一种基于悬空热电偶阵列的微米级单细胞光热评估系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于悬空热电偶阵列的微米级单细胞光热评估系统。包括：激光发射模块、三维定位模块、温度感应模块和数据采集与处理模块；所述激光发射模块用于输出参数可调的激光，所述三维定位模块用于将微米级激光准确定位照射到所述温度感应芯片上单细胞生长的薄膜热电偶结区位置，所述温度感应模块用于将激光照射单细胞后产生的温度变化转变为电压数据；所述数据采集与处理模块用于实时读取并可视化所采集的电压数据，并根据薄膜热电偶温度传感器的塞贝克系数将电压数据转变为对应的温度数据。本发明专利技术应用于单细胞光热效应研究领域，实现了微米级激光与单细胞光热效应产生温度响应的实时监测和定量评估。生温度响应的实时监测和定量评估。生温度响应的实时监测和定量评估。

【技术实现步骤摘要】
一种基于悬空热电偶阵列的微米级单细胞光热评估系统


[0001]本专利技术涉及单细胞光热效应
，具体为一种评估微米级激光
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单细胞相互作用时光热效应的客观定量评估系统。

技术介绍

[0002]激光
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生物组织的光热效应不仅在医疗切割和康复理疗中起着非常重要的作用，在光调节神经兴奋的研究中也起着非常重要的作用。越来越多的研究证实，在非转基因条件下，光可以直接引起神经元兴奋。但是，激光引起未经基因转染的神经或螺旋神经节细胞兴奋的机理至今尚不清楚，目前学术界普遍认为这是是光声效应和光热效应单独或联合作用的结果。对各频段激光的光热响应进行系统性研究，对于评估医疗激光的热安全性、明确光诱导神经兴奋的机理均具有非常重要的意义。
[0003]目前激光
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组织的光热效应评估的研究多是通过受试者的主观感受进行疼痛评分量表打分，不够客观；或是对厘米级或毫米级激光的光热效应进行温度变化评估，客观却缺乏精准性。考虑到刺激的准确性，对光引起神经兴奋的研究往往采用直径为微米的激光束。然而，目前缺乏针对微米级本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于悬空热电偶阵列的微米级单细胞光热评估系统，其特征在于，包括：激光发射模块、三维定位模块、温度感应模块和数据采集与处理模块；所述激光发射模块用于输出参数可调的激光，所述三维定位模块用于将微米级激光准确定位照射到所述温度感应芯片上单细胞生长的薄膜热电偶结区位置，所述温度感应模块用于将激光照射单细胞后产生的温度变化转变为电压数据，所述数据采集与处理模块用于实时读取并可视化所采集的电压数据，并根据薄膜热电偶温度传感器的塞贝克系数将电压数据转变为对应的温度数据，从而实现微米级激光
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单细胞光热效应的实时监测和客观定量评估；所述激光发射模块包括激光光源、控制电路、光纤与光纤连接端口；所述激光光源为光纤耦合输出的半导体激光器，用于产生激光；所述控制电路用于选择和编辑所需要的光参数，光参数包括激光波长、强度、模式、光脉宽和重复频率；所述光纤连接端口用于将激光能量传输至光纤，所述光纤用于传输激光至待测细胞处；所述三维定位模块为XYZ三维定位仪；所述XYZ三维定位仪通过夹持光纤的方式和激光发射模块连接；所述温度感应模块包括温度感应芯片，温度感应芯片由Pd/Cr薄膜热电偶阵列组成；所述Pd/Cr薄膜热电偶阵列用于将激光照射单细胞后产生的温度变化转变为Pd和Cr冷端端口之间的微弱电压；所述热电偶阵列通过外接4
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100条引线经杜邦插线和数据采集与处理模块连接；所述数据采集与处理模块包括多路选通器、纳伏表和LabVIEW控制程序；所述多路选通器用于依次打开各个被监测热电偶的通路以便纳伏表对所述各个热电偶输出电压进行循环测量，所述纳伏表用于读取所述被监测热电偶的电压数据传输到LabVIEW控制程序，所述LabVIEW控制程序用于控制所述多路选通器的数据采集范围、次序和间隔，并实时显示采集自热电偶阵列的电压数据；所述多路选通器通过杜邦插线和温度感应模块连接，所述纳伏表分别与所述多路选通器和LabVIEW控制程序连接；所述纳伏表通...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晶晶，刘俊晖，田岚，梁继尧，曾鸣，韩丹虹，汪震海，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：