CN109073938B - 用于检测电场中的局部变化的光电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于检测由样本(100)局部发出的电场的光电装置，所述装置包括：上侧偏振光片(20)和下侧偏振光片(21)；有源可变偏振液晶(30)层，其包括在上侧取向层(50)与下侧取向层(51)之间，所述上侧取向层和所述下侧取向层具有两个垂直的取向方向；上侧电极(60)和下侧电极(61)，其易于连接至AC电压源(70)，从而当施加电压差(Vext)时，使得液晶层浸入在两个电极之间产生的电场中。所述装置的主要特征在于，其包括各向异性电导体层(40)，所述各向异性电导体层与上侧取向层接触，或者通过上侧偏振光片与上侧取向层隔开，所述导体构造为使得所述电场沿着与取向层相交的单一方向而传输。

Description

用于检测电场中的局部变化的光电装置
技术领域
本发明涉及通过使用光电装置进行光学检测的领域，所述光电装置包括具有有源可变偏振的液晶层。
背景技术
“具有有源可变偏振”指的是具有以下能力的任何类型的液晶，对于输入液晶层的线性偏振的入射光束，所述入射光束的偏振方向根据是否存在施加至所述液晶层的电场而在所述液晶层的输出处改变。
具有有源可变偏振的液晶例如为扭曲向列结构(下文缩写为TN结构)液晶；具有垂直排列的液晶，又或者平面转换的液晶。
在TN结构中：
-在没有受到任何电场作用的时候，所述液晶层的输出处的所述入射光束的偏振垂直于所述液晶层的输入处的所述入射光束的偏振；
-在受到电场作用的时候，所述液晶层的输出处的所述入射光束的偏振平行于所述液晶层的输入处的所述入射光束的偏振；而
对于具有垂直排列的液晶，或者平面转换的液晶：
-在没有受到任何电场作用的时候，所述液晶层的输出处的所述入射光束的偏振平行于所述液晶层的输入处的所述入射光束的偏振；
-在受到电场作用的时候，所述液晶层的输出处的所述入射光束的偏振垂直于所述液晶层的输入处的所述入射光束的偏振。
线性偏振和直线偏振应理解为可相互交换使用的。优选地，直线偏振的偏振轴平行于下文描述的取向层的平面。
例如，已知可以将TN结构的液晶用于某些显示屏幕。
在TN结构中，液晶被限制在两个取向层之间的薄层中。每个取向层在该层的平面中包括取向方向。靠近该层的液晶具有平行于取向方向的指向矢，所述指向矢为液晶的平均取向方向。两个取向层设置为使得其取向方向垂直。通过这种方式，在两个取向层之间的液晶具有扭曲的指向矢，所述指向矢从一层向另一层逐渐转动。
当在两个取向层之间施加电势差时，液晶不再扭曲，而是相互平行，并平行于产生的电场。
该效应例如用于某些液晶显示器(LCD)，其中每个取向层联接至直线偏振光片，从而使得两个偏振光片交叉；与镜片结合，这能够反射或不反射入射光(https://fr.wikipedia.org/wiki/Twisted_nematic)。
本文提出TN结构的液晶的非常精巧的改进，其特别地用于观察神经元的活动。
目前存在不同的观察神经元的技术，包括记录通过细胞膜的离子电流的电生理学技术(作为膜片钳而更为人所知)。这些技术能够获得非常良好的分辨率，但其规模最多为一个或若干个神经元。然而，同时观察的神经元的数量受到限制，并且这些技术还具有侵入性的特点。
还有微电极网络或MEA，其能够通过电极直接测量靠近细胞的电势。但是MEA在单个神经元的区域中不具有分辨率，并且噪声-信号比率较高。而且，目前每个MEA的电极最大数量为1至3000，这同样限制了能够观察的神经元的总数。
最后，还已知神经元活动标记及荧光可视化技术(对于活动能够变为发荧光的离子通道的钙活动或基因修饰的荧光成像)，其通过荧光探针在单一神经元的规模上追踪神经元活动。然而，这些技术并不具有非常宽的观察领域，而且也具有侵入性的特点。
本发明解决这些问题。
发明内容
更具体地，本发明涉及一种用于检测由样本(100)局部产生的电场的光电装置，所述装置包括：
-交流电源(70)；
-线性上侧偏振光片(20)和线性下侧偏振光片(21)；
-液晶(30)层，其位于上侧取向层(50)与下侧取向层(51)之间，所述上侧取向层(50)和所述下侧取向层(51)具有两个相互垂直的取向方向；
-上侧电极(60)和下侧电极(61)，所述上侧电极(60)和所述下侧电极(61)电连接至交流电源(70)，并设置为当所述交流电源在所述电极之间施加电压(Vext)差时，使得在两个电极之间产生电场，液晶层浸入所述电场中；
-各向异性电导体层(40)，其设置在电极(60、61)之间。
所述装置的主要特征在于，其还包括：
-所述样本(100)浸入在两个电极之间产生的所述电场中；
-光源(10)，其配置为发射单色光的入射光束(90)，所述入射光束通过透射或反射穿过液晶(30)层而朝向光学传感器(80)的方向；
并且，
-所述液晶(30)层具有有源可变偏振，
-所述各向异性电导体层(40)构造为使得在两个电极之间产生的所述电场沿着与取向层相交的单一传播方向而传输；
-所述各向异性电导体层设置为与上侧取向层接触，或者通过上侧偏振光片与上侧取向层隔开。
在实施方案中，所述样本(100)与所述上侧电极(60)和所述下侧电极(61)不接触。
在实施方案中，上侧偏振光片与下侧偏振光片具有平行的偏振轴，这能够根据第一对比度在下文描述的光学传感器的输出处产生信号，在该示例中为黑背景上的白信号。
在实施方案中，上侧偏振光片与下侧偏振光片表现出垂直的偏振轴，这能够根据与第一对比度相反的第二对比度在下文描述的光学传感器的输出处产生信号，在该示例中为白背景上的黑信号。
在实施方案中，所述上侧电极(60)和所述下侧电极(61)设置为，当所述交流电源(70)施加外部电压(Vext)时，所述样本(100)、所述各向异性电导体层(40)和所述液晶(30)层受到连接两个电极的场线的至少一部分，由所述样本(100)局部产生的电场干扰在两个电极之间产生的所述电场。
在实施方案中，所述样本(100)包括生物神经元网络。
在称为“透射”的实施方案中，取决于优选的对比度，上侧偏振光片(20)与下侧偏振光片(21)表现出相互平行或垂直的偏振轴；上侧偏振光片(20)与下侧偏振光片(21)空间上设置在液晶(30)层的两侧，并且表现出一种空间结构，在该空间结构中它们优选地相互平行。
在称为“反射”的实施方案中，所述上侧偏振光片(20)与所述下侧偏振光片(21)相互垂直；所述上侧偏振光片设置在上侧取向层(50)与各向异性电导体层(40)之间；所述装置还包括分光器(120)，其构造为使得来自光源并穿过下侧偏振光片(21)的入射光束(90)定向为朝向液晶(30)层，并且从下侧偏振光片(21)开始相继穿过分光器(120)、液晶(30)层，并在各向异性电导体层(40)上反射后，再次穿过液晶(30)层，可选地穿过分光器(120)，穿过光学传感器(80)而不穿过下侧偏振光片(21)。
在实施方案中，所述装置还包括光学传感器(80)，其配置为，在光源(10)的光束(90)透射或折射穿过液晶(30)层后，检测所述光束。
外部电压(Vext)高于0V且低于液晶的击穿电压，并优选地低于液晶的饱和电压；或者，通过外部电压产生的电场高于0V/m且低于10^4V/m。
在实施方案中，所述液晶(30)为37℃下的PCH5向列液晶，并且所述外部电压(Vext)高于0V且低于10V；在该示例中，其在2V至5V之间。
在实施方案中，所述装置还包括存储器和可编程计算机，所述可编程计算机包括用于以下步骤的程序代码指令：
-在所述存储器中记录：
-使未激活的初始图像对应于所述样本(100)不发出电场时液晶(30)的光学响应；
-使激活的图像对应于所述样本(100)局部发出电场时液晶(30)的光学响应；
-计算未激活的初始图像与激活的图像之间的差别。
得益于本发明，能够在一个至数个像素的单个规模上、在数周中以及大于一百cm2的观察范围内观察神经元，而没有接触(非侵入式)、没有化学标记。
得益于本发明，能够通过控制施加至液晶的电场的强度而使透射的光量变化。
通过下文以说明性和非限制性示例方式给出、并参考附图进行的描述，本发明的其它特征和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1A显示了根据本发明的装置的一部分的实施方案，其中，没有对液晶施加外部电压；
图1B显示了图1A的实施方案，其中，对液晶施加了外部电压；
图2显示了根据本发明的装置的实施方案的光学响应根据外部电压值的演变；
图3显示了“反射”结构下的根据本发明的装置的实施方案；
图4A显示了“透射”结构下的根据本发明的装置的实施方案；
图4B显示了图4A的一部分的放大图；
图5显示了根据本发明的各向异性电导体层的实施方案；
图6三维地显示了各向异性电导体层；以及
图7显示了通过液晶观察的包括激活的神经元和未激活的神经元的样本的电势的空间分布。
具体实施方式
本发明光学地检测样本100的电活动。样本意指可能产生或局部改变电场的任何样本，特别是生物样本。为了简明，本文仅描述单层或多层的神经元网络形式的一个样本。能够实施本发明以用于其它样本，例如(神经)轴突、组织切片(例如脑切片)或完整组织(脑)、具有跨膜离子交换的生物细胞，特别地可以用于免疫学。
样本布置在样本支撑物110上或样本支撑物110中，在本示例中，样本支撑物110为微流体室(cellule micro fluidique)。
如下文所述，本发明包括相同类型或相同构造的元件的阵列，例如取向层、偏振光片或电极。按惯例，对于任何相同类型或相同构造的元件的阵列，“上侧”或“近端”意味着所述组件的最靠近所述样本的元件，而“下侧”或“远端”意味着离所述样本最远的元件。
“透明”意味着对于光源发出的入射光束的中心波长是透明的。
在称为“透射”的实施方案中，入射光束沿着其光学路径通过所述样本，随后穿过液晶。该实施方案特别地使得能够观察神经元网络的活动，特别是在体外进行观察。
在称为“反射”的实施方案中，入射光束沿着其光学路径通过液晶，随后穿过所述样本，这使得能够特别是在体内观察神经元网络的活动。
在“透射”模式下，所述样本至少部分透明。
光学路径由入射光束的轨迹所限定，所述入射光束的起点为光源，其终点为光学传感器。
光源
设置有光源10，其优选地为均匀的，并配置为发出入射光束90。
在“透射”模式下，入射光束优选地直接向着下文描述的液晶的方向发射。在“反射”模式下，入射光束间接地向着液晶的方向发射，即入射光束穿过下文描述的分光器。
光源发出的光谱可以是多色光谱。但是优选地，将使用单色光源或白色光源以及至少一个单色滤镜的阵列，有利地，所述光源的波长的中心为使得液晶的光学透射对于给定的液晶的厚度为最佳的波长。申请人以中心波长为550nm的单色光源进行测试。
期望的是，至少对于每个拍摄的图像(即通过下文描述的光学传感器在给定时刻获得的图像)，光源是开启的。
优选地，光源发出的光是未偏振的，或者沿着平行于光束在光学路径上遇到的第一个偏振光片(“透射”实施方案中的上侧偏振光片，“反射”实施方案中的下侧偏振光片)的偏振轴的方向而偏振；偏振光片也将在下文中描述。
液晶
设置有具有有源可变偏振的液晶30的层，其优选地为薄层的形式，特别地其厚度在100nm和100μm之间，在本示例中为4.5μm。
优选地，所述液晶为TN结构。例如，设置有37℃下的PCH5向列液晶。
液晶层的厚度控制为，在所述液晶上的电场的影响下，能够确保入射光束的偏振改变90°。
液晶的响应时间为微秒的数量级，这能够几乎实时地进行取向，从而进行观察。
取向层
液晶包含在两个取向层之间并与两个取向层接触，所述两个取向层为上侧取向层50和下侧取向层51。
取向层例如通过称为“纳米打印”的光刻或相似方法形成纳米结构。取向层为平整的(以预备用于纳米图案)并且相互平行，并且具有优选地小于1mm的厚度。例如，取向层由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚酰亚胺构成。
对于其纳米结构，每个取向层包括凹槽阵列，在本示例中所述凹槽具有长方形横截面，为直线的，两两平行并且等距，且例如通过模制形成。每个取向层的取向方向由凹槽的伸长方向而定义。在其它实施方案中，横截面不是长方形的，例如是正弦状的。
两个取向层分别具有各自的取向方向。
与取向层接触，液晶沿着取向方向而取向。两个取向方向相互垂直；在不启动时，这产生TN结构的液晶。
液晶通过间隔件而保持在两个取向层之间，所述间隔件例如SiO2的透明微珠、由聚合物或玻璃制成的微纳结构的支柱等，所述间隔件例如通过旋转涂覆并蒸发溶剂或其它等同技术而沉积，所述液晶层的厚度通过所述间隔件的高度而控制。
以如下条件进行测试：每个取向层由PMMA制成、厚度大约100nm，每个凹槽的横截面为250nm*170nm，两个邻近凹槽间隔250nm，SiO2的透明微珠的直径为4.5μm。
在实施方案中，每个取向层的厚度在100nm至200nm之间。
入射光束与取向层相交。优选地，入射光束基本上垂直于取向层。
第一取向层和第二取向层分别指的是设置在光学路径上的第一个取向层和第二个取向层。
在“透射”实施方案中，第一取向层为上侧取向层。
在“反射”实施方案中，第一取向层为下侧取向层。
液晶能够改变光的偏振。在不启动时，因此有利的是，第一取向层的取向方向平行于设置在光学路径上的第一个偏振光片(在“透射”实施方案中为上侧偏振光片，在“反射”实施方案中为下侧偏振光片)的偏振方向，所述偏振光片将在下文描述。
封装在取向层之间的液晶层称为室(cellule)。
各向异性电导体层
还设置有各向异性电导体层40，其优选地为平整的、厚度不变并平行于取向层，其例如为图5中显示的示例的膜的形式。
各向异性电导体层40使得入射光束能够光学透射。优选地，各向异性电导体层40位于入射光束的波长处。
“各向异性”意味着其仅使得沿着单一传播方向的场线透过。在受到电场作用时，仅有所述电场的平行于所述传播方向的分量透过各向异性电导体层。
在实施方案中，各向异性电导体层为电绝缘阵列，其被通孔穿过，所述通孔填充有电导体。层40包括单个各向异性电导体41的阵列。
期望的是，每个各向异性电导体41的传播方向相交，并优选地垂直于取向层。优选地，期望每个各向异性电导体的传播方向是线性的，并相对于取向层的垂线呈最多45°角。
例如，各向异性电导体层为Al2O3或聚碳酸酯的阵列，穿通有孔，所述孔填充有聚(3,4-乙撑二氧噻吩)；该聚合物以其缩写PEDOT更为人所知，其为导电的并且透明的。通孔的朝向的轴线限定了对应的电导体的各向异性轴。
参考图5，其中：
-S为间隔两个邻近孔的最短距离，
-rnw为通孔的半径，以及
-l为各向异性电导体层的厚度，
通过根据I、S以及各向异性电导体的材料的电导率而选择rnw的值，能够使根据本发明的装置的光学透射最优。
优选地，每单位面积的层40的各向异性电导体41的数量小于或等于每单位面积的光学传感器80的像素的数量。
可替选地，各向异性电导体层可以为封装在绝缘体(聚碳酸酯、SiO2或其它)中的纳米线的阵列，从而使得可以期望每个各向异性电导体41的传播方向具有螺旋形式。
在实施方案中，各向异性电导体层为具有较大间隙的半导体或电绝缘体，例如由包括以下的其中一种的全部或者部分的材料制成：SiO2、Si3N4、SiN、塑性材料(PMMA、PC、PET……)、绝缘聚合物(聚酰亚胺、PDMS)。SiN有利地具有良好的机械强度。
图6三维地显示了各向异性电导体层40，其中轴线Z平行于在两个电极之间产生的电场的场线，并且垂直于平面XY。
在该示例中，单一传播方向为沿着轴线Z的方向。
事实上，沿着轴线X或沿着轴线Y，层40的尺寸使得在两个电极之间产生的电场的任何场线分别沿着轴线X和轴线Y完全衰减。通过这种方式，各向异性电导体层沿着方向X和Y中的每一个方向均为电绝缘体。
沿着轴线Z，各向异性电导体层的尺寸(厚度)使得至少部分地透射在两个电极之间产生的电场的场线。通过这种方式，即便用于层40的材料被认为是电绝缘体，该材料足够薄的厚度依然使得电场能够衰减地透射。较早的测试例如特别地根据要选择的各向异性电导体层的化学组成以及电场的强度来确定要选择的各向异性电导体层的厚度。
在该示例中，各向异性电导体层的厚度选择为使得沿着轴线Z透射的电场的值大于或等于在两个电极之间产生的电场的值的预定的百分比。
图7显示了根据各向异性电导体层40的方向X的在所述层的两侧的电响应(以伏为单位)，在该示例中关于包括两个神经元的样本。
第二波峰对应于未激活的神经元NO_FLASH，第一波峰对应于激活的神经元FLASH。上方曲线Z_40_in表示层40在神经元一侧的表面的电势的变化(联系图4B)，而下方曲线Z_40_out表示层40在神经元相反一侧(即在液晶的一侧)的表面的电势的变化(联系图4B)。
上方曲线Z_40_in与下方曲线Z_40_out之间的差值显示了层40对电场的衰减。衰减取决于层40的类型，但不取决于样本的激活或未激活。
各向异性电导体层设置在样本与上侧取向层之间，并且例如与上侧取向层接触。
在“透射”实施方案中，各向异性电导体层优选地为透明的。
在“反射”实施方案中，各向异性电导体层优选地为反射的。
在“反射”实施方案中，各向异性电导体层有利地包括封装在不导电的薄膜(在该示例中由聚碳酸酯制成)中的导电纳米线(在该示例中为纯的，或有利地掺杂有硅)，所述纳米线的方向限定了导体的各向异性轴。可替选地，可以设置穿通有通孔并填充有PEDOT的铝薄膜，通孔的朝向的轴线限定导体的各向异性轴。在该示例中，聚碳酸酯或铝薄膜有利地为反射的。也可以设置由各向异性纳米孔隙硅制成的薄膜。
反射薄膜的化学组成影响光学对比度。
优选地，各向异性电导体的传播方向垂直于下文描述的光学传感器的平面，这防止在所述光学传感器上获得的图像产生偏差。
各向异性电导体层确保了产生电场的局部改变的样本的元件的位置与检测该改变的光学传感器(像素、光电二极管)的单个接收器或多个接收器的位置之间的双射(bijective)关系。
样本支撑物
优选地，还设置至少一个样本支撑物110，其优选地为平整的、刚性的或柔性的，平行于取向层并且不导电；在该示例中为玻璃板(或优选地为其他类型的生物相容的支撑物)，其机械地支撑所述装置的结构。
例如，提供下侧支撑物，其与下文描述的下侧电极相接触。还可以提供上侧支撑物，例如与下文描述的电解质相接触。
电极
还可以设置一对电极，即上侧电极60和下侧电极61，从而在这两个电极之间施加电压时，使得能够在两个电极之间产生电场，该电场优选地为均匀的，液晶层浸入所述电场之中。
两个电极可以是相同的。优选地，两个电极具有高电导性，即在室温下表现出大于1ohm/m的电导率。例如，电极由氧化铟锡(ITO)制成。
电极可以是平整的并平行于取向层，并且优选地为透明的。
例如，下侧电极与下侧取向层接触。
无论实施方案如何，电极都设置为：当从外部交流电源70施加外部电压Vext时，使得样本、各向异性电导体层和液晶都受到连接两个电极的场线的至少一部分的作用。
在“透射”实施方案中，上侧电极优选地设置在液晶与光源之间，更具体地在样本与光源之间，而下侧电极例如设置在下侧取向层与支撑物之间。上侧电极可以沿着光学路径设置在上侧偏振光片之前或之后。
优选地，样本和上侧电极浸没在相同的导电介质(在该示例中为液体电解质)中。液体电解质为由溶液中的离子组成的盐溶液。例如，可以设置一种细胞培养介质，在该示例中为Neurobasal(注册商标)。
在实施方案中，上侧电极距离各向异性电导体层大约1cm。
电极连接至交流电源。优选地，在电源的端子处产生的电压(称为“外部电压”Vext)取决于液晶的类型。在该示例中，对于37℃下的PCH5向列液晶，在电源的端子处产生的电压在2V至5V之间。
外部电压使液晶取向并改变入射光束的偏振，从而使得所述入射光束能够通过液晶层。
而且，如同“工作”部分所说明的那样，外部电压Vext的值的选择使由于电场的局部改变而导致的透射距离的检测最优，或甚至确保了由于电场的局部改变而导致的透射距离的检测。
偏振光片
还设置至少两个偏振光片，即上侧偏振光片20和下侧偏振光片21；所述偏振光片优选地为平整的，可选地为柔软的，并且其中至少一个垂直于入射光束的传播方向。
上侧偏振光片和下侧偏振光片为直线偏振光片，即其能够产生沿着其偏振轴直线偏振的光。
在“透射”实施方案中，与在说明书开头提及的一些LCD显示器相反，本文的上侧偏振光片和下侧偏振光片的偏振轴相互平行以产生第一对比度，相互垂直以产生与第一对比度相反的第二对比度。
偏振光片中的至少一个的偏振轴平行于取向层之一的取向方向。
在该示例中，上侧偏振光片的偏振轴平行于上侧取向层的取向方向，而下侧偏振光片的偏振轴垂直于下侧取向层的取向方向。
下侧偏振光片设置在液晶层与下文描述的光学传感器之间，并且优选地设置在下侧支撑物与所述光学传感器之间。
上侧偏振光片设置在液晶层与光源之间，并且优选地设置在上侧支撑物或电解质与所述光源之间。
第一偏振光片和第二偏振光片分别意指在光学路径上设置的第一个偏振光片和第二个偏振光片。
在“透射”实施方案中，第一偏振光片为上侧偏振光片。
在“反射”实施方案中，第一偏振光片为下侧偏振光片。
在“反射”实施方案中，期望的是，上侧偏振光片设置在上侧取向层与各向异性电导体层之间，光在所述上侧偏振光片上反射而不改变偏振(例如通过硅1,0,0)，并且下侧偏振光片优选地垂直于上侧偏振光片。下侧偏振光片也可以平行于上侧偏振光片，但这导致损失光强。
在“反射”实施方案中，还设置分光器120(在该示例中为45°的分光镜或棱镜)，所述分光器设置在下侧偏振光片与液晶之间，从而使得入射光束依次通过下侧偏振光片、分光镜和液晶，并在反射后沿着光学传感器的方向再次通过分光镜，而不通过下侧偏振光片。
优选地，偏振光片为平整的并垂直于入射光束的传播方向。
光学传感器
设置光学传感器80，其优选地为阵列形式的、平整的并平行于取向层，并且通常为CMOS、CCD传感器或至少一个光电二极管的其它阵列。还可以设置显微镜透镜，其联接至或不联接至CMOS、CCD传感器或至少一个光电二极管。在该示例中，焦点有利地位于液晶层。
优选地，设置标准传感器(例如，存在于数码相机中的)，其例如为1600万像素，其中每个像素为4μm*4μm。在该示例中，由于神经元的活动分布在1至4个像素上，因此观察范围为总面积256 10^6μm2上的100至400万神经元。
神经元网络-电解质
可以设置生物神经元网络作为样本100，所述生物神经元网络例如在微流体室(通常由聚二甲基硅氧烷(PDMS)或聚碳酸酯制成)中并浸入在电解质浴(通常为细胞培养介质)中。
在“透射”实施方案中，神经元网络设置在各向异性电导体层与上侧偏振光片之间，优选地与所述各向异性电导体层接触。也可以设置细胞粘合分子(通常为多聚-L-赖氨酸)的薄层，或者几乎不使电场衰减的另一绝缘体薄层。
工作
在电场的作用下，液晶受到力矩，并且沿着该场的场线而定向。
根据其构造，液晶或强或弱地使入射光束透射。其作用有些类似于光阑，由施加至其上的电场的强度进行控制。
由于该特性，本发明起到变换器的作用，其将样本(在该示例中为至少一个神经元的阵列)的电活动转变为在光学传感器上捕捉到的光信号。
如图1A和图1B所示，在不启动时，从液晶层的一个边缘至另一边缘，扭应力施加在扭曲向列液晶上。入射光束的光从一个取向层透射至另一个取向层，其偏振方向与向列同时转动(螺旋结构)。
在“透射”实施方案中，在不启动时，由于其TN结构，入射光束在液晶的输出处的偏振垂直于上侧偏振光片的输出处的偏振。由于偏振光片是平行的，入射光束在液晶的输出处的偏振轴垂直于下侧偏振光片的偏振轴，因此入射光束由下侧偏振光片停止透射：入射光束无法到达光学传感器，光学传感器不会产生电信号；这根据两个对比度的其中一个而产生信号。
已知的是，当外部电压Vext施加至电极时，在电极之间产生电场，受到这些场线的液晶的取向与场线一致。
通过这种方式，在“透射”实施方案中，当外部电压Vext施加至液晶时，入射光束能够通过液晶和下侧偏振光片而到达光学传感器，所述光学传感器产生电信号。
在光学传感器为像素阵列的情况下，有利地设置有校准步骤，在该校准步骤中，当外部电压Vext施加至液晶时，光学传感器的光学响应记录在存储器中，所述入射光束覆盖所述光学传感器的全部或者部分。
不存在样本并且优选地存在样本支撑物(例如微流体室)的情况下，当外部电压Vext施加至所述电极之间时，可以记录对应于光学传感器的光学响应的第一个初始图像；取决于选择第一对比度或第二对比度，所述第一初始图像称为白图像或黑图像。
在存在未激活的样本的情况下，当外部电压Vext施加至所述电极之间时，可以记录对应于光学传感器的光学响应的第二个初始图像，该第二个初始图像称为未激活的初始图像。
在神经元未激活时，神经元不产生电信号；在神经元激活时，神经元(尤其在细胞体的区域)产生电信号，所述电信号的幅值最大约为100mV。
事实上，所有神经元细胞表现出静息电位(potentiel de repos)，静息电位对应于原生质膜的两侧的细胞内介质与细胞外介质之间的电荷平衡。网络中的神经元通过以动作电位的形式传播信息而相互交流。
电荷流动通过细胞膜离子通道，导致细胞膜的局部极化或这些电荷的不平衡，并且逐渐传播，从而产生动作电位。
在两种情况下(激活或未激活)，细胞膜可以表示为与电阻Rm并联的电容Cm，电容的两端代表细胞内介质和细胞外介质，而电阻模拟流过离子通道的离子。
激活的神经元的细胞膜电位可以表示为与电阻Rn串联的电压源Vn，整体又与先前的RC回路并联。
在动作电位通过神经元的情况下，细胞膜电位的差值达到100mV的幅值，从对应于静息电位的-30mV变为+70mV，这在回路中表现为向Vn增加100mV，对应于神经元的最大激发状态。
相反，当神经元处于静息(未激活)时，细胞膜电位保持不变；这对应于低状态，将Vn固定为0V。
在体外培养的情况下，神经元经由培养室而与装置的剩余部分接触，在培养室中神经元浸入其介质(Neurobasal(注册商标)，电导率s～1S.m-1的电解质溶液)中。上侧电极与神经元之间的距离优选地表现为电阻Re，电阻Re有利地为不变的，但是也可以根据系统的几何关系而变化。
在实施方案中，包含细胞的培养井(即样本，其例如在PDMS中)是圆柱形状的井，在该示例中半径为5mm，高度为0.5cm。
电阻Re的值取决于包含神经元的培养井的几何形状，并由Re＝rho*l/A给出，其中rho为所使用的培养介质的电阻率，I为井的高度，A为井的面积。在该示例中，R＝5mm。
各向异性电导体有利地为封装在绝缘阵列中的竖直导体的规则网格。有利地，这些导体为纳米线。每个纳米线的特性可以通过电阻Rnf描述，所述Rnf取决于其几何形状(长度I和半径rnf)以及所使用的材料的电阻率。
Rnf＝rhonf*l/(Pi*rnf 2)，其中rhonf为纳米线的电阻率。
通过以下等式给出连接至所检测的神经元并被激发以将电信号从该激活神经元局部传递至液晶层的纳米线的数量n：
n＝(rnf(4-2√2)+2e+2√2rn)/(4rnf+2e)
其中，e为各向异性材料的纳米线之间的间距，rn为神经元的半径。
通过将Rac定义为与所检测的神经元并联连接的这些n个纳米线的阵列的等效电阻，得到Rac＝Rnf/n。
在高频(通常高于10kHz)，扭曲向列结构的液晶室能够模拟为：电容Clc1与电阻Rcl并联，所述电阻Rcl与另一电容Clc2串联。
施加至整个装置的外部电场为交流电源AC，其有利地发出方波信号，其可变幅值为Vext，频率在0.1Hz至100Ghz之间，在本示例中为100KHz。
为了简化等效电模型，忽略了所有接触电阻；但是如果所导致的电势损失大于0.001V，可以在模型中重新考虑接触电阻。
于是液晶层受到的电压Vcl可以表达为取决于所有这些参数。
Figure BDA0001761108350000151
其中，Zcl为整个液晶层的等效阻抗的模，从而
Figure BDA0001761108350000152
其中，ω为通过ω＝2Pi F(F为频率)给出的角频率；Zm为Rm和Cm的并联等效阻抗，Rm和Cm分别为神经元的细胞膜的电阻和电容，从而
Figure BDA0001761108350000153
给定所使用的液晶室的光电曲线T＝f(V)，能够通过光学传感器而得出透过整个装置的光的强度T。
在该示例中，T＝0.8Vcl-1.1，其在阈值电压Vth与饱和电压Vsat之间。
Tblack为不具有神经元的系统在施加电压Vext后的光强度，优选地选择Vext的值使得(Ton–Toff)/Tblack>S，
其中
S为光学传感器的灵敏度；
Ton为具有激活的神经元的系统在施加电压Vext后的光强度；Toff为具有未激活的神经元的系统在施加电压Vext后的光强度。
激活的神经元的电信号局部干扰在两个电极之间产生的电场，所述神经元位于所述电场中。本发明检测电场的这一局部扰动或改变。
实际上，光照不变的液晶根据外部电压Vext的值的光学响应(透射率)在图2中显示为两个曲线，曲线Toff中神经元未激活，而曲线Ton中神经元激活，并且产生100mV的电压差，所述电压差添加至外部电场Vext。通过光学传感器测量的光学响应的形式整体上与电压源Vext的频率无关，无论神经元是否激活。
在外部电压Vext的阈值Vth之下或者饱和值Vsat之上，电源的强度不变，光透射率T基本上也不变。Vth和Vsat的值特别地取决于液晶的类型，所述值是已知的或者通过测量而确定。优选地，外部电压Vext的值因此调整为使得Vth<Vext<Vsat。
在这种情况下，外部电压Vext的值为Vext＝Vext_1(在该示例中大约为2V)，当入射光束通过未激活的神经元100_I时，观察到光透射率的值为Toff_1，当入射光束通过激活的神经元100_A时，观察到光透射率的值为Ton_1。根据所使用的实验条件，能够表现出Toff_1与Ton_1之间的透射率的差别为8％，而传感器灵敏度为0.1％。
透射率的这一差别涉及了通过光学传感器获得的激活至少一个神经元的图像与未激活的初始图像之间的差别。因此能够使单一神经元的活动图像化，并通过光学传感器的一个至数个像素的阵列而检测到。
通过每个各向异性电导体的各向异性特点，确保激活的神经元在样本中的位置与检测该活动的光学传感器的一个或更多个光接收器的位置之间的对应关系。
至少一个神经元的阵列的激活(天然的或引发的)局部改变电场的值，从而使得在所述激活的神经元的竖直上方的液晶改变结构并与入射光束的传播方向取向相同，平行于场线的方向并且使得所述入射光束能够透射穿过液晶层。应注意到，改变结构的液晶在所述激活的神经元的“竖直上方”，这是因为，由于各向异性电导体，入射光束的传播方向平行于场线的方向，并垂直于取向层。如果每个各向异性电导体的单个传播方向不垂直于偏振光片，在通过光学传感器获得的图像中会产生偏差，该偏差能够通过校准而处理。
得益于本发明，能够同时观察单个神经元的活动，以及包括多达数百万神经元的神经元网络中的神经元阵列的活动。
而且，能够在大尺度(大观察范围)上观察神经元或神经元阵列的活动，即在神经元网络整体的尺度上观察，只要所述神经元网络的面积基本上等于光学传感器的面积，例如为8cm2。
能够设置包括至少一个透镜的阵列的光学模块，其位于支撑物110与光学传感器80之间，从而使得所述传感器80的面积能够小于样本的面积。
神经元的面积大约为75μm2。光学传感器具有大约1.7μm2的像素，不存在光学分辨率的问题。
有利地，能够不利用透镜而通过本发明获取图像。
而且，本发明不与样本接触，因此不会损坏所述样本。
本发明不限于先前描述的实施方案，例如也可以与所述实施方案的任一个相结合而设置至少一个光学导波器(例如为光纤的形式)的组件，从而在支撑物110的输出与光学传感器80之间引导入射光束，有效地使所述光学传感器移位。
附图标记说明
10 光源
20 上侧偏振光片
21 下侧偏振光片
30 液晶
40 各向异性电导体层
41 单个各向异性电导体
50 上侧取向层
51 下侧取向层
60 上侧电极
61 下侧电极
70 外部交流电源
80 光学传感器
90 入射光束
100 样本
100_A 激活的样本
100_I 未激活的样本
110 样本支撑物
120 分光器。

Claims (10)

1.一种用于光学检测由样本(100)局部产生的电场的光电装置，所述装置包括：
-交流电源(70)；
-线性上侧偏振光片(20)和线性下侧偏振光片(21)；
-液晶(30)层，其位于上侧取向层(50)与下侧取向层(51)之间，所述上侧取向层(50)和所述下侧取向层(51)具有两个相互垂直的取向方向；
-上侧电极(60)和下侧电极(61)，所述上侧电极(60)和所述下侧电极(61)电连接至交流电源(70)，并设置为当所述交流电源在所述电极之间施加电压差(Vext)时，使得在两个电极之间产生电场，液晶层浸入所述电场中；
-各向异性电导体层(40)，其设置在电极(60、61)之间；
其特征在于，所述装置还包括：
-所述样本(100)浸入在两个电极之间产生的所述电场中；
-光源(10)，其配置为发射单色光的入射光束(90)，所述入射光束通过透射或反射穿过液晶(30)层而朝向光学传感器(80)的方向；
并且，
-所述液晶(30)层具有有源可变偏振，
-所述各向异性电导体层(40)构造为使得在两个电极之间产生的所述电场沿着与取向层相交的单一传播方向而传输；
-所述各向异性电导体层设置为与上侧取向层接触，或者通过上侧偏振光片与上侧取向层隔开。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述样本(100)与所述上侧电极(60)和所述下侧电极(61)不接触。
3.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述上侧电极(60)和所述下侧电极(61)设置为，当所述交流电源(70)施加电压差(Vext)时，所述样本(100)、所述各向异性电导体层(40)和所述液晶(30)层经受连接两个电极的场线的至少一部分，由所述样本(100)局部产生的电场干扰在两个电极之间产生的所述电场。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述样本(100)包括生物神经元网络。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述上侧偏振光片(20)与所述下侧偏振光片(21)相互平行，并且设置在所述液晶(30)层的两侧。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述上侧偏振光片(20)与所述下侧偏振光片(21)相互垂直；所述上侧偏振光片设置在上侧取向层(50)与各向异性电导体层(40)之间；所述装置还包括分光器(120)，其构造为使得来自光源并通过下侧偏振光片(21)的入射光束(90)定向为朝向液晶(30)层，并且从下侧偏振光片(21)开始相继穿过分光器(120)、液晶(30)层，并在各向异性电导体层(40)上反射后，再次穿过液晶(30)层，可选地穿过分光器(120)，穿过光学传感器(80)而不穿过下侧偏振光片(21)。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述入射光束(90)经历这样的光学路径，第一取向层的取向方向平行于所述入射光束(90)的光学路径上遇到的第一个偏振光片的偏振方向。
8.根据权利要求1所述的装置，还包括所述光学传感器(80)，其配置为，在光源(10)的光束(90)透射或反射穿过液晶(30)层后，检测所述光束。
9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述液晶(30)为37℃下的PCH5向列液晶，并且所述电压差(Vext)在2V至5V之间。
10.根据权利要求1所述的装置，还包括存储器和可编程计算机，所述可编程计算机包括用于以下步骤的程序代码指令：
-在所述存储器中记录：
-使未激活的初始图像对应于所述样本(100)不发出电场时液晶(30)的光学响应；
-使激活的图像对应于所述样本(100)局部发出电场时液晶(30)的光学响应；
-计算未激活的初始图像与激活的图像之间的差别。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107510894A (zh) * 2017-07-07 2017-12-26 中山大学 纳米线纤维阵列应用于神经细胞局部离子通道的激活装置
EP4332571A1 (fr) * 2023-08-25 2024-03-06 Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives Structure d'interconnexion conductrice et transparente, procédé de fabrication et système associés

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6067129A (en) * 1996-03-15 2000-05-23 Osd Envizion, Inc. Welding lens with integrated display and method
US6549255B2 (en) * 1998-07-08 2003-04-15 Ecsibeo Ab Liquid crystal device and a method for producing it having directly controllable dynamic surface-director alignment layer
CN1509422A (zh) * 2001-05-21 2004-06-30 莫克斯泰克公司 具有偏振光分光器的图像投影系统
JP2007046943A (ja) * 2005-08-08 2007-02-22 Tokyo Univ Of Agriculture & Technology 観測装置、観測方法、ファラデー回転角測定方法、ファラデー楕円率測定方法、カー回転角測定方法及びカー楕円率測定方法
CN101089579A (zh) * 2006-03-22 2007-12-19 3i系统公司 高效照明表面检测系统
CN101769918A (zh) * 2008-12-31 2010-07-07 重庆医科大学 基于液晶取向变化的免疫检测方法
CN102143926A (zh) * 2008-09-05 2011-08-03 原子能与替代能源委员会 利用难熔钎焊组装碳部件的方法
CN102971081A (zh) * 2010-06-30 2013-03-13 伊利诺斯工具制品有限公司 用于粉末涂覆设备的粉末供应装置
CN103091014A (zh) * 2011-11-02 2013-05-08 财团法人工业技术研究院 光学测量装置
CN103635836A (zh) * 2011-03-16 2014-03-12 依视路国际集团（光学总公司） 具有由单元拼接组成的多个层的透明光学元件

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1119026A (ja) * 1997-07-08 1999-01-26 Fuji Photo Film Co Ltd 内視鏡装置
JP3813834B2 (ja) * 2001-04-17 2006-08-23 佐藤 進 液晶パネルパラメータ検出装置
DE602004031564D1 (de) * 2004-10-04 2011-04-07 Hitachi Ltd Personenbezogene identifikationseinrichtung
JP5024153B2 (ja) * 2008-03-27 2012-09-12 ソニー株式会社 生体撮像装置
CN103576368A (zh) * 2012-07-23 2014-02-12 天津富纳源创科技有限公司 彩色滤光片基板、触控式液晶显示面板及装置
FR3042796B1 (fr) * 2015-10-21 2022-04-29 Centre Nat Rech Scient Dispositif microfluidique pour confiner un echantillon

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6067129A (en) * 1996-03-15 2000-05-23 Osd Envizion, Inc. Welding lens with integrated display and method
US6549255B2 (en) * 1998-07-08 2003-04-15 Ecsibeo Ab Liquid crystal device and a method for producing it having directly controllable dynamic surface-director alignment layer
CN1509422A (zh) * 2001-05-21 2004-06-30 莫克斯泰克公司 具有偏振光分光器的图像投影系统
JP2007046943A (ja) * 2005-08-08 2007-02-22 Tokyo Univ Of Agriculture & Technology 観測装置、観測方法、ファラデー回転角測定方法、ファラデー楕円率測定方法、カー回転角測定方法及びカー楕円率測定方法
CN101089579A (zh) * 2006-03-22 2007-12-19 3i系统公司 高效照明表面检测系统
CN102143926A (zh) * 2008-09-05 2011-08-03 原子能与替代能源委员会 利用难熔钎焊组装碳部件的方法
CN101769918A (zh) * 2008-12-31 2010-07-07 重庆医科大学 基于液晶取向变化的免疫检测方法
CN102971081A (zh) * 2010-06-30 2013-03-13 伊利诺斯工具制品有限公司 用于粉末涂覆设备的粉末供应装置
CN103635836A (zh) * 2011-03-16 2014-03-12 依视路国际集团（光学总公司） 具有由单元拼接组成的多个层的透明光学元件
CN103091014A (zh) * 2011-11-02 2013-05-08 财团法人工业技术研究院 光学测量装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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利用液晶取向变化的光学免疫检测方法;熊兴良等;《高等学校化学学报》;20091230;第30卷(第5期);891-895 *

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