CN112779155A - 光纤表面电场筛选装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光纤表面电场筛选装置，包括一撷取器，该撷取器设有一光纤，于该光纤中间加工形成直径15um以下的细化部，使得该细化部的表面产生负电荷，能用以吸引表面带有正电荷的细胞，例如吸引心脏细胞、内皮细胞或细菌至该细化部周围，达到筛选撷取细胞的功效。

Description

光纤表面电场筛选装置
技术领域
本发明涉及一种光纤带电的创新应用，尤其涉及一种光纤表面电场筛选装置。
背景技术
由于现有技术无法对正常细胞以及病变细胞进行筛选，一般杀死病变细胞的做法大多是将正常细胞和病变细胞一起杀掉，但这样会损伤人的免疫系统使免疫力下降。
再者，要对病变的细胞进行研究时，若非由外观就能观察到细胞已病变，也无法对正常细胞以及病变细胞进行筛选，以上的状况都使得杀死病变细胞或研究病变细胞显得困难。
发明内容
为了解决现有无法对正常细胞以及病变细胞进行筛选的问题，利用光纤带电的技术进行创新的应用，本发明提出一种光纤表面电场筛选装置，包括一撷取器，该撷取器设有一光纤，于该光纤中间加工形成一直径为15um以下的细化部，在该细化部的表面产生负电荷。
较佳的，本发明在所述细化部的周围覆盖一层有机材料。
进一步，本发明在所述光纤的两端分别连接一光源以及一光谱仪。
更进一步，本发明所述光源是超辐射发光二极管。
进一步，本发明包括一配合该撷取器的电场产生装置，该电场产生装置设有一高压电源供应器，该高压电源供应器的正极电连接一导电构造，供应该导电构造电源产生一电场，将该电场施加在该撷取器的该细化部。
较佳的，本发明所述光纤是单模光纤或七芯光纤。
本发明使用时，将拉锥后在表面形成负电荷的该细化部伸抵需要撷取病变细胞的位置，以该细化部撷取表面带有正电荷的病变细胞，将该些病变细胞由组织中撷取出来。
本发明的有益效果在于，将作为撷取器的光纤加工形成6um以下的细化部，即可在该细化部的表面产生负电荷，能将该撷取器带有负电荷的该细化部用于吸引、撷取病变细胞的操作，特别适用于将表面带有正电荷的病变细胞由带有负电荷的正常细胞中分离出来，例如用于在组织中撷取表面带有正电荷的病变细胞、细菌，或者用于在实验时在样本中撷取出表面带有正电荷的细菌、病变细胞进行研究。
本发明进一步包括的电场产生装置，则是能进一步对该撷取器的该细化部施加电场，使该细化部的表面产生更多的负电荷，提升该撷取器能够撷取表面带有正电荷的病变细胞、细菌的效能。
本发明该撷取器带有负电荷的该细化部能够吸引带正电荷的任何物质，除了能吸引撷取表面带正电的细胞以外，也能吸引带有正电的无机物例如烟尘的粒子，该细化部吸附的粒子会阻碍该光纤传输光信号的效果，因此通过光源以及光谱仪结合在该光纤两端，一端发出光信号而以另一端接收光信号的方式，能通过读取光谱仪的数值确认该撷取器的该细化部吸附粒子的多寡。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的撷取器的示意图；
图2为本发明较佳实施例的装置示意图；及
图3为本发明较佳实施例吸引粒子的波长光功率损耗光谱图。
附图标记说明：
10撷取器、11光纤、12细化部、13有机材料、20电场产生装置、21高压电源供应器、22导电构造、30光源、40光谱仪、A电场、B负电荷。
具体实施方式
请参看图1、图2所示的本发明较佳实施例的图，本发明是一种光纤表面电场筛选装置，包括一撷取器10、一配合该撷取器10用于产生电场的电场产生装置20、一光源30以及一光谱仪40(OSA)，其中：
该撷取器10设有一光纤11，该光纤11可以是单模光纤或者七芯光纤，该光纤11具有相反的两端，在本较佳实施中该光纤11采用的是单模光纤，在该光纤11的中间以光纤熔融拉锥机拉锥加工形成一细化部12，在干燥无氧的环境中将该光纤11拉锥加工形成直径15um以下的细化部12，使该细化部12表面带有负电荷B；或者在室内环境中将该光纤11拉锥加工形成直径6um以下的细化部12，使该细化部12表面带有负电荷B；在本较佳实施例中该撷取器10是运用在一般的室内环境，该光纤11加工形成的该细化部12的直径是3.97um，并且为了更好地吸附细胞或细菌，本较佳实施例在该细化部12的周围覆盖一层具有细胞亲和性的有机材料13，例如食用醋、50％的浓硫酸或氢氧化钾(KOH)。
该电场产生装置20是选择性设置的装置，用于加强该细化部12表面带有的负电荷B。该电场产生装置20设有一高压电源供应器21，向该高压电源供应器21供应交流电，该高压电源供应器21的正极电连接一导电构造22，在本较佳实施例中该导电构造22是铜线，该高压电源供应器21向该导电构造22供应5kV的直流电源使其产生一电场A，将该电场A施加在该撷取器10的该细化部12，可增加该细化部12表面带有的负电荷B。
该光源30以及该光谱仪40也是选择性设置的装置，使用时该光源30以及该光谱仪40分别连接在该光纤11的相反两端，该光源30是超辐射发光二极管(SLD)，该光源30向该撷取器10的该光纤11输出光信号，光信号通过该细化部12后由该光谱仪40接收，吸附在该细化部12的粒子多寡会影响该光纤11对光信号的传输，吸附在该细化部12的粒子越多，通过该光纤11传输光信号的光功率损耗越大。
当本发明上述较佳实施例使用于吸附表面带正电荷的病变细胞或细菌时，若仅使用该撷取器10，是将该撷取器的该细化部12接近细胞，以表面带有负电荷B的该细化部12吸引并撷取表面带有正电荷的病变细胞或细菌，将上述病变细胞或细菌由正常细胞中分离而吸附在该细化部12周围的有机材料13，借此在不破坏正常细胞的情况下将该些病变细胞或细菌由组织或样本中撷取出来。
当本发明的该撷取器10配合该电场产生器20使用时，是将该电场产生器20产生的电场A施加在需要撷取病变细胞或细菌处，也就是该撷取器10的该细化部12撷取细胞的范围，在该电场A中该细化部12的周围会产生更多的负电荷，接着以表面带有负电荷B的该细化部12吸引并撷取表面带有正电荷的病变细胞或细菌，在不破坏正常细胞的情况下将该些病变细胞或细菌由组织或样本中撷取出来，
当本发明上述较佳实施例用于吸附粒子时，能够单独以该撷取器10用于吸附粒子，也能配合将该撷取器10的该细化部12置于该电场A的作用范围内而以该细化部12吸附粒子，这时该细化部12的周围可以不设有该层有机材料13，直接以该细化部12吸附粒子。
该光源30向该撷取器10的该光纤11输出光信号，光信号通过该细化部12后由该光谱仪40接收并输出如图3所示的波长损耗光谱图，其中LINE1是未拉锥的光纤11的波形，LINE2是拉锥后的光纤11的波形，LINE3、LINE4以及LINE5是该细化部12吸附20秒、30秒以及40秒烟尘的波形；由图2所示，可知当该光源30向该撷取器10的该光纤11输出光信号，光信号通过该细化部12后由该光谱仪40接收时，该细化部12吸附越多粒子则该光纤11传输的光功率损耗越大，读取该光谱仪40显示的光谱图可以作为该细化部12吸附例子多寡的判断。
本发明除了在上述较佳实施例中，是将该光纤11拉锥加工形成该细化部13以外，也可以使用化学蚀刻或机械加工研磨的手段加工该光纤11形成所述的细化部13，在使用时同样可以达到该细化部12周围带有负电荷而能用于撷取表面带有正电荷的病变细胞或细菌的功能。
上述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明主张的权利范围，凡其它未脱离本发明所揭示的精神所完成的等效改变或修饰，均应包括在本发明的主张范围内。

Claims (7)

1.一种光纤表面电场筛选装置，其特征在于，包括一撷取器，该撷取器设有一光纤，于该光纤中间加工形成一直径为15um以下的细化部，在该细化部的表面产生负电荷。
2.如权利要求1所述光纤表面电场筛选装置，其特征在于，在所述细化部的周围覆盖一层有机材料。
3.如权利要求1所述光纤表面电场筛选装置，其特征在于，在所述光纤的两端分别连接一光源以及一光谱仪。
4.如权利要求3所述光纤表面电场筛选装置，其特征在于，所述光源是超辐射发光二极管。
5.如权利要求1、2或3所述光纤表面电场筛选装置，其特征在于，包括一配合该撷取器的电场产生装置，该电场产生装置设有一高压电源供应器，该高压电源供应器的正极电连接一导电构造，供应该导电构造电源产生一电场，将该电场施加在该撷取器的该细化部。
6.如权利要求1至4其中任一项所述光纤表面电场筛选装置，其特征在于，所述光纤是单模光纤或七芯光纤。
7.如权利要求5所述光纤表面电场筛选装置，其特征在于，所述光纤是单模光纤或七芯光纤。
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