The invention discloses a method for single cell photoelectric detection system, one-dimensional nano structure probe comprises a fixed device, micro operating system, signal detection device, long distance microscope system, lighting device, the first optical excitation device, the first imaging device, confocal scanning system, second optical excitation device, second imaging detection device and the spectral detection device and a control device. The photoelectric detection system of the invention through the construction of long distance single cell is the inverted microscope and confocal scanning technique, a quasi value is set upside down the light path, using long distance microscope is the long working distance to detect electrical signals and observation of one-dimensional nano structure probe movement of the confocal microscope and observe the one-dimensional implementation nano structure probe and cell fluorescence detection by inverted laser scanning.
【技术实现步骤摘要】
一种基于一维纳米结构探针的单细胞光电检测系统
本专利技术涉及光电检测领域。更具体地,涉及一种基于一维纳米结构探针的单细胞光电检测系统。
技术介绍
研究细胞层次、甚至亚细胞层次的生物过程对深层次认识细胞活动具有重要意义,特别是亚细胞层次的病变过程、细胞组织的生长过程、细胞物质和信息的产生和传递过程等的深入认识,一方面可以很好地理解和检验分子生物学的研究结果,另一方面也是从根本上理解组织生物学的一个重要窗口。为了研究细胞的生理活动,人们发展了诸如近场扫描(1986年诺贝尔奖)、膜片钳(1991年诺贝尔奖)、荧光标记(2008年诺贝尔奖)、共聚焦等多种技术。然而,目前所采用的这些技术只能被动的表征细胞结构。因此,急需发展亚细胞层次的主动探针技术,实现对细胞生物活动的主动观察与研究。纳米技术的蓬勃发展,为实现这一目标提供了新的机遇。尤其是一维纳米结构与细胞尺度相当,可以通过插入细胞实现对细胞的主动检测。然而,目前在这个层次上的细胞生物学研究多采用生物标记技术、核剔除技术、切片技术或细胞染色技术等,这些技术很难实现主动地研究细胞的特定区域而不伤害细胞的其它组织的正常发展。而以膜片钳技术为代表的细胞操纵、测量技术,现已广泛用于研究细胞膜表面的离子通道以及离子的穿透过程动力学等,成为亚细胞层次上细胞膜研究的重要手段。然而,仍缺乏有效的技术手段和装备深入有效研究细胞内特定区域的生物活动过程、亚细胞层次的结构和生物过程、DNA复制与突变在亚细胞层次上的表现等。随着共聚焦系统的不断发展,共聚焦能够检测到细胞的微小变化。商业的共聚焦荧光系统中没有探针操作系统以及光电检测系统,而 ...
【技术保护点】
一种用于一维纳米结构探针的单细胞光电检测系统,其特征在于,包括:微操作系统、固定装置、电信号检测装置、超长物距显微系统、照明装置、第一光激发装置、第一成像探测装置、共聚焦扫描系统、第二光激发装置、第二成像探测装置、光谱探测装置和控制装置;其中,固定装置,用于固定一维纳米结构探针以及接收一维纳米结构探针上的电信号并传送给电信号检测装置;微操作系统,与固定装置连接,通过操纵固定装置控制一维纳米结构探针的移动;电信号检测装置,用于检测固定装置接收的一维纳米结构探针的电信号,并发送给控制装置;超长物距显微系统,用于观察细胞和一维纳米结构探针及其移动或用于细胞和一维纳米结构探针的荧光信号的检测,并将荧光信号传送给光谱探测装置;照明装置,用于为超长物距显微系统提供照明,完成明场成像;第一光激发装置,用于超长物距显微系统进行荧光信号检测时激发光;第一成像探测装置,用于对超长物距显微系统观察到的一维纳米结构探针和细胞进行明场成像或用于对超长物距显微系统检测到的细胞和一维纳米结构探针的荧光信号进行荧光成像,并将成像信号发送给控制装置;共聚焦扫描系统,用于细胞和一维纳米结构探针的荧光信号的逐层扫描和检测, ...
【技术特征摘要】
1.一种用于一维纳米结构探针的单细胞光电检测系统,其特征在于,包括:微操作系统、固定装置、电信号检测装置、超长物距显微系统、照明装置、第一光激发装置、第一成像探测装置、共聚焦扫描系统、第二光激发装置、第二成像探测装置、光谱探测装置和控制装置;其中,固定装置,用于固定一维纳米结构探针以及接收一维纳米结构探针上的电信号并传送给电信号检测装置;微操作系统,与固定装置连接,通过操纵固定装置控制一维纳米结构探针的移动;电信号检测装置,用于检测固定装置接收的一维纳米结构探针的电信号,并发送给控制装置;超长物距显微系统,用于观察细胞和一维纳米结构探针及其移动或用于细胞和一维纳米结构探针的荧光信号的检测,并将荧光信号传送给光谱探测装置;照明装置,用于为超长物距显微系统提供照明,完成明场成像;第一光激发装置,用于超长物距显微系统进行荧光信号检测时激发光;第一成像探测装置,用于对超长物距显微系统观察到的一维纳米结构探针和细胞进行明场成像或用于对超长物距显微系统检测到的细胞和一维纳米结构探针的荧光信号进行荧光成像,并将成像信号发送给控制装置;共聚焦扫描系统,用于细胞和一维纳米结构探针的荧光信号的逐层扫描和检测,并传送给第二成像探测装置和光谱探测装置;第二光激发装置,用于共聚焦扫描系统进行荧光信号检测时激发光;第二成像探测装置,用于接收共聚焦扫描系统传出的荧光信号,并完成荧光成像,并将成像信号传入控制装置;光谱探测装置,用于接收共聚焦扫描系统或超长物距显微系统传出的荧光信号,完成光谱信号的采集,并将光谱信号传入控制装置;控制装置,用于电信号检测装置检测过程中扫描速度、电流强度、电压等的控制;用于第二成像探测装置进行荧光成像过程中的激光强度、光电倍增管电压、扫描步长、局部放大区域、激光切换、三维...
【专利技术属性】
技术研发人员:师文生,穆丽璇,曹星星,
申请(专利权)人:中国科学院理化技术研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
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