng)過所述衰減片組衰減過的激光束分束為兩束激光，其中一束發(fā)送至所述光聲預(yù)警反饋裝置，另外一束發(fā)送至所述分光鏡。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速實(shí)現(xiàn)細(xì)胞膜可逆性損傷的裝置，所述培養(yǎng)池裝置被配置為XYZ精密電動(dòng)位移臺(tái)及設(shè)置于所述XYZ精密電動(dòng)位移臺(tái)上的硅烷化細(xì)胞培養(yǎng)池，所述XYZ精密電動(dòng)位移臺(tái)用于通過三維平移，使所述激光發(fā)射裝置發(fā)射的激光束的焦平面位于所述硅烷化細(xì)胞培養(yǎng)池的孔徑平面。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的快速實(shí)現(xiàn)細(xì)胞膜可逆性損傷的裝置，所述硅烷化細(xì)胞培養(yǎng)池被配置為：培養(yǎng)皿，所述培養(yǎng)皿內(nèi)壁設(shè)置有含硫有機(jī)硅烷單層薄膜，所述含硫有機(jī)硅烷單層薄膜表面的含氫硫基團(tuán)為化學(xué)吸附金納米顆粒的位點(diǎn)，所述含硫有機(jī)硅烷單層薄膜固化有介導(dǎo)體納米顆粒。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的快速實(shí)現(xiàn)細(xì)胞膜可逆性損傷的裝置，所述介導(dǎo)體納米顆粒具體為介導(dǎo)體金納米顆粒。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速實(shí)現(xiàn)細(xì)胞膜可逆性損傷的裝置，所述光聲預(yù)警反饋裝置包括寬頻光聲探頭、超聲脈沖接發(fā)器、功率能量計(jì)及計(jì)算機(jī)裝置，其特征在于：

所述寬頻光聲探頭設(shè)置于所述培養(yǎng)池正上方，用于采集所述培養(yǎng)池產(chǎn)生的光聲信號(hào)，經(jīng)所述超聲脈沖接發(fā)器接收濾波后，發(fā)送至所述計(jì)算機(jī)裝置進(jìn)行特征峰值提取；

所述功率能量計(jì)用于采集所述激光發(fā)射裝置所發(fā)射激光的能量大小，并發(fā)送至計(jì)算機(jī)裝置；

所述計(jì)算機(jī)裝置根據(jù)濾波信號(hào)與存儲(chǔ)的預(yù)設(shè)值進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)對(duì)比結(jié)果向所述激光發(fā)射裝置發(fā)送調(diào)控激光能量的指令，同時(shí)在交互界面進(jìn)行顯示。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的快速實(shí)現(xiàn)細(xì)胞膜可逆性損傷的裝置，其特征在于，還包括報(bào)警裝置，所述報(bào)警裝置根據(jù)計(jì)算器裝置的指令進(jìn)行報(bào)警提示，所述報(bào)警裝置包括但不限于聲音報(bào)警裝置和/或燈光報(bào)警裝置。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的快速實(shí)現(xiàn)細(xì)胞膜可逆行損傷的裝置，其特征在于，還包括細(xì)胞耐受機(jī)械力閾值數(shù)據(jù)庫。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的快速實(shí)現(xiàn)細(xì)胞膜可逆性損傷的裝置，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)裝置具體包括：

將所述濾波信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)械信號(hào)，將機(jī)械信號(hào)與存儲(chǔ)的機(jī)械力閾值數(shù)據(jù)庫進(jìn)行對(duì)比，若超過閾值則進(jìn)行相應(yīng)的提示和報(bào)警，若低于閾值則增加激光發(fā)射裝置激光能量。

11.一種快速實(shí)現(xiàn)細(xì)胞膜可逆性損傷的方法，所述方法基于權(quán)利要求1-10任一所述裝置，其特征在于：

S10，采集硅烷化培養(yǎng)池的光聲信號(hào)，將光聲信號(hào)進(jìn)行濾波及提取峰值處理，將濾波信號(hào)發(fā)送至計(jì)算機(jī)裝置進(jìn)行分析處理；

S20，計(jì)算機(jī)裝置根據(jù)特征提取值，與預(yù)設(shè)的細(xì)胞耐受應(yīng)力數(shù)據(jù)庫進(jìn)行對(duì)比分析，判定激光能量是否超過培養(yǎng)池細(xì)胞的承受閾值；

S30，若超過則降低激光能量或者關(guān)閉處理，若不超過則增加所述激光發(fā)射裝置的激光能量。