[发明专利]一种基于一维纳米结构探针的单细胞光电检测系统

权利要求书

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、三维重构的控制；用于光谱探测装置进行光谱信号的采集时光栅的更换、光谱范围的选择、扫描速度、接谱的控制；用于光激发装置进行激发光时不同激光的切换、激光功率的选择；

所述超长物距显微系统为工作距离为17mm以上的物距正置显微镜；

所述共聚焦扫描系统包括二维移动台和倒置激光扫描共聚焦显微镜；

采用正倒置相结合，倒置激光扫描共聚焦显微镜的镜头与超长物距正置显微镜的镜头相对设置，两个显微镜的镜头出来的光是完全重合的。

2.根据权利要求1所述的单细胞光电检测系统，其特征在于，

所述二维移动台用于实现细胞的移动，以及与微操作系统结合实现对一维纳米结构探针的操纵，进一步配合倒置激光扫描共聚焦显微镜完成细胞和一维纳米结构探针的荧光信号的逐层扫描。

3.根据权利要求1所述的单细胞光电检测系统，其特征在于，所述光谱探测装置为分辨率大于0.05nm的光谱仪。

4.根据权利要求1所述的单细胞光电检测系统，其特征在于，所述微操作系统为x、y、z、θ四维微操作，用于操纵一维纳米结构探针在x、y、z、θ四个维度上的移动。

5.根据权利要求1所述的单细胞光电检测系统，其特征在于，所述电信号检测装置为电化学工作站。

6.根据权利要求1所述的单细胞光电检测系统，其特征在于，所述第一光激发装置包括汞灯和氦镉激光器，所述氦镉激光器的激光波长为325nm、442nm。

7.根据权利要求1所述的单细胞光电检测系统，其特征在于，所述的第二光激发装置包括固体激光器和多线氩离子激光器；所述固体激光器可激发光的波长为405nm、561nm、640nm，所述多线氩离子激光器可激发光的波长为457nm、488nm、514nm。

8.根据权利要求1所述的单细胞光电检测系统，其特征在于，所述第一成像探测装置和第二成像探测装置均为CCD。

9.根据权利要求1所述的单细胞光电检测系统，其特征在于，所述照明装置为卤素灯。