一种测量生物细胞流变性的力学激励方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种测量生物细胞流变性的力学激励方法及系统。近红外激光通过光束整形系统和准直扩束系统，在显微物镜第一焦平面处形成线形光镊，控制和改变所述光束整形系统的旋转频率和转轴位置，使线形光镊辐照的细胞受到动态旋转的力学激励，为测量细胞局部或细胞全局的流变性提供非接触、非侵入式、动态的力学激励方法。本发明专利技术易操作，精度高，可以对单细胞、细胞群至生物组织施加高频旋转的力学激励，可用于生物医学工程领域，通过调节线型光镊的旋转角频率来实现对细胞的高频流变响应激励，有助于克服传统细胞粘滞性测量系统的测量慢、精度低的缺陷。精度低的缺陷。精度低的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种测量生物细胞流变性的力学激励方法及系统


[0001]本专利技术涉及的是一种测量生物细胞流变性的力学激励方法及系统，可用于贴壁细胞等生物细胞的粘滞性等物理量的实时监测与测量，属于光学操控
及生物医学光子学领域。

技术介绍

[0002]细胞作为生命结构和功能的基本单位，具有在其周围环境中感知、产生并且维系力的作用的生理学特性，即细胞的力学特性，它会因为基因突变或病原体的入侵而发生变化，从而用于区分正常和病变的细胞。细胞既具有类似固体的弹性，也具有类似液体的粘性，即细胞的粘弹性，也称为细胞的流变性。细胞流变性检测已成为细胞诊断、细胞治疗和细胞筛选的有效技术手段。
[0003]用于细胞流变性检测的方法有毛细吸管、磁镊、光镊、原子力显微镜和平板微流等技术。与其它技术相比，光镊操控技术具有非侵入、精度高、灵敏度高的特点。对于细胞的流变性测量而言，其研究的关键是细胞所受到的力学加载方式。因此，为实现快速、高效测量细胞流变性，需要选择合适的力学激励方法。
[0004]传统光镊测量细胞流变性的问题在于光阱束腰半径在亚微米尺寸量级，细胞整本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测量生物细胞流变性的力学激励系统，其特征在于，近红外激光通过光束整形系统和准直系统，在显微物镜第一焦平面处形成线形光镊，控制和改变所述光束整形系统的旋转频率和转轴位置，使线形光镊辐照的细胞受到动态旋转的力学激励；所述光束整形系统用于产生在前后两个焦平面聚焦的，且在各焦平面上分别有一个轴向发散角的像散光；所述准直系统用于减小像散光束快慢轴的发散角，延长像散光至显微物镜入瞳的距离，保证全部像散光束进入显微物镜入瞳；所述显微物镜用于汇聚像散光束产生能量更加集中的线形光镊；所述第一焦平面处形成线形光镊的几何尺寸可调整；所述控制和改变所述光束整形系统的旋转频率和转轴位置，使线形光镊辐照的细胞受到动态旋转的光辐射应力，用于产生高频旋转的力学激励施加给生物细胞；所述生物细胞为贴壁培养细胞；所述细胞的光学折射率大于周围溶液的光学折射率，保证贴壁细胞表面受到沿光轴方向向上的光辐射应力。2.根据权利要求1所述测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：于凌尧，姚鑫，尹君，刘帅，贾源，胡徐锦，苑立波，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：