[发明专利]基于近红外响应水凝胶的单细胞提取方法及装置

权利要求书

1.一种基于近红外响应水凝胶的单细胞提取方法，该方法采用以下装置进行单细胞提取，该装置包括：载片、显微成像系统、测距仪以及单细胞提取系统；

所述单细胞提取系统包括液路控制器、与所述液路控制器连接的用于吸取单细胞的微针以及用于实现所述微针的三维移动的三维运动平台；

所述显微成像系统包括近红外激光光源、准直镜、第一会聚镜、明场光源、科勒镜、二向色镜、载物台、显微物镜、反射镜、第二会聚镜以及成像探测器；

所述载物台用于放置所述载片，且所述载物台具备二维移动功能；

其特征在于，所述方法包括以下步骤：

Ⅰ、预先将所述近红外响应水凝胶均匀平铺在所述载片上，常温下水凝胶变成固相后，将细胞样本以单层形式平铺到近红外响应水凝胶上，然后将载片放置到载物台上；

Ⅱ、打开所述明场光源，所述明场光源发出的照明光经过所述科勒镜匀光后透射所述二向色镜，照射到处于所述载物台上的载片上，透光载片后的照明光由所述显微物镜收集后再经所述反射镜反射后，被所述第二会聚镜会聚至所述成像探测器上，实现全载片成像，根据获得的全载片图像识别出载片上的目标细胞；

Ⅲ、打开所述近红外激光光源，所述近红外激光光源发出的激光经过所述准直镜准直、第一会聚镜会聚后被所述二向色镜反射至处于所述载物台上的载片上，通过载物台带动载片进行二维移动使得目标细胞移动到激光照射区域，经激光照射后，目标细胞所处区域的近红外响应水凝胶升温而由固相转换成液相，释放出目标细胞；

Ⅳ、通过所述三维运动平台将所述微针的针头移动到目标细胞位置，通过液路控制器使微针的针头产生吸力作用，从而利用微针提取出目标细胞。

2.根据权利要求1所述的基于近红外响应水凝胶的单细胞提取方法，其特征在于，所述近红外响应水凝胶包括光热材料和温敏水凝胶，通过光热材料将近红外激光的光照转换为热量，达到温敏水凝胶的相转变温度后，近红外响应水凝胶会由固相转换成液相。

3.根据权利要求1所述的基于近红外响应水凝胶的单细胞提取方法，其特征在于，所述步骤Ⅰ中，获得全载片图像后，通过目标细胞的几何形状、尺寸、细胞核位置的信息进行目标细胞识别。

4.根据权利要求1所述的基于近红外响应水凝胶的单细胞提取方法，其特征在于，所述步骤Ⅲ中，所述测距仪利用所述近红外激光光源发出的激光通过激光三角测量法测量微针与目标细胞的垂直距离，通过显微成像系统获得的全载片图像计算得到微针与目标细胞的水平距离；然后再根据垂直距离和水平距离的信息，通过所述三维运动平台将所述微针的针头移动到目标细胞位置。

5.根据权利要求1所述的基于近红外响应水凝胶的单细胞提取方法，其特征在于，所述近红外激光光源发出的激光的波长在所述近红外响应水凝胶的响应波长的范围内。

6.根据权利要求1所述的基于近红外响应水凝胶的单细胞提取方法，其特征在于，平铺在所述载片上的所述近红外响应水凝胶的厚度为200μm。