[发明专利]一种在物镜视场内任意移动细胞的环形光镊及实现方法

摘要

本发明公开了一种在显微物镜视场内任意移动细胞的环形光镊以及实现方法，通过第一计算机上加载事先利用傅里叶变换相移定理分区调制的相位图到空间光调制器，将相位调制后的线偏振光通过4F成像系统成像到聚焦物镜的后孔径平面；物镜对相位调制的入射线偏振激光光束聚焦，在焦平面区域产生直径从几百纳米到几微米，可以精确调节的环形光斑。当空间光调制器连续加载多幅不同的相位调制图时，每幅对应的环形光斑位置移动变化很小，使得环形光斑产生近似连续的移动。当位于物镜焦平面的载物台上放置细胞样品池时，本发明可以实现环形激光光斑捕获不同尺寸的低折射率微粒，例如细胞，并按事先设计的任意路径移动细胞。

主权项

一种在显微物镜视场内任意移动细胞的环形光镊，其特征在于，包括：激光器、扩束准直系统、线偏振器、第一反射镜、第一计算机、纯相位空间光调制器、4F傅里叶变换成像系统、分束镜、倒置物镜、载物台、样品池、正置物镜、LED样品照明光源、第二反射镜、滤色镜、成像透镜、CCD电荷耦合成像器件、第二计算机，所述扩束准直系统包括物镜、小孔和透镜；其中，将激光器发出的激光首先进行扩束准直使之成为平行光束，再通过一个线偏振器获得线偏振平行光束，偏振方向与纯相位空间光调制器的液晶面长边平行；使线偏振平行光束通过第一反射镜斜入射纯相位空间光调制器以获得相位调制光束，纯相位空间光调制器的相位由第一计算机通过数据线加载；相位调制光束由4F傅里叶变换成像系统和分束镜成像在倒置物镜的后孔径平面；倒置物镜将光束聚焦成可以改变位置的空心环形光斑，空心环形光斑透过盖玻片入射在位于载物台下表面的样品池内；样品池由LED样品照明光源和正置物镜聚焦的光束照明；照明后的样品池透过倒置物镜、分束器、第二反射镜、滤色镜和聚焦透镜成像在电荷耦合成像器件以及与之连接的第二计算机上；通过样品台水平扫描使空心环形光斑能够捕获样品池内悬浮的某个细胞；动态更新加载在第一计算机和纯相位空间光调制器的相位调制图，使空心环形光斑在焦平面内沿事先设计的路径移动，从而带动捕获的细胞移动。