一种表面等离子体共振成像装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种表面等离子体共振成像装置及方法，用于对细胞的吸附力及受激响应进行探测，解决了现有技术中表面等离子体共振成像方法的探测结果与细胞的实际情况之间存在较大误差的问题；包括：细胞培养组件，用于培养细胞，并用于接收细胞生长及受到外界刺激的过程中产生的表面等离子体共振信号；设置在所述细胞培养组件一侧的第一光源提供件，用于为细胞提供光刺激；设置在所述细胞培养组件及所述第一光源提供件之间的光调控组件；设置在所述细胞培养组件远离所述光调控组件一侧的共振传感组件，用于根据所述表面等离子体共振信号获取表面等离子体共振图像；从而降低了表面等离子体共振成像方法的探测结果与细胞的实际情况之间的误差。

【技术实现步骤摘要】
一种表面等离子体共振成像装置及方法
本专利技术涉及光学传感成像领域，尤其涉及一种表面等离子体共振成像装置及方法。
技术介绍
目前，针对无创光疗的细胞学机理上未完全解明，亟需分子层面高灵敏的在线监测技术来解读无创光疗的细胞学机理。现有技术中，通常使用SPR(SurfacePlasmonResonance，中文名称为表面等离子体共振)成像方法来探测细胞，从而根据探测结果解读无创光疗的细胞学机理。但是，现有技术中的SPR成像方法通常以细胞高通量的生化反应为主要探测对象，并未对细胞的吸附力及分子层面细胞受激响应进行探测，导致SPR成像方法的探测结果与细胞的实际情况之间存在较大误差。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种表面等离子体共振成像装置及方法，旨在解决现有技术中SPR成像方法动态范围小，且未对细胞的吸附力及细胞受激响应进行探测，导致SPR成像方法的探测结果与细胞的实际情况之间存在较大误差的技术问题。为实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种表面等离子体共振成像装置，包括：细胞培养组件，用于培养细胞，并用于接收细胞生长及受到外界刺激的过程中产生的表面等离子体共振信号变化；设置在所述细胞培养组件一侧的第一光源提供件，用于为细胞提供光刺激；设置在所述细胞培养组件及所述第一光源提供件之间的光调控组件，用于对第一光源提供件发出的光线进行远心光路处理，并对光线滤波及调节光线的强度；设置在所述细胞培养组件远离所述光调控组件一侧的共振传感组件，用于根据所述表面等离子体共振信号构造表面等离子体共振图像。进一步地，所述细胞培养组件包括：培养盒，所述培养盒一侧开设有开口，且未开设所述开口的侧面开设有进液口及出液口；设置在所述培养盒开设开口一侧、并将所述开口封闭的棱镜；设置在所述棱镜封闭所述开口一侧的金属膜；设置在所述金属膜远离所述棱镜一侧的石墨烯层；设置在所述石墨烯层远离所述金属膜一侧的探针分子。进一步地，所述光调控组件包括：远心光路镜头；设置在所述远心光路镜头的出光口一侧的液晶可调谐滤波器；以及，设置在所述可调谐滤波器远离所述远心光路镜头一侧的可变衰减片，所述第一光源提供件提供的光线依次经过所述远心光路镜头、所述液晶可调谐滤波器及所述可变衰减片后进入所述细胞培养组件。进一步地，所述共振传感组件包括：相对设置的声光可调谐滤波器及物镜；设置在所述声光可调谐滤波器远离所述细胞培养组件一侧的耦合透镜；设置在所述耦合透镜远离所述声光可调谐滤波器一侧的第二光源提供件；设置在所述物镜远离所述细胞培养组件一侧的管镜；设置在所述管镜远离所述物镜一侧的面阵探测器，且所述面阵探测器的感光面面对所述管镜的出光口。进一步地，所述金属膜为纳米金颗粒组成的纳米金颗粒层。进一步地，所述培养盒设置所述金属膜的相对一侧封闭且透光。进一步地，所述第一光源提供件及所述光调控组件之间设置有第一多模光纤；所述第二光源提供件及所述耦合透镜之间设置有第二多模光纤。进一步地，所述第一光源提供件及所述第二光源提供件均为白光光源提供件。本专利技术另一方面提供一种表面等离子体共振成像方法，包括上述的表面等离子体共振成像装置，所述方法包括：向细胞培养组件内注入培养液，以使细胞成长；开启第一光源提供件，使第一光源提供件产生的光线为细胞提供光刺激；开启共振传感组件，根据细胞成长的过程中对细胞培养组件的吸附力产生的表面等离子体共振信号，以及细胞受到光刺激做出应激响应产生的表面等离子体共振信号构造表面等离子体共振图像；使用光调节组件调节从第一光源提供件射向细胞培养组件的光线波长，并在每次调节所述波长后，使用共振传感组件采集一系列不同波长下的表面等离子体共振图像；根据所述表面等离子体共振图像制作表面等离子体共振强度曲线，并根据所述曲线获取曲线对应的最佳共振波长，以每条所述曲线的最佳共振波长作为像素点构造表面等离子体共振伪彩图。本专利技术提供一种表面等离子体共振成像装置，有益效果在于：能够构造细胞的表面等离子体伪彩图，并根据表面等离子体伪彩图观察细胞在生长的过程中细胞表面对细胞培养组件的吸附情况，以及细胞受到光刺激的过程中产生的受激响应，而通过观察细胞表面对细胞培养组件的吸附情况能够观察细胞的吸附力，通过观察细胞受到光刺激的受激反应能够实时收集细胞当前的状态，降低了细胞发生较大变化而不能及时探测的情况，从而降低了表面等离子体共振成像方法的探测结果与细胞的实际情况之间的误差。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术表面等离子体共振成像装置的结构示意图。具体实施方式为使得本专利技术的专利技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而非全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，为一种表面等离子体共振成像装置，包括：细胞培养组件1、第一光源提供件2、光调控组件3及共振传感组件4；细胞培养组件1用于接收细胞生长及受到外界刺激的过程中产生的表面等离子体共振信号变化；第一光源提供件2设置在细胞培养组件1的一侧，用于发出光线为细胞提供光刺激；光调控组件3设置在细胞培养组件1及第一光源提供件2之间，用于对第一光源提供件2发出的光线进行远心光路处理，并对光线滤波及调节光线的强度；共振传感组件4设置在细胞培养组件1远离光调控组件3的一侧，用于根据表面等离子体共振信号获取表面等离子体共振图像。细胞培养组件1包括：培养盒11、棱镜12、金属膜13、石墨烯层14及探针分子15；培养盒11的底部开设有开口，并且未开设开口的侧面开设有进液口111及出液口112，进液口111用于向培养盒11内注入细胞培养液，细胞培养液通过出液口112能够流出培养盒11，在本实施例中，进液口111及出液口112的底部位于同一水平面的高度，在其他实施例中，进液口111及出液口112底部的高度任意，在培养盒11上可拆卸装配有两塞子，两塞子分别用于封堵或打开进液口111及出液口112，在其他实施例中，进液口111底部的水平高度还可高于或低于出液口112底部的水平高度，当进液口111底部的水平高度高于出液口112底部的水平高度时，培养液的深度不超过出液口112底部的水平高度，当进液口111底部的水平高度低于出液口112底部的水平高度时，培养液的深度不超过进液口111底部的水平高度；棱镜12设置在培养盒11开设开口的一侧，并且棱镜12将上述开口封闭；金属膜13设置在棱镜12将上述开口封闭的一侧；石墨烯层14设置在金属膜13远离棱镜12的一侧；探针分子15设置在石墨烯层14远离金属膜13的一侧；当细胞受到外界刺激后产生特征分子，上述特征分子与探针结合，产生表面等离子体共振信号变化，并且部分细胞粘附于石墨烯层14生长，其粘附面也产生表面等离子体共振信号变化。在本实施例中，金属膜13为纳米金颗粒组成的纳米金颗粒层，应当理解的是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种表面等离子体共振成像装置，其特征在于，包括：细胞培养组件，用于培养细胞，并用于接收细胞生长及受到外界刺激的过程中产生的表面等离子体共振信号变化；设置在所述细胞培养组件一侧的第一光源提供件，用于为细胞提供光刺激；设置在所述细胞培养组件及所述第一光源提供件之间的光调控组件，用于对第一光源提供件发出的光线进行远心光路处理，并对光线滤波及调节光线的强度；设置在所述细胞培养组件远离所述光调控组件一侧的共振传感组件，用于根据所述表面等离子体共振信号构造表面等离子体共振图像。

【技术特征摘要】
1.一种表面等离子体共振成像装置，其特征在于，包括：细胞培养组件，用于培养细胞，并用于接收细胞生长及受到外界刺激的过程中产生的表面等离子体共振信号变化；设置在所述细胞培养组件一侧的第一光源提供件，用于为细胞提供光刺激；设置在所述细胞培养组件及所述第一光源提供件之间的光调控组件，用于对第一光源提供件发出的光线进行远心光路处理，并对光线滤波及调节光线的强度；设置在所述细胞培养组件远离所述光调控组件一侧的共振传感组件，用于根据所述表面等离子体共振信号构造表面等离子体共振图像。2.根据权利要求1所述的表面等离子体共振成像装置，其特征在于，所述细胞培养组件包括：培养盒，所述培养盒一侧开设有开口，且未开设所述开口的侧面开设有进液口及出液口；设置在所述培养盒开设开口一侧、并将所述开口封闭的棱镜；设置在所述棱镜封闭所述开口一侧的金属膜；设置在所述金属膜远离所述棱镜一侧的石墨烯层；设置在所述石墨烯层远离所述金属膜一侧的探针分子。3.根据权利要求1所述的表面等离子体共振成像装置，其特征在于，所述光调控组件包括：远心光路镜头；设置在所述远心光路镜头的出光口一侧的液晶可调谐滤波器；以及，设置在所述可调谐滤波器远离所述远心光路镜头一侧的可变衰减片，所述第一光源提供件提供的光线依次经过所述远心光路镜头、所述液晶可调谐滤波器及所述可变衰减片后进入所述细胞培养组件。4.根据权利要求1所述的表面等离子体共振成像装置，其特征在于，所述共振传感组件包括：相对设置的声光可调谐滤波器及物镜；设置在所述声光可调谐滤波器远离所述细胞培养组件一侧的耦合透镜；设置在所述耦合透镜远离所述声光可调谐...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵永红，王雪亮，曾佑君，屈军乐，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东,44