[发明专利]一种基于太赫兹时域衰减全反射光谱的活细胞实时监测实验方法

摘要

本发明公开了一种基于太赫兹时域衰减全反射光谱的活细胞实时监测实验方法和装置，利用太赫兹衰减全反射倏逝波的穿透深度与细胞层厚度匹配的特点，利用双ATR棱镜进行太赫兹时域衰减全反射测量，通过太赫兹时域光谱技术直接获得细胞在太赫兹波段的时域电场和复数介电常数（或复数折射率），可实现对整个细胞内部生理变化过程的实时监测，避免了传统透射式和反射式太赫兹光谱易受极性液体高吸收率影响的局限，也避免了传统细胞生物学方法需要对细胞染色和侵入的缺点；本发明光学系统集成度高，保证太赫兹光路的准确性，省去了实验中光学元件的调节，可方便地实现整个光谱系统的便携和移动，很适合在细胞生物学实验室内使用。

主权项

一种基于太赫兹时域衰减全反射光谱的活细胞实时监测实验方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：将活细胞消化重悬后接种在灭菌消毒过的ATR硅棱镜上，在细胞培养液中培养，使活细胞在贴着ATR硅棱镜的表面生长；步骤二：测量时，先将一个不带有活细胞的ATR硅棱镜作为参考ATR棱镜设置到太赫兹光路中，测得其太赫兹时域电场；步骤三：将带有活细胞的ATR硅棱镜作为样品ATR棱镜设置到太赫兹光路中，测得其太赫兹时域电场；步骤四：利用获得的参考光和样品光太赫兹电场进行快速傅立叶变换，获得其各自的复数频域电场，用样品光频域电场比参考光频域电场得到系统复数传递函数，再结合复数菲涅耳方程进行求解，得到细胞样品的复数介电常数；步骤五：在不同时刻重复步骤一到四，获得样品复数介电常数的变化，并结合显微镜观测结果，对细胞样品的生理变化过程进行监测。