CN108872238A - 一种光镊壁虎再生细胞到显微镜下的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光镊壁虎再生细胞到显微镜下的方法及装置，所述方法包括研究组织的选取、细胞的光镊作用、细胞的微观研究、原生细胞的培养、细胞的二次观察和研究结果的记录，所述装置包括光辐射压力机、观察板和操作台，所述光辐射压力机的顶部通过螺栓连接有驱动把手所述光辐射压力机的底部焊接有聚光矫正器，所述聚光矫正器的底部通过螺栓连接有工作箱，所述工作箱上焊接有电磁波折射筒，所述工作箱的一侧通过螺栓连接有温度自调器，该光镊壁虎再生细胞到显微镜下的装置及方法设计新颖，结构合理，能够高精准度的将被研究细胞隔空镊取到电子显微镜下，避免损伤其细胞膜。

Description

一种光镊壁虎再生细胞到显微镜下的方法及装置
技术领域
本发明是一种光镊壁虎再生细胞到显微镜下的方法及装置，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粒子或细胞表面时，而产生力的作用的一种光学技术，梯度力光阱能够限制被作用的粒子和细胞的空间位置，从而实现对细胞的隔空镊取作用，如今有研究表明壁虎再生出尾部组织上的细胞具有超强的再生性能，而一般的细胞夹对该再生细胞镊取时会对其细胞膜产生损伤，无法让实验人员观察到其完整状态下的生理特征，因此需要采用光镊的方式将该再生细胞进行隔空镊取到电子显微镜下进行观察研究。
为此，本发明提出一种光镊壁虎再生细胞到显微镜下的方法及装置。
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壁虎再生细胞到显微镜下的方法及装置，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，能够高精准度的将被研究细胞隔空镊取到电子显微镜下，避免损伤其细胞膜。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种光镊壁虎再生细胞到显微镜下的方法，包括以下：
研究组织的选取：实验人员首先选取一条生理状态较好的成年壁虎，将其的尾巴从根部截断，随后将该活体壁虎放置到培养箱内，培养箱能够为其提供充足的食物和水源，等待该活体壁虎的尾部生长出来，然后把该活体壁虎生长出的尾部用无菌刀切取一节，并将该切下的组织放置到操作皿中；
细胞的光镊作用：实验人员将盛放有壁虎尾部组织的操作皿放置到操作台上，并将操作皿中的壁虎尾部组织对准光镊射线头，随后打开光压曲率开关，使得光辐射压力机开始工作，发射出带有能量和动量的光束，光束随后通过聚光矫正器的聚光作用，使得光束的能量波动减缓至平稳的状态，随后实验人员通过控制折射调节旋钮，使得光束能够通过空间折射的作用作用到细胞上，而在壁虎尾部的放射状胶质干细胞表面上形成梯度力光阱，梯度力光阱能够限制被作用的细胞的空间位置，从而实现隔空镊取固定的作用，随后实验人员通过微观显示器能够看到光镊射线头下方已经夹持镊取被研究的细胞；
细胞的微观研究：实验人员通过控制驱动把手的位置，来控制镊取有放射状胶质干细胞的光镊射线头的位置，然后将观察皿放置到操作台上，实验人员通过控制折射调节旋钮，使得带有能量和动量的光束对细胞失去梯度力光阱，同时关闭光辐射压力机，使得放射状胶质干细胞从光镊射线头底部落入到观察皿中，观察皿内放置有适合放射状胶质干细胞生长的生理盐水、糖类、维生素和稀有元素，随后实验人员便能够通过电子显微镜进行对该细胞进行观察和研究；
原生细胞的培养：实验人员将培养皿进行消毒杀菌作用，然后将观察皿中的放射状胶质干细胞转移到培养皿中，该培养皿内部应该有适合放射状胶质干细胞生理活动的湿度和温度，并且实验人员需要向其内部添加适量的生理盐水、糖类、氨基酸和维生素，用于满足放射状胶质干细胞的生理代谢作用；
细胞的二次观察：放射状胶质干细胞在培养皿中后，等待一周，然后实验人员将培养皿放置到操作台上，并且分别通过控制光曲率开关和折射调节旋钮来实现将培养一周后的放射状胶质干细胞进行光镊夹持作用，随后通过光镊的形式将放射状胶质干细胞放置到载玻片上，然后在放置有放射状胶质干细胞的载玻片上盖上玻璃密封盖，随后通过电子显微镜观察放置有放射状胶质干细胞的载玻片完成第二次的观察和研究；
研究结果的记录：实验人员在首次通过电子显微镜观察放射状胶质干细胞的时候，需要将此时的细胞生理状态和代谢情况进行数据的记录，而在第二次使用电子显微镜对培养一周后的放射状胶质干细胞进行观察时，将数据记录后，然后将两次的数据绘制成图表的形式，便于实验人员的比照参考。
一种光镊壁虎再生细胞到显微镜下的装置，包括光辐射压力机、观察板和操作台，所述光辐射压力机的顶部通过螺栓连接有驱动把手，所述光辐射压力机的底部焊接有聚光矫正器，所述聚光矫正器的底部通过螺栓连接有工作箱，所述工作箱上焊接有电磁波折射筒，所述工作箱的一侧通过螺栓连接有温度自调器，所述工作箱的另一侧焊接有光压曲率开关，所述工作箱上还焊接有折射调节旋钮，所述工作箱的底部焊接有光镊射线头，所述观察板上焊接有微观显示器，所述观察板的底部焊接有连接架，所述观察板通过连接架与操作台连接，所述操作台的顶部安装有操作皿。
作为本发明的一种优选实施方式，所述光辐射压力机的内部通过螺栓连接有光压发生器，所述光曲率开关通过电线与光压发生器连接。
作为本发明的一种优选实施方式，所述电磁波折射筒的内部设置有电磁干扰器，所述折射调节旋钮通过电线与电磁干扰器连接。
作为本发明的一种优选实施方式，所述光镊射线头上焊接有电子显微摄像头，所述工作箱的内部设置有数据线和集成板，所述电子显微摄像头通过数据线与微观显示器连接。
作为本发明的一种优选实施方式，所述温度自调器的内部通过螺栓连接有温度传感器，所述温度传感器通过电线与温度自调器连接。
作为本发明的一种优选实施方式，所述聚光矫正器的内部通过螺栓连接有粒子净化板，所述粒子净化板的一侧通过螺栓连接有曲面聚光镜片。
作为本发明的一种优选实施方式，所述操作台上安装有橡胶防滑垫，所述操作皿上安装有密封端盖。
作为本发明的一种优选实施方式，所述连接架的数量为3个。
作为本发明的一种优选实施方式，所述工作箱的内部通过螺栓连接有驱动电机，所述驱动电机为三相异步电动机，所述驱动把手通过电线与驱动电机连接。
本发明的有益效果：
1.该光镊壁虎再生细胞到显微镜下的方法及装置通过光辐射压力机产生带有能量和动量的光束作用在细胞的表面上，从而形成光阱，实现了隔空对细胞进行镊取的作用，这样的方式避免了实验操作中损伤细胞膜的问题，因此更加便于实验人员进行实验研究，提高了实验的成功性；
2.该光镊壁虎再生细胞到显微镜下的方法及装置设计有二次观察这一步骤，能够增添一组实验数据，提供参考对照的作用，间接的提高了实验的精准程度；
3.该光镊壁虎再生细胞到显微镜下的方法及装置设置有微观显示器，实验人员能够在操作装置的时候，观察显示器便能够得知被操作的细胞的状态以及位置，该装置上还设置有聚光矫正器，能够平缓光束的能量波动，从而避免了实验的失误。
4.该光镊壁虎再生细胞到显微镜下的方法及装置设计新颖，结构合理，能够高精准度的将被研究细胞隔空镊取到电子显微镜下，避免损伤其细胞膜。
附图说明
图1为本发明一种光镊壁虎再生细胞到显微镜下的装置的结构示意图；
图2为本发明一种光镊壁虎再生细胞到显微镜下的方法的流程图；
图中：1-光辐射压力机、2-观察板、3-电磁波折射筒、4-聚光矫正器、5-驱动把手、6-温度自调器、7-工作箱、8-光镊射线头、9-微观显示器、10-折射调节旋钮、11-光曲率开关、12-连接架、13-操作台、14-操作皿。
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2，本发明提供一种技术方案：一种光镊壁虎再生细胞到显微镜下的方法，包括以下：
研究组织的选取：实验人员首先选取一条生理状态较好的成年壁虎，将其的尾巴从根部截断，随后将该活体壁虎放置到培养箱内，培养箱能够为其提供充足的食物和水源，等待该活体壁虎的尾部生长出来，然后把该活体壁虎生长出的尾部用无菌刀切取一节，并将该切下的组织放置到操作皿14中；
细胞的光镊作用：实验人员将盛放有壁虎尾部组织的操作皿14放置到操作台13上，并将操作皿14中的壁虎尾部组织对准光镊射线头8，随后打开光压曲率开关11，使得光辐射压力机1开始工作，发射出带有能量和动量的光束，光束随后通过聚光矫正器4的聚光作用，使得光束的能量波动减缓至平稳的状态，随后实验人员通过控制折射调节旋钮10，使得光束能够通过空间折射的作用作用到细胞上，而在壁虎尾部的放射状胶质干细胞表面上形成梯度力光阱，梯度力光阱能够限制被作用的细胞的空间位置，从而实现隔空镊取固定的作用，随后实验人员通过微观显示器9能够看到光镊射线头8下方已经夹持镊取被研究的细胞；
细胞的微观研究：实验人员通过控制驱动把手5的位置，来控制镊取有放射状胶质干细胞的光镊射线头8的位置，然后将观察皿放置到操作台13上，实验人员通过控制折射调节旋钮10，使得带有能量和动量的光束对细胞失去梯度力光阱，同时关闭光辐射压力机1，使得放射状胶质干细胞从光镊射线头8底部落入到观察皿中，观察皿内放置有适合放射状胶质干细胞生长的生理盐水、糖类、维生素和稀有元素，随后实验人员便能够通过电子显微镜进行对该细胞进行观察和研究；
原生细胞的培养：实验人员将培养皿进行消毒杀菌作用，然后将观察皿中的放射状胶质干细胞转移到培养皿中，该培养皿内部应该有适合放射状胶质干细胞生理活动的湿度和温度，并且实验人员需要向其内部添加适量的生理盐水、糖类、氨基酸和维生素，用于满足放射状胶质干细胞的生理代谢作用；
细胞的二次观察：放射状胶质干细胞在培养皿中后，等待一周，然后实验人员将培养皿放置到操作台13上，并且分别通过控制光曲率开关11和折射调节旋钮10来实现将培养一周后的放射状胶质干细胞进行光镊夹持作用，随后通过光镊的形式将放射状胶质干细胞放置到载玻片上，然后在放置有放射状胶质干细胞的载玻片上盖上玻璃密封盖，随后通过电子显微镜观察放置有放射状胶质干细胞的载玻片完成第二次的观察和研究；
研究结果的记录：实验人员在首次通过电子显微镜观察放射状胶质干细胞的时候，需要将此时的细胞生理状态和代谢情况进行数据的记录，而在第二次使用电子显微镜对培养一周后的放射状胶质干细胞进行观察时，将数据记录后，然后将两次的数据绘制成图表的形式，便于实验人员的比照参考。
一种光镊壁虎再生细胞到显微镜下的装置，包括光辐射压力机1、观察板2和操作台13，所述光辐射压力机1的顶部通过螺栓连接有驱动把手5，所述光辐射压力机1的底部焊接有聚光矫正器4，所述聚光矫正器4的底部通过螺栓连接有工作箱7，所述工作箱7上焊接有电磁波折射筒3，所述工作箱7的一侧通过螺栓连接有温度自调器6，所述工作箱7的另一侧焊接有光压曲率开关11，所述工作箱7上还焊接有折射调节旋钮10，所述工作箱7的底部焊接有光镊射线头8，所述观察板2上焊接有微观显示器9，所述观察板2的底部焊接有连接架12，所述观察板2通过连接架12与操作台13连接，所述操作台13的顶部安装有操作皿14。
作为本发明的一种优选实施方式，所述光辐射压力机1的内部通过螺栓连接有光压发生器，所述光曲率开关11通过电线与光压发生器连接。
作为本发明的一种优选实施方式，所述电磁波折射筒3的内部设置有电磁干扰器，所述折射调节旋钮10通过电线与电磁干扰器连接。
作为本发明的一种优选实施方式，所述光镊射线头8上焊接有电子显微摄像头，所述工作箱7的内部设置有数据线和集成板，所述电子显微摄像头通过数据线与微观显示器9连接。
作为本发明的一种优选实施方式，所述温度自调器6的内部通过螺栓连接有温度传感器，所述温度传感器通过电线与温度自调器6连接。
作为本发明的一种优选实施方式，所述聚光矫正器4的内部通过螺栓连接有粒子净化板，所述粒子净化板的一侧通过螺栓连接有曲面聚光镜片。
作为本发明的一种优选实施方式，所述操作台13上安装有橡胶防滑垫，所述操作皿14上安装有密封端盖。
作为本发明的一种优选实施方式，所述连接架12的数量为3个。
作为本发明的一种优选实施方式，所述工作箱7的内部通过螺栓连接有驱动电机，所述驱动电机为三相异步电动机，所述驱动把手5通过电线与驱动电机连接。
工作原理：该光镊壁虎再生细胞到显微镜下的方法及装置，其方法包括研究组织的选取、细胞的光镊作用、细胞的微观研究、原生细胞的培养、细胞的二次观察和研究结果的记录，其装置包括光辐射压力机1、观察板2和操作台13，光辐射压力机1的内部设置有光压发生器，用于垂直向下发射出带有能量和动量的光束，而工作箱7一侧的光曲率开关11用于控制光辐射压力机1的输出功率，光辐射压力机1底部的聚光矫正器4，用于将分散的光束聚集并拢，而一侧的电磁波折射筒3，用于通过光学介质折射的原理使得聚光矫正器4内的光束进行折射作用，从而调整光束的角度，随后从光镊射线头8穿射到操作皿14中，作用于细胞表面，在细胞表面形成梯度力光阱，从而对细胞实现隔空镊取的作用，该光镊壁虎再生细胞到显微镜下的方法及装置设计新颖，结构合理，能够高精准度的将被研究细胞隔空镊取到电子显微镜下，避免损伤其细胞膜。
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)

1.一种光镊壁虎再生细胞到显微镜下的方法，其特征在于，包括以下：
研究组织的选取：实验人员首先选取一条生理状态较好的成年壁虎，将其的尾巴从根部截断，随后将该活体壁虎放置到培养箱内，培养箱能够为其提供充足的食物和水源，等待该活体壁虎的尾部生长出来，然后把该活体壁虎生长出的尾部用无菌刀切取一节，并将该切下的组织放置到操作皿(14)中；
细胞的光镊作用：实验人员将盛放有壁虎尾部组织的操作皿(14)放置到操作台(13)上，并将操作皿(14)中的壁虎尾部组织对准光镊射线头(8)，随后打开光压曲率开关(11)，使得光辐射压力机(1)开始工作，发射出带有能量和动量的光束，光束随后通过聚光矫正器(4)的聚光作用，使得光束的能量波动减缓至平稳的状态，随后实验人员通过控制折射调节旋钮(10)，使得光束能够通过空间折射的作用作用到细胞上，而在壁虎尾部的放射状胶质干细胞表面上形成梯度力光阱，梯度力光阱能够限制被作用的细胞的空间位置，从而实现隔空镊取固定的作用，随后实验人员通过微观显示器(9)能够看到光镊射线头(8)下方已经夹持镊取被研究的细胞；
细胞的微观研究：实验人员通过控制驱动把手(5)的位置，来控制镊取有放射状胶质干细胞的光镊射线头(8)的位置，然后将观察皿放置到操作台(13)上，实验人员通过控制折射调节旋钮(10)，使得带有能量和动量的光束对细胞失去梯度力光阱，同时关闭光辐射压力机(1)，使得放射状胶质干细胞从光镊射线头(8)底部落入到观察皿中，观察皿内放置有适合放射状胶质干细胞生长的生理盐水、糖类、维生素和稀有元素，随后实验人员便能够通过电子显微镜进行对该细胞进行观察和研究；
原生细胞的培养：实验人员将培养皿进行消毒杀菌作用，然后将观察皿中的放射状胶质干细胞转移到培养皿中，该培养皿内部应该有适合放射状胶质干细胞生理活动的湿度和温度，并且实验人员需要向其内部添加适量的生理盐水、糖类、氨基酸和维生素，用于满足放射状胶质干细胞的生理代谢作用；
细胞的二次观察：放射状胶质干细胞在培养皿中后，等待一周，然后实验人员将培养皿放置到操作台(13)上，并且分别通过控制光曲率开关(11)和折射调节旋钮(10)来实现将培养一周后的放射状胶质干细胞进行光镊夹持作用，随后通过光镊的形式将放射状胶质干细胞放置到载玻片上，然后在放置有放射状胶质干细胞的载玻片上盖上玻璃密封盖，随后通过电子显微镜观察放置有放射状胶质干细胞的载玻片完成第二次的观察和研究；
研究结果的记录：实验人员在首次通过电子显微镜观察放射状胶质干细胞的时候，需要将此时的细胞生理状态和代谢情况进行数据的记录，而在第二次使用电子显微镜对培养一周后的放射状胶质干细胞进行观察时，将数据记录后，然后将两次的数据绘制成图表的形式，便于实验人员的比照参考。
2.一种光镊壁虎再生细胞到显微镜下的装置，其特征在于，包括光辐射压力机(1)、观察板(2)和操作台(13)，所述光辐射压力机(1)的顶部通过螺栓连接有驱动把手(5)，所述光辐射压力机(1)的底部焊接有聚光矫正器(4)，所述聚光矫正器(4)的底部通过螺栓连接有工作箱(7)，所述工作箱(7)上焊接有电磁波折射筒(3)，所述工作箱(7)的一侧通过螺栓连接有温度自调器(6)，所述工作箱(7)的另一侧焊接有光压曲率开关(11)，所述工作箱(7)上还焊接有折射调节旋钮(10)，所述工作箱(7)的底部焊接有光镊射线头(8)，所述观察板(2)上焊接有微观显示器(9)，所述观察板(2)的底部焊接有连接架(12)，所述观察板(2)通过连接架(12)与操作台(13)连接，所述操作台(13)的顶部安装有操作皿(14)。
3.根据权利要求2所述的一种光镊壁虎再生细胞到显微镜下的装置，其特征在于：所述光辐射压力机(1)的内部通过螺栓连接有光压发生器，所述光曲率开关(11)通过电线与光压发生器连接。
4.根据权利要求2所述的一种光镊壁虎再生细胞到显微镜下的装置，其特征在于：所述电磁波折射筒(3)的内部设置有电磁干扰器，所述折射调节旋钮(10)通过电线与电磁干扰器连接。
5.根据权利要求2所述的一种光镊壁虎再生细胞到显微镜下的装置，其特征在于：所述光镊射线头(8)上焊接有电子显微摄像头，所述工作箱(7)的内部设置有数据线和集成板，所述电子显微摄像头通过数据线与微观显示器(9)连接。
6.根据权利要求2所述的一种光镊壁虎再生细胞到显微镜下的装置，其特征在于：所述温度自调器(6)的内部通过螺栓连接有温度传感器，所述温度传感器通过电线与温度自调器(6)连接。
7.根据权利要求2所述的一种光镊壁虎再生细胞到显微镜下的装置，其特征在于：所述聚光矫正器(4)的内部通过螺栓连接有粒子净化板，所述粒子净化板的一侧通过螺栓连接有曲面聚光镜片。
8.根据权利要求2所述的一种光镊壁虎再生细胞到显微镜下的装置，其特征在于：所述操作台(13)上安装有橡胶防滑垫，所述操作皿(14)上安装有密封端盖。
9.根据权利要求2所述的一种光镊壁虎再生细胞到显微镜下的装置，其特征在于：所述连接架(12)的数量为3个。
10.根据权利要求2所述的一种光镊壁虎再生细胞到显微镜下的装置，其特征在于：所述工作箱(7)的内部通过螺栓连接有驱动电机，所述驱动电机为三相异步电动机，所述驱动把手(5)通过电线与驱动电机连接。
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