EMS單振鏡2的振動及偏轉狀態(tài)以選擇生物樣品上的特定點進行激發(fā)。
[0040]控制模塊包括與CXD圖像傳感器4連接的計算單元，以及與MEMS單振鏡2連接的數據采集卡5，計算單元與數據采集卡5連接，并根據熒光圖像以及要掃描或激發(fā)的特定點計算生成該特定點的坐標信息，并傳輸至數據采集卡5，由數據采集卡5將坐標信息轉換為用于調節(jié)MEMS單振鏡2振動及偏轉狀態(tài)的驅動信號；驅動信號包括分別用于驅動MEMS單振鏡2快軸和慢軸的第一驅動電信號和第二驅動電信號，第一驅動電信號和第二驅動電信號均為正弦電壓信號，且兩者的頻率不同，通過改變正弦電壓信號的頻率和峰值對MEMS單振鏡2進行定向偏轉控制，產生第一驅動電信號和第二驅動電信號的驅動電路為信號可調的恒流信號，且包含與金屬板相連以進行散熱的導熱硅脂。
[0041]CXD圖像傳感器4設于顯微鏡目鏡上方的觀察口處，顯微鏡還包括用于固定激光發(fā)射器I和MEMS單振鏡2的固定支架，該固定支架與顯微鏡上的燈箱接口連接。
[0042]微束激光7通過MEMS單振鏡2和改進后的光路系統6，激發(fā)樣本發(fā)出熒光或激活熒光蛋白，利用CCD圖像傳感器4進行圖像采集，MEMS單振鏡2的控制是利用軟件控制的數據采集卡5輸出的信號實現的，MEMS單振鏡2與激光發(fā)射器I組成的激光振鏡組件實現了激光7在生物樣本上的掃描或定點激發(fā)，通過軟件對MEMS單振鏡2進行控制，能夠實現激光逐點、沿線、全面的掃描。
[0043]微束激光通過MEMS單振鏡2偏轉光源進入顯微鏡，MEMS單振鏡2的控制信號用數據采集卡或其他USB輸出控制信號模塊輸出，數據采集卡5與計算機相連，用戶通過計算機軟件選擇要掃描的區(qū)域或點。
[0044]激光發(fā)射器I包括紅色激光器、藍色激光器和綠色激光器，紅色激光器、藍色激光器和綠色激光器均通過MEMS單振鏡2與光路系統6連接，其發(fā)射的激光經過MEMS單振鏡2偏轉后進入顯微鏡主體3。
[0045]MEMS單振鏡2通過數據采集卡5控制，計算機通過所述數據采集卡5給MEMS單振鏡2輸入偏轉電壓信號，當輸入7700Hz的正弦電壓時，MEMS單振鏡2沿快軸方向掃描，當輸入700Hz的正弦電壓時，MEMS單振鏡2沿慢軸方向掃描，當同時輸入7700Hz和700Hz兩種正弦電壓時，MEMS單振鏡2在整個振鏡平面內掃描。
[0046]本顯微鏡能夠實現對生物細胞樣本的精確操縱，能夠進行光遺傳學、熒光標記、激光誘導細胞融合等生物實驗，可廣泛應用于科研、教學、醫(yī)療等領域，對神經科學、生物科學及醫(yī)學領域中相關神經細胞和神經性疾病的研宄等均有促進作用，解決了現有設備操作復雜、價格高昂的問題。
【主權項】
1.一種用于細胞操縱的顯微鏡，包括: 激光發(fā)射器(I)，用于發(fā)射激光(7); 光路系統￠)，與激光發(fā)射器(I)連接，用于激光(7)通過并激發(fā)生物樣品發(fā)出熒光或激活熒光蛋白； 其特征在于，還包括: MEMS單振鏡(2)，設于激光發(fā)射器(I)和光路系統(6)之間，用于控制激光(7)對生物樣品特定點進行掃描或激發(fā)，以實現對生物樣品中的細胞進行操縱。
2.根據權利要求1所述的一種用于細胞操縱的顯微鏡，其特征在于，所述顯微鏡還包括與光路系統(6)連接的CCD圖像傳感器(4)，以及與MEMS單振鏡(2)連接的控制模塊，所述控制模塊還與CXD圖像傳感器(4)連接，且: 接收由CCD圖像傳感器(4)通過采集熒光所形成的熒光圖像，并根據該熒光圖像調節(jié)MEMS單振鏡(2)的振動及偏轉狀態(tài)以選擇生物樣品上的特定點進行激發(fā)。
3.根據權利要求2所述的一種用于細胞操縱的顯微鏡，其特征在于，所述控制模塊包括與CCD圖像傳感器(4)連接的計算單元，以及與MEMS單振鏡(2)連接的數據采集卡(5)，所述計算單元與數據采集卡(5)連接，并 根據熒光圖像以及要掃描或激發(fā)的特定點計算生成該特定點的坐標信息，由所述數據采集卡(5)將坐標信息轉換為用于調節(jié)MEMS單振鏡(2)振動及偏轉狀態(tài)的驅動信號。
4.根據權利要求3所述的一種用于細胞操縱的顯微鏡，其特征在于，所述驅動信號包括分別用于驅動所述MEMS單振鏡(2)快軸和慢軸的第一驅動電信號和第二驅動電信號。
5.根據權利要求4所述的一種用于細胞操縱的顯微鏡，其特征在于，所述第一驅動電信號和第二驅動電信號均為正弦電壓信號，且兩者的頻率不同。
6.根據權利要求1-5中任一條所述的一種用于細胞操縱的顯微鏡，其特征在于，所述CXD圖像傳感器(4)設于顯微鏡目鏡上方的觀察口處。
7.根據權利要求1-5中任一條所述的一種用于細胞操縱的顯微鏡，其特征在于，所述激光(7)為微束激光。
8.根據權利要求1-5中任一條所述的一種用于細胞操縱的顯微鏡，其特征在于，所述顯微鏡還包括用于固定激光發(fā)射器(I)和MEMS單振鏡(2)的固定支架，該固定支架與顯微鏡上的燈箱接口連接。
9.根據權利要求1-5中任一條所述的一種用于細胞操縱的顯微鏡，其特征在于，所述激光發(fā)射器(I)包括紅色激光器、藍色激光器和綠色激光器，所述紅色激光器、藍色激光器和綠色激光器均通過MEMS單振鏡(2)與光路系統(6)連接。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于細胞操縱的顯微鏡，包括：激光發(fā)射器，用于發(fā)射激光；光路系統，與激光發(fā)射器連接，用于激光通過并激發(fā)生物樣品發(fā)出熒光或激活熒光蛋白；還包括：MEMS單振鏡，設于激光發(fā)射器和光路系統之間，用于控制激光對生物樣品特定點進行掃描或激發(fā)，以實現對生物樣品中的細胞進行操縱。與現有技術相比，本發(fā)明通過MEMS單振鏡控制激光對生物樣品掃描點或激發(fā)點，可精確調節(jié)激光射出角度，提高設備分辨率至單細胞級，同時實現了對激光束90％以上的利用，分辨率高，以及光利用率高、成本低。
【IPC分類】G02B21-00, G02B21-36, G01N21-64
【公開號】CN104808327
【申請?zhí)枴緾N201510249312
【發(fā)明人】欒偉玲, 楊弋, 何一昊, 胡小龍, 秦露, 蘇偉超, 王兢業(yè), 于至孚, 于 玲, 張方波
【申請人】華東理工大學
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年5月15日