CN108703138A - 一种光镊细胞与粒子到液氮内进行冷冻的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光镊细胞与粒子到液氮内进行冷冻的方法及装置，所述方法包括细胞组织的选取、细胞的光镊提取、细胞的悬浮、细胞的冷冻作用和细胞的观察记录，所述装置包括光辐射压力机、电子显微目镜和液氮机，所述光辐射压力机的一侧设置有承接密封板，所述光辐射压力机的另一侧设置有透射板，所述透射板和承接密封板之间设置有数据线管,该光镊细胞与粒子到液氮内进行冷冻的方法及装置设计新颖，结构合理，能够高精准度的完成对细胞进行液氮冷冻实验。

Description

一种光镊细胞与粒子到液氮内进行冷冻的方法及装置
技术领域
本发明是一种光镊细胞与粒子到液氮内进行冷冻的方法及装置，属于光镊研究技术领域。
背景技术
光镊是利用光辐射压力和单光束梯度力光阱作用于细胞和细菌表面时，而产生力的作用的一种光学技术，一般人们采用光镊对细胞、细菌和生物大分子进行镊取和分割，但目前有研究表明利用液氮对细胞进行冷冻，能够改变细胞的生理特性，而一般的细胞夹不能够将单一的细胞组织进行稳定的固定，并且容易对细胞组织产生损伤，而采用光镊作用能够将实验细胞组织进行固定光镊作用，并且可以让实验细胞在操作箱内进行悬浮状态下的接收液氮冷冻的效果。
为此，本发明提出一种光镊细胞与粒子到液氮内进行冷冻的方法及装置。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种光镊细胞与粒子到液氮内进行冷冻的方法及装置，以解决上述背景技术中提出的问题，本发明设计新颖，结构合理，能够高精准度的完成细胞液氮冷冻的实验。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种光镊细胞与粒子到液氮内进行冷冻的方法，包括以下：
细胞组织的选取：实验人员首先通过肉眼观察培养皿中的细胞群组织，挑选活性较高的细胞群，随后通过生物实验专用的细胞夹夹取细胞群组织，然后放置到具有一定湿度和氧气环境的实验器皿中；
细胞的光镊作用：实验人员选择生物实验专用的细胞燃料添加到上述的实验器皿中，用于对细胞进行染色便于光镊操作和观察，随后将内部具有染色的细胞群组织的实验器皿放置到操作箱内，然后关闭电动密封门，通过操作旋钮来控制光辐射压力机的输出功率和聚光折射筒内的电动折射板的转动角度，从而控制光阱的移动，便可实现对实验器皿内的具体某一个细胞进行光镊作用；
细胞的悬浮：实验人员操作时，首先需要用眼睛通过电子显微目镜来观察细胞在实验器皿内的位置，随后通过按动操作旋钮上的控制按钮来增强光压发生器的输出功率，使得形成的光阱更加牢固，随后操控操作旋钮使得光阱带着细胞悬浮在操作箱内；
细胞的冷冻作用：实验人员打开液氮机的开关，随后液氮机开始产生温度较低的液氮，并通入液氮储液罐内，操作者通过观察压力表的指数，当压力表指数到达一定的压力时，通过高压管将液氮储液罐与操作箱连接，随后液氮便流入操作箱内，并立刻对被光镊悬浮起来的细胞进行冷冻作用；
细胞的观察与记录：实验人员在通入液氮后通过电子显微目镜观察被液氮冷冻处理的细胞的生理特征和细胞表皮产生的变化，最终将数据记录下来，完成实验的记录与观察。
一种光镊细胞与粒子到液氮内进行冷冻的装置，包括光辐射压力机、电子显微目镜和液氮机，所述光辐射压力机的一侧设置有承接密封板，所述光辐射压力机的另一侧设置有透射板，所述透射板和承接密封板之间设置有数据线管，所述光辐射压力机的内部设有光压腔，所述光压腔的内部设置有光压发生器，所述透射板的一侧焊接有聚光折射筒，所述聚光折射筒的内部设置有电动折射板，所述聚光折射筒的一侧焊接有粒子净化块，所述粒子净化块上设置有介质板，所述粒子净化块的一侧设置有操作箱，所述操作箱的一侧设置有操作旋钮，所述操作旋钮上设置有控制按钮，所述操作箱的另一侧设置有显微镜固定体，所述电子显微目镜设置在显微镜固定体上，所述操作箱的顶部设置有电动密封门，所述液氮机上设置有压力表，所述液氮机的一侧设置有液氮储液罐。
作为本发明的一种优选实施方式，所述数据线管的内部设置有电线与数据线，所述数据线管的数量为2个。
作为本发明的一种优选实施方式，所述电子显微目镜的内部设置有物相镜管。
作为本发明的一种优选实施方式，所述聚光折射筒的底部设置有支撑底座。
作为本发明的一种优选实施方式，所述电动密封门上设置有密封气体阀门，所述操作箱的内部设置有折射曲面镜。
作为本发明的一种优选实施方式，所述光压发生器和电动折光板的数量均为2个。
作为本发明的一种优选实施方式，所述聚光折射筒的内部设置有聚光腔，所述光辐射压力机内部的光压腔和聚光折射筒内部的聚光腔均为密封真空室。
作为本发明的一种优选实施方式，所述液氮机上设置有高压管，所述高压管上设置有手动阀门。
作为本发明的一种优选实施方式，所述操作旋钮通过电线与电动折射板连接，所述控制按钮通过电线与光压发生器连接。
本发明的有益效果：
1.该光镊细胞与粒子到液氮内进行冷冻的方法及装置采用了光镊对实验细胞进行固定悬浮操作，这样的方式能够稳定的对实验细胞进行固定作用并且可以避免对实验细胞表面的损伤；
2.该光镊细胞与粒子到液氮内进行冷冻的方法及装置设置了电子显微镜和液氮机，实验人员能够通过电子显微镜下对细胞进行实验操作，并且根据电子显微镜下的观察能够实时的对实验数据进行记录，提高了实验结果的准确性；
3.该光镊细胞与粒子到液氮内进行冷冻的方法及装置设计新颖，结构合理，能够高精准度的完成对细胞进行液氮冷冻实验。
附图说明
图1为本发明一种光镊细胞与粒子到液氮内进行冷冻的装置的结构示意图；
图2为本发明一种光镊细胞与粒子到液氮内进行冷冻的装置的主视图；
图3为本发明一种光镊细胞与粒子到液氮内进行冷冻的装置的液氮机的结构示意图；
图4为本发明一种光镊细胞与粒子到液氮内进行冷冻的方法的流程图；
图中：1-光辐射压力机、2-聚光折射筒、3-操作箱、4-电动密封门、5-操作旋钮、6-显微镜固定体、7-电子显微目镜、8-支撑底座、9-数据线管、10-透射板、11-承接密封板、12-光压发生器、13-电动折射板、14-粒子净化块、15-折射曲面镜、16-液氮机、17-液氮储液罐、18-高压管、19-压力表、20-手动阀门。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
请参阅图1至图4，本发明提供一种技术方案：一种光镊细胞与粒子到液氮内进行冷冻的方法，包括以下：
细胞组织的选取：实验人员首先通过肉眼观察培养皿中的细胞群组织，挑选活性较高的细胞群，随后通过生物实验专用的细胞夹夹取细胞群组织，然后放置到具有一定湿度和氧气环境的实验器皿中；
细胞的光镊作用：实验人员选择生物实验专用的细胞燃料添加到上述的实验器皿中，用于对细胞进行染色便于光镊操作和观察，随后将内部具有染色的细胞群组织的实验器皿放置到操作箱内，然后关闭电动密封门4，通过操作旋钮5来控制光辐射压力机1的输出功率和聚光折射筒2内的电动折射板13的转动角度，从而控制光阱的移动，便可实现对实验器皿内的具体某一个细胞进行光镊作用；
细胞的悬浮：实验人员操作时，首先需要用眼睛通过电子显微目镜7来观察细胞在实验器皿内的位置，随后通过按动操作旋钮5上的控制按钮来增强光压发生器12的输出功率，使得形成的光阱更加牢固，随后操控操作旋钮5使得光阱带着细胞悬浮在操作箱3内；
细胞的冷冻作用：实验人员打开液氮机的开关，随后液氮机开始产生温度较低的液氮，并通入液氮储液罐17内，操作者通过观察压力表19的指数，当压力表指数到达一定的压力时，通过高压管18将液氮储液罐17与操作箱3连接，随后液氮便流入操作箱3内，并立刻对被光镊悬浮起来的细胞进行冷冻作用；
细胞的观察与记录：实验人员在通入液氮后通过电子显微目镜7观察被液氮冷冻处理的细胞的生理特征和细胞表皮产生的变化，最终将数据记录下来，完成实验的记录与观察。
一种光镊细胞与粒子到液氮内进行冷冻的装置，包括光辐射压力机1、电子显微目镜7和液氮机16，所述光辐射压力机1的一侧设置有承接密封板11，所述光辐射压力机1的另一侧设置有透射板10，所述透射板10和承接密封板11之间设置有数据线管9，所述光辐射压力机1的内部设有光压腔，所述光压腔的内部设置有光压发生器12，所述透射板10的一侧焊接有聚光折射筒2，所述聚光折射筒2的内部设置有电动折射板13，所述聚光折射筒2的一侧焊接有粒子净化块14，所述粒子净化块14上设置有介质板，所述粒子净化块14的一侧设置有操作箱3，所述操作箱3的一侧设置有操作旋钮5，所述操作旋钮5上设置有控制按钮，所述操作箱3的另一侧设置有显微镜固定体6，所述电子显微目镜7设置在显微镜固定体6上，所述操作箱3的顶部设置有电动密封门4，所述液氮机16上设置有压力表19，所述液氮机16的一侧设置有液氮储液罐17。
作为本发明的一种优选实施方式，所述数据线管9的内部设置有电线与数据线，所述数据线管9的数量为2个。
作为本发明的一种优选实施方式，所述电子显微目镜7的内部设置有物相镜管。
作为本发明的一种优选实施方式，所述聚光折射筒2的底部设置有支撑底座8。
作为本发明的一种优选实施方式，所述电动密封门4上设置有密封气体阀门，所述操作箱3的内部设置有折射曲面镜15。
作为本发明的一种优选实施方式，所述光压发生器12和电动折光板13的数量均为2个。
作为本发明的一种优选实施方式，所述聚光折射筒2的内部设置有聚光腔，所述光辐射压力机1内部的光压腔和聚光折射筒2内部的聚光腔均为密封真空室。
作为本发明的一种优选实施方式，所述液氮机16上设置有高压管18，所述高压管18上设置有手动阀门20。
作为本发明的一种优选实施方式，所述操作旋钮5通过电线与电动折射板13连接，所述控制按钮通过电线与光压发生器12连接。
工作原理：该光镊细胞与粒子到液氮内进行冷冻的装置包括光辐射压力机1、电子显微目镜7和液氮机16，光辐射压力机1内的光压发生器12，用于产生光压作用在细胞表面并对细胞周围形成光阱，光阱能够对细胞的空间位置进行限制，实验人员能够通过操作旋钮4上的控制按钮来控制光压发生器12的输出功率，进一步的来选择是对细胞进行夹持固定还是悬浮操作，操作箱3一侧的操作旋钮5用于操控电动折射板13的转动角度，光压发生器12发射带有能量的激光，然后通过电动折射板13的折射作用将激光的角度进行调整，随后射到折射曲面镜15进行二次折射，被二次折射的激光作用于细胞表面，形成梯度力光阱，光阱能够将细胞进行隔空形式的夹持固定或悬浮操作，该光镊细胞与粒子到液氮内进行冷冻的方法及装置设计新颖，结构合理，能够高精准度的完成对细胞进行液氮冷冻实验。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种光镊细胞与粒子到液氮内进行冷冻的方法，其特征在于，包括以下：
细胞组织的选取：实验人员首先通过肉眼观察培养皿中的细胞群组织，挑选活性较高的细胞群，随后通过生物实验专用的细胞夹夹取细胞群组织，然后放置到具有一定湿度和氧气环境的实验器皿中。
细胞的光镊作用：实验人员选择生物实验专用的细胞燃料添加到上述的实验器皿中，用于对细胞进行染色便于光镊操作和观察，随后将内部具有染色的细胞群组织的实验器皿放置到操作箱内，然后关闭电动密封门(4)，通过操作旋钮(5)来控制光辐射压力机(1)的输出功率和聚光折射筒(2)内的电动折射板(13)的转动角度，从而控制光阱的移动，便可实现对实验器皿内的具体某一个细胞进行光镊作用。
细胞的悬浮：实验人员操作时，首先需要用眼睛通过电子显微目镜(7)来观察细胞在实验器皿内的位置，随后通过按动操作旋钮(5)上的控制按钮来增强光压发生器(12)的输出功率，使得形成的光阱更加牢固，随后操控操作旋钮(5)使得光阱带着细胞悬浮在操作箱(3)内；
细胞的冷冻作用：实验人员打开液氮机的开关，随后液氮机开始产生温度较低的液氮，并通入液氮储液罐(17)内，操作者通过观察压力表(19)的指数，当压力表指数到达一定的压力时，通过高压管(18)将液氮储液罐(17)与操作箱(3)连接，随后液氮便流入操作箱(3)内，并立刻对被光镊悬浮起来的细胞进行冷冻作用。
细胞的观察与记录：实验人员在通入液氮后通过电子显微目镜(7)观察被液氮冷冻处理的细胞的生理特征和细胞表皮产生的变化，最终将数据记录下来，完成实验的记录与观察。
2.一种光镊细胞与粒子到液氮内进行冷冻的装置，其特征在于，包括光辐射压力机(1)、电子显微目镜(7)和液氮机(16)，所述光辐射压力机(1)的一侧设置有承接密封板(11)，所述光辐射压力机(1)的另一侧设置有透射板(10)，所述透射板(10)和承接密封板(11)之间设置有数据线管(9)，所述光辐射压力机(1)的内部设有光压腔，所述光压腔的内部设置有光压发生器(12)，所述透射板(10)的一侧焊接有聚光折射筒(2)，所述聚光折射筒(2)的内部设置有电动折射板(13)，所述聚光折射筒(2)的一侧焊接有粒子净化块(14)，所述粒子净化块(14)上设置有介质板，所述粒子净化块(14)的一侧设置有操作箱(3)，所述操作箱(3)的一侧设置有操作旋钮(5)，所述操作旋钮(5)上设置有控制按钮，所述操作箱(3)的另一侧设置有显微镜固定体(6)，所述电子显微目镜(7)设置在显微镜固定体(6)上，所述操作箱(3)的顶部设置有电动密封门(4)，所述液氮机(16)上设置有压力表(19)，所述液氮机(16)的一侧设置有液氮储液罐(17)。
3.根据权利要求2所述的一种光镊细胞与粒子到液氮内进行冷冻的装置，其特征在于：所述数据线管(9)的内部设置有电线与数据线，所述数据线管(9)的数量为2个。
4.根据权利要求2所述的一种光镊细胞与粒子到液氮内进行冷冻的装置，其特征在于：所述电子显微目镜(7)的内部设置有物相镜管。
5.根据权利要求2所述的一种光镊细胞与粒子到液氮内进行冷冻的装置，其特征在于：所述聚光折射筒(2)的底部设置有支撑底座(8)。
6.根据权利要求2所述的一种光镊细胞与粒子到液氮内进行冷冻的装置，其特征在于：所述电动密封门(4)上设置有密封气体阀门，所述操作箱(3)的内部设置有折射曲面镜(15)。
7.根据权利要求2所述的一种光镊细胞与粒子到液氮内进行冷冻的装置，其特征在于：所述光压发生器(12)和电动折光板(13)的数量均为2个。
8.根据权利要求2所述的一种光镊细胞与粒子到液氮内进行冷冻的装置，其特征在于：所述聚光折射筒(2)的内部设置有聚光腔，所述光辐射压力机(1)内部的光压腔和聚光折射筒(2)内部的聚光腔均为密封真空室。
9.根据权利要求2所述的一种光镊细胞与粒子到液氮内进行冷冻的装置，其特征在于：所述液氮机(16)上设置有高压管(18)，所述高压管(18)上设置有手动阀门(20)。
10.根据权利要求2所述的一种光镊细胞与粒子到液氮内进行冷冻的装置，其特征在于：所述操作旋钮(5)通过电线与电动折射板(13)连接，所述控制按钮通过电线与光压发生器(12)连接。
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