[发明专利]利用声辐射力测试生物细胞力学特性的装置及其方法在审
申请号: | 201910085974.7 | 申请日: | 2019-01-29 |
公开(公告)号: | CN109827890A | 公开(公告)日: | 2019-05-31 |
发明(设计)人: | 汪海宾;刘晓宙;乔玉配;张古田;张成伟 | 申请(专利权)人: | 南京大学 |
主分类号: | G01N15/10 | 分类号: | G01N15/10 |
代理公司: | 南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙) 32249 | 代理人: | 陈建和 |
地址: | 210093 江*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 超声聚焦换能器 声辐射力 培养皿 倒置生物显微镜 测试生物 细胞力学 细胞 函数发生器 输出端电压 操作平台 成像软件 非接触式 细胞损伤 形变过程 形态变化 依次连接 声辐射 体积小 探头 单声 亮场 成像 电脑 变形 侵入 相机 测试 监测 观察 | ||
1.一种利用声辐射力测试生物细胞力学特性的装置,其特征在于:包括函数发生器、RF功率放大器、超声聚焦换能器和倒置生物显微镜,所述倒置生物显微镜的操作平台上放置培养皿,所述超声聚焦换能器探头的前端从上方侵入培养皿内的液体中,所述函数发生器的信号输出端连接到RF功率放大器的进口端,RF功率放大器的出口端再连接到超声聚焦换能器上,所述倒置生物显微镜上还设置有连接了电脑的相机,其中:
所述函数发生器发出的信号经RF功率放大器放大后传递至超声聚焦换能器上,所述超声聚焦换能器的声辐射力对培养皿中单个细胞进行作用,所述倒置生物显微镜用于获取细胞图像,相机将获取的细胞图像传递至电脑。
2.根据权利要求1所述的利用声辐射力测试生物细胞力学特性的装置,其特征在于:所述超声聚焦换能器通过XYZ三维定位器控制位置。
3.根据权利要求1所述的利用声辐射力测试生物细胞力学特性的装置,其特征在于:所述超声聚焦换能器探头的前端与培养皿内的液面呈75°角。
4.根据权利要求1所述的利用声辐射力测试生物细胞力学特性的装置,其特征在于:所述函数发生器的输出频率为28MHz,输出电压从0-20mV。
5.根据权利要求1所述的利用声辐射力测试生物细胞力学特性的装置,其特征在于:所述RF功率放大器的频率范围是300kHz-350MHz,功率增益为55dB。
6.根据权利要求1所述的利用声辐射力测试生物细胞力学特性的装置,其特征在于:所述超声聚焦换能器的直径为5mm,声波聚焦焦距为10mm,中心频率是28±1MHz。
7.根据权利要求1所述的利用声辐射力测试生物细胞力学特性的装置,其特征在于:所述倒置生物显微镜的操作平台上方为显微镜光源,操作平台下方为显微镜物镜,所述显微镜物镜为40X物镜。
8.一种利用声辐射力测试生物细胞力学特性的方法,其特征在于:函数发生器发出的信号经RF功率放大器放大后传递至超声聚焦换能器上,超声聚焦换能器的声辐射力对培养皿中的细胞进行作用,倒置生物显微镜获取细胞图像,图像经相机传递至电脑成像,并描绘细胞的边界,从而计算细胞的面积和细胞变形性D;计算细胞变形性D采用以下公式:
其中,Aforce表示细胞受到声辐射力作用后形变的面积;Abefore_force表示细胞未受到声辐射力原来的面积。
9.根据权利要求8所述的利用声辐射力测试生物细胞力学特性的方法,其特征在于:所述函数发生器的输出电压以1mV为间隔从0增加至20mV,而后再回到0mv。
10.根据权利要求8所述的利用声辐射力测试生物细胞力学特性的方法,其特征在于:所述超声聚焦换能器置于培养皿之前,采用70%的乙醇对超声聚焦换能器的前端进行灭菌消毒。
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