一种在体细胞水平的离子通道检测设备的制作方法

1.本技术涉及光学系统技术领域，尤其涉及一种在体细胞水平的离子通道检测设备。


背景技术：

2.生物膜离子通道是各种无机离子跨膜被动运输的通路。活体细胞不停地进行新陈代谢活动，就必须不断地与周围环境进行物质交换，而细胞膜上的离子通道就是这些物质交换的重要途径。离子通道由细胞产生的特殊蛋白质构成，它们聚集起来并镶嵌在细胞膜上，中间形成水分子占据的孔隙，这些孔隙就是水溶性物质快速进出细胞的通道。离子通道的活性，就是细胞通过离子通道的开放和关闭调节相应物质进出细胞速度的能力，对实现细胞各种功能具有重要意义。
3.现有的对离子通道的活性进行检测的方式主要通过光学检测实现，所谓光学检测就是通过离子荧光指示剂作用在待检测区域，利用荧光显微装置检测区域内荧光强度的变化，动态反映区域内离子浓度的变化情况。但这种检测方式精度不高，检测范围只能缩小至一片区域，无法对单个细胞内的离子荧光强度进行检测。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供了一种在体细胞水平的离子通道检测设备，用以解决现有的离子通道检测技术精度不足，无法针对单个细胞内的离子荧光强度进行检测的技术问题。
5.本技术实施例提供了一种在体细胞水平的离子通道检测设备，所述设备包括：用于生成样品的细胞级三维图像的自适应光学相干断层扫描oct系统，与用于对离子通道进行荧光检测的荧光通道系统；其中，所述荧光通道系统包括激发荧光通道系统、自发荧光通道系统以及开关，所述自适应oct系统包括计算机；所述计算机用于基于所述细胞级三维图像确定所述样品中的待测细胞，以及用于确定所述待测细胞中的离子对应的荧光信号信息，所述激发荧光通道系统用于发出激发光信号，并通过所述自适应oct系统将所述激发光信号作用在所述样品中的待测细胞上，以对所述样品的待测细胞中离子在所述激发光信号的刺激下产生的激发荧光进行检测，所述自发荧光通道系统用于接收所述样品的待测细胞中离子自发产生的自发荧光，并对所述自发荧光进行检测；所述开关用于在所述计算机的控制下，对所述激发荧光系统与所述自发荧光系统进行切换。
6.在本技术说明书的一个或多个实施例中，所述激发荧光通道系统包括第二光源、光斑校正器、半透半反镜、第二二向色镜、第一光电倍增管以及第二光电倍增管；所述第二光源用于发出所述激发光信号，所述光斑校正器用于校正所述激发光信号的发散角与光斑形状，所述半透半反镜用于反射所述样品的待测细胞中离子在所述激发光信号刺激下产生的激发荧光，所述第二二向色镜用于接收并划分激发荧光，得到第一激发荧光与第二激发荧光，所述第一光电倍增管用于接收所述第一激发荧光，并将所述第一激发荧光的光信号转换为第一激发荧光电信号，所述第二光电倍增管用于接收所述第二激发荧光，并将所述
第二激发荧光的光信号转换为第二激发荧光电信号；所述自发荧光通道系统包括反光镜以及第三光电倍增管；所述反光镜用于对所述样品发出的自发荧光进行反射，所述第三光电倍增管用于接收所述自发荧光，并将所述自发荧光的光信号转换为自发荧光电信号；所述计算机还用于基于所述第一激发荧光电信号、第二激发荧光电信号或自发荧光电信号确定所述样品的待测细胞是否正常。
7.在本技术说明书的一个或多个实施例中，所述自适应oct系统还包括：第一光源、第一耦合器、双轴扫描系统、反射镜以及第二耦合器；所述第一光源用于发出扫描光信号，所述第一耦合器用于将所述扫描光信号划分为第一束光与第二束光，所述双轴扫描系统用于通过所述第一束光对所述样品进行扫描，生成带有样品信息的后向散射光，所述反射镜用于对第二束光进行反射，生成反射光，所述第二耦合器用于接收所述带有样品信息的后向散射光与所述反射光，并基于所述带有样品信息的后向散射光与所述反射光生成干涉光信号，所述计算机还用于基于所述干涉光信号生成所述细胞级三维图像。
8.在本技术说明书的一个或多个实施例中，所述自适应oct系统还包括：第一环行器、第二环行器、第一准直器以及第二准直器；所述第一环行器用于为所述第二束光与所述反射光提供光传输通道，所述第一准直器用于将所述第二束光调整为平行光束；所述第二环行器用于为所述第一束光与所述带有样品信息的后向散射光提供光传输通道，所述第二准直器用于将所述第一束光调整为平行光束。
9.在本技术说明书的一个或多个实施例中，所述自适应oct系统还包括：第一二向色镜；所述第一二向色镜用于，接收所述第一束光对应的平行光束，并将所述第一束光对应的平行光束全部送入所述双轴扫描系统；以及用于，反射所述激发光信号，并将所述激发光信号送入所述双轴扫描系统；还用于，接收光照射向所述样品后返回的光信号，所述返回的光信号中含有带有样品信息的后向散射光。
10.在本技术说明书的一个或多个实施例中，所述自适应oct系统还包括：波前校正器；所述波前校正器用于实时校正进入样品中的所述第一束光的波前信息，使得光学系统的分辨率接近光学衍射极限，提高光学系统在样品组织中的光学分辨率；所述波前校正器将所述第一束光校正后，照射向所述样品，产生的带有样品信息的后向散射光，所述带有样品信息的后向散射光携带照射范围内样品的细胞级别的图像信息。
11.在本技术说明书的一个或多个实施例中，所述自适应oct系统还包括：信号接收装置以及信号采集装置；所述信号接收装置用于接收所述第二耦合器生成的干涉光信号，将所述干涉光信号转换为对应的电信号，所述信号采集装置用于采集所述干涉光对应的电信号，并将所述电信号传输至计算机，所述计算机用于将所述电信号转化为数字信号，并根据所述数字信号生成所述细胞级三维图像。
12.在本技术说明书的一个或多个实施例中，所述自适应oct系统还包括：扫描镜头；所述扫描镜头用于将所述第一束光照射向所述样品；以及用于接收所述第一束光照射向样品后生成的所述带有样品信息的后向散射光。
13.在本技术说明书的一个或多个实施例中，所述双轴扫描系统用于通过所述扫描镜头将所述第一束光照射向所述样品后进行扫描，具体为：所述双轴扫描系统为x、y双轴扫描系统，用于通过所述扫描镜头将所述第一束光聚焦在所述样品上，所述双轴扫描系统的y轴进入第一预设扫描位置后，所述双轴扫描系统的x轴发生横向移动，完成对所述样品的第一
预设扫描区域的扫描；之后，所述双轴扫描系统的y轴纵向移动至所述样品的第二预设扫描位置，所述双轴扫描系统的x轴发生横向移动，完成对所述样品的第二预设扫描区域的扫描；重复执行上述过程，直至所述双轴扫描系统的y轴纵向移动至所述样品的第n预设扫描位置后，所述双轴扫描系统的x轴发生横向移动，完成对所述样品的第n预设扫描区域的扫描；其中，所述第一预设扫描位置在所述第一预设扫描区域的第一端，所述第二预设扫描位置在所述第二预设扫描区域的第一端，所述第n预设扫描位置在所述第n预设扫描区域的第一端。
14.在本技术说明书的一个或多个实施例中，所述计算机用于基于所述第一激发荧光电信号、第二激发荧光电信号或自发荧光电信号确定所述样品的待测细胞是否正常，具体为，所述计算机基于所述第一激发荧光电信号与所述第二激发荧光电信号的强弱，确定所述待测细胞中的离子浓度，或，基于所述自发荧光电信号对应的信号强度，确定所述待测细胞中的离子浓度；基于所述离子浓度，确定所述待测细胞的代谢功能是否正常。
15.本技术实施例提供的一种在体细胞水平的离子通道检测设备，具有以下有益效果：通过将自适应oct系统与荧光通道系统相结合，能够得到样品组织内细胞级的图像，能够检测到单个细胞内的离子荧光强度变化，得到单个细胞的离子通道信息和病变情况，准确定位病变位置，实现对细胞内的离子荧光进行实时性的检测。
附图说明
16.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
17.图1为本技术实施例提供的一种在体细胞水平的离子通道检测设备架构示意图；
18.图2为本技术实施例提供的一种荧光通道系统架构示意图。
具体实施方式
19.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
20.光学相干断层扫描技术(optical coherence tomography，oct)是一项新兴的光学成像技术。它利用弱相干光干涉仪的基本原理，检测生物组织不同深度层面对入射弱相干光的背向反射或几次散射信号，通过扫描得到生物组织二维结构图像。oct技术由于具有实时、在体、无创、分辨率高、成本低等特点已成为继x-ct和mri技术之后的又一突破性技术。现如今，oct技术已经在眼科、牙科和皮肤科的临床诊断中得到应用，在生物组织活体检测和成像方面有着广阔的应用前景。
21.oct系统中光源发出的光会被分为两束，一束进入参考臂，一束进入样品臂。进入样品臂的光照射在样品上，光需要穿透被测样品的上层到达深层结构，才能够得到被测样品的截面图像。当光到达深层位置时光强会有一定程度的衰减，光的衰减会限制oct技术的成像深度，造成被测样品oct图像整体色感不一致，且在深层位置的局部对比度严重下降，从而掩盖被测样品的深层结构信息。在理想情况下，oct系统发出的光束可以不受任何影响
地聚焦在样品的某一点上。但在实际传输中，紊流、热晕使光发生少量变化，造成传输波前畸变，因此光束发散，减弱了发送到这一点上的光束强度。
22.自适应光学(adaptive optics，ao)是一项使用可变形镜面矫正因紊流、热晕造成的光波波前发生畸变，从而改进光学系统性能的技术。刚开始时自适应光学技术应用在天文领域，直到1994年美国罗切斯特大学视觉科学中心的junzhong liang等将自适应光学应用于视觉研究，把哈特曼相机和自适应光学技术引入视网膜成像，建立了世界上第一台用于人眼的自适应光学成像系统，并且首次获得了活体人眼高分辨率单细胞(视锥细胞)图像。2005年，美国印第安纳大学视光学院，jungtae rha等人将自适应光学系统引入频谱光学相干断层扫描仪，大大提高了sd-oct的成像分辨率，分别在眼底中心凹1
°
和2.4
°
区域内获得了单个锥状细胞的清晰图像。正是因为自适应光学技术能够实时校正人眼相差，从而获得接近衍射极限水平的图像，因此近些年来自适应成像技术得到了迅猛的发展。
23.生物膜离子通道(ion channels of biomembrane)是各种无机离子跨膜被动运输的通路。生物膜对无机离子的跨膜运输有被动运输(顺离子浓度梯度)和主动运输(逆离子浓度梯度)两种方式。被动运输的通路称离子通道，主动运输的离子载体称为离子泵。生物膜对离子的通透性与多种生命活动过程密切相关。例如，感受器电位的发生，神经兴奋与传导和中枢神经系统的调控功能，心脏搏动，平滑肌蠕动，骨骼肌收缩，激素分泌，光合作用和氧化磷酸化过程中跨膜质子梯度的形成等。
24.活体细胞不停地进行新陈代谢活动，就必须不断地与周围环境进行物质交换，而细胞膜上的离子通道就是这些物质交换的重要途径。人们已经知道，大多数对生命具有重要意义的物质都是水溶性的，如各种离子，糖类等，它们需要进入细胞，而生命活动中产生的水溶性废物也要离开细胞，它们出入的通道就是细胞膜上的离子通道。
25.离子通道由细胞产生的特殊蛋白质构成，它们聚集起来并镶嵌在细胞膜上，中间形成水分子占据的孔隙，这些孔隙就是水溶性物质快速进出细胞的通道。离子通道的活性，就是细胞通过离子通道的开放和关闭调节相应物质进出细胞速度的能力，对实现细胞各种功能具有重要意义。
26.离子通道是机体正常生理功能得以维持的重要分子基础。一旦某些先天性或后天获得性的原因导致离子通道的结构和(或)功能发生改变，其所承载的功能必将发生异常，就有可能引起细胞功能紊乱，形成各种离子通道疾病。因此研究细胞内外离子的活动规律在生命科学领域具有重要意义。通过单个细胞内外离子活动的研究，可以探索生命基本活动规律、研究蛋白质结构和功能的关系、揭示疾病的发病机理、发展新的临床干预手段、及逆行药理学和毒理学研究以及新药的开发与筛选。
27.对单个细胞内外离子活动生理信号的研究主要是通过电学方法，即通过膜片钳技术来测量离子通道的活动。但膜片钳技术存在一定的局限性，无法对细胞内的离子浓度进行实时测量。直到光学检测方法的诞生才解决了这一特殊问题。光学检测是通过离子荧光指示剂，动态显示细胞内离子浓度的变化。特别是对可兴奋细胞如神经细胞、内分泌细胞和肌肉细胞等生理活动的观察与研究有其特殊的意义。利用荧光显微装置检测荧光强度的变化，能够反映细胞内离子浓度的变化情况，从而为研究离子通道和细胞分泌、收缩等其它活动的调控提供了相应的研究工具。
28.荧光显微测量细胞内游离离子浓度是一种无损伤的光学测量方法，具有高响应速
度、低光毒害性等优点。
29.以上现有技术存在如下的技术问题：
30.1.不能对检测区域或单个细胞进行三维成像；
31.2.检测区域内的整体荧光强度，无法针对区域内单个细胞内的离子荧光强度进行检测；
32.3.离子荧光检测技术通过荧光强度的变化可以检测出该区域内是否出现病变情况，但无法确定具体的病变位置。
33.本技术实施例提出的离子通道检测设备将荧光通道系统与自适应光学相干断层(oct)系统相结合，能够提高离子通道检测的技术水平，能够清晰地观察到单个细胞的变化，将离子通道检测技术与之结合则能够在细胞级别上检测到单个细胞内离子荧光强度的变化，从而得到单个细胞的通道情况，实现了将离子通道的检测的观察范围由一片区域逐步聚焦到荧光强度异常的单个细胞。
34.下面通过附图对本技术实施例提出的技术方案进行详细的说明。
35.图1为本技术实施例提供的一种在体细胞水平的离子通道检测设备架构示意图。如图1所示，本技术实施例中的离子通道检测设备包括：第一光源1、第一耦合器2、第一环行器3、第一准直器4、反射镜5、第二环行器6、第二准直器7、第一二向色镜8、双轴扫描系统9、波前校正器10、扫描镜头11、第二耦合器13、信号接收装置14、信号采集装置15、计算机16、和荧光通道系统17。
36.在本技术实施例的一种或多种可能实现方式中，离子通道检测设备包含由上述器件构成的两个子系统：自适应oct系统与荧光通道系统17；其中，自适应oct系统用于生成样品12细胞级三维图像，荧光通道系统17用于对离子通道进行荧光检测，并且，离子通道检测系统中除荧光通道系统17之外的其他器件，构成本技术实施例中的自适应oct系统。
37.为了说明自适应oct系统与荧光通道系统结合的光路系统原理，现以最简单的自适应oct系统为例进行介绍，在实际应用过程中使用的自适应oct系统包括但不限于本技术实施例中所述的光路。
38.也即，本技术实施例中的自适应oct系统包括：第一光源1、第一耦合器2、第一环行器3、第一准直器4、反射镜5、第二环行器6、第二准直器7、第一二向色镜8、双轴扫描系统9、波前校正器10、扫描镜头11、第二耦合器13、信号接收装置14、信号采集装置15以及计算机16。其中，第一光源1用于发出扫描光信号，第一耦合器2用于将前述扫描光信号划分为第一束光与第二束光(为便于描述，第一束光走第二环行器6对应的光路，第二束光走第一环行器3对应的光路)，第一环行器3用于为第二束光提供光传输通道，第一准直器4用于将第二束光调整为平行光束，反射镜5用于对平行光束进行反射，生成反射光，第二环行器6用于为第一束光提供光传输通道，第二准直器7用于将第一束光调整为平行光束，第一二向色镜8用于将平行光束全部送入双轴扫描系统9，双轴扫描系统9将光传输至扫描镜头11，第一束光通过扫描镜头11照射向样品12，生成带有样品信息的后向散射光，另外，波前校正器10用于对第一束光的波前信息进行实时校正，第二耦合器13用于接收带有样品信息的后向散射光与反射光，并基于带有样品信息的后向散射光与反射光生成干涉光信号，信号接收装置14用于接收第二耦合器13生成的干涉光信号，将干涉光信号转换为对应的电信号，信号采集装置15用于采集信号接收装置14生成的干涉光对应的电信号，并将对应的电信号传输至
计算机，计算机16用于将干涉光信号对应的电信号转化为数字信号，并根据数字信号生成样品12的细胞级三维图像。
39.在上述过程中，第一环行器3还用于为第二束反射光提供光传输通道，以及，第二环行器6还用于为带有样品信息的后向散射光提供光传输通道。
40.进一步，荧光通道系统17的结构图如图2所示，在图2中，荧光通道系统17被划分为激发荧光通道系统，用于对样品12的待测细胞中离子在激发光信号的刺激下产生的荧光进行检测，以及自发荧光通道系统，用于对样品12的待测细胞中离子自发产生的荧光进行检测，需要说明的，本技术实施例中的荧光通道系统17在使用之前，需要通过计算机16确定样品12中的待测细胞，并根据待测细胞确定激发光信号，具体地是，根据待测细胞中的测定离子，确定相应的激发光信号，该过程中可以通过在计算机16中预存测定离子与激发光信号的对应关系实现。
41.具体地，如图2所示，荧光通道系统17包括：开关18、由第二光源171、光斑校正器172、半透半反镜173、第二二向色镜174、第一光电倍增管175和第二光电倍增管176构成的激发荧光通道系统，以及由反光镜177、第三光电倍增管178构成的自发荧光通道系统。在本技术的一个示例中，激发荧光通道系统和自发荧光通道系统是两个完全不同的系统，但在本方案中，两个系统都处于荧光通道系统17中，两个系统所处的状态由开关18进行控制。开关18由计算机16控制，当计算机16设定检测离子的激发荧光强度时，开关18自动遮挡自发荧光系统的光路，当计算机16设定检测离子的自发荧光强度时，开关18由遮挡自发荧光光路的状态转变为遮挡激发荧光光路。
42.在本技术实施例的一种或多种可能实现方式中，激发荧光通道系统中的各器件作用如下：第二光源171用于发出激发光信号，光斑校正器172用于校正激发光信号的发散角与光斑形状，半透半反镜173用于反射样品12的待测细胞中离子在激发光信号刺激下产生的激发荧光，第二二向色镜174用于接收并划分激发荧光，得到第一激发荧光与第二激发荧光，第一光电倍增管175用于接收第一激发荧光，并将第一激发荧光的光信号转换为第一激发荧光电信号，第二光电倍增管176用于接收第二激发荧光，并将第二激发荧光的光信号转换为第二激发荧光电信号。并且，自发荧光通道系统中的各器件作用如下：反光镜177用于对样品12发出的自发荧光进行反射，第三光电倍增管178用于接收自发荧光，并将自发荧光的光信号转换为自发荧光电信号。
43.在得到第一激发荧光电信号、第二激发荧光电信号或自发荧光电信号之后，计算机16就可以根据电信号的强弱，判断样品12待测细胞中离子浓度的强弱，进而确定待测细胞是否正常。
44.进一步地，在上述过程中还会使用到自适应oct系统中的第一二向色镜8，第一二向色镜8用于反射第二光源171发出的激发光信号，并将该激发光信号送入双轴扫描系统9，激发光信号经由扫描系统9依次进入波前校正器10和扫描镜头11，激发光信号经由扫描镜头11照射向样品12。
45.在本技术实施例的一种或多种可能实现方式中，双轴扫描系统9通过扫描镜头11将第一束光照射向样品12后进行扫描，具体为：双轴扫描系统9为x、y双轴扫描系统，通过扫描镜头11将第一束光聚焦在样品12上，双轴扫描系统9的y轴进入第一预设扫描位置后，双轴扫描系统9的x轴发生横向移动，完成样品12的第一预设扫描区域的扫描过程；之后，双轴
扫描系统9控制y轴纵向移动至样品12的第二预设扫描位置，进入第二预设扫描位置后双轴扫描系统9的x轴发生横向移动，完成样品12的第二预设扫描区域的扫描过程；重复执行上述过程，直至双轴扫描系统9控制y轴纵向移动至样品12的第n预设扫描位置，进入第n预设扫描位置后双轴扫描系统9的x轴发生横向移动，完成样品12的第n预设扫描区域的扫描过程；其中，第一预设扫描位置在第一预设扫描区域的第一端，第二预设扫描位置在第二预设扫描区域的第一端，
……
，第n预设扫描位置在第n预设扫描区域的第一端，需要说明的是，第一预设扫描位置、第二预设扫描位置，
……
，第n预设扫描位置，都在预设扫描区域的同一端，并且，第一预设扫描区域、第二预设扫描区域直至第n预设扫描区域构成样品12的扫描区域。
46.在本技术实施例的一种或多种可能实现方式中，在检测样品12的激发荧光强度时可以使用荧光指示剂，采用fluo3为荧光指示剂，钙离子的激发光波长为488nm，也即，可以选用波长为488nm的第二光源171。
47.下面通过光的传播过程，对本技术实施例中的离子通道检测系统进行进一步说明：
48.自适应oct系统中的第一光源1发出的光照射到第一耦合器2上后被分为两束，分别为第一束光和第二束光。第二束光由第一环行器3的通道22进入第一环行器3后由第一环行器3的通道24进入第一准直器4，第一准直器4将第二束光变为平行光束后照射向反射镜5，照射到反射镜5上的第二束光被反射回第一准直器4，第一准直器4将第二束光的反射光经由第一环行器3的通道24传输至第一环行器3的通道23后进入第二耦合器13。第一束光经过第二环行器6的通道19进入第二环行器6后由第二环行器6的通道21进入第二准直器7，第二准直器7将第一束光变为平行光束后直接通过第一二向色镜8进入双轴扫描系统9，双轴扫描系统9将第一束光照射向波前校正器10，经过校正的第一束光由扫描镜头11照射向样品12，得到带有样品信息的后向散射光，依次经过扫描镜头11、波前校正器10、双轴扫描系统9、第一二向色镜8和第二准直器7后由第二环行器6的通道21进入第二环行器6，反射光从第二环行器6中的通道21进入第二环行器6的通道20，而后进入第二耦合器13中与反射镜5发出的第二束光的反射光相互干涉，形成干涉光信号，干涉光信号由信号接收装置14接收后将光信号转化为对应的电信号，信号采集装置15采集信号接收装置14传输出来的电信号，并将该电信号传输至计算机，计算机16将接收到的电信号转化为数字信号，根据数字信号得到样品12扫描位置的细胞级三维图像。
49.在此过程中，计算机16根据图像清晰度等指标将控制指令传回波前校正器10，波前校正器10根据计算机16给出的控制指令对由双轴扫描系统9发出的光进行校正，提高oct系统对样品12组织的光学分辨率。
50.进一步地，激发荧光系统中的第二光源171根据待测细胞中测定离子的不同发射出特定波长的激发光信号，第二光源171发出的激发光信号进入光斑校正器172，光斑校正器172将调节了发散角度和光斑形状的光照射到半透半反镜173上，此时的激发光信号全部通过半透半反镜173照向第一二向色镜8，第一二向色镜8将光反射后依次经过双轴扫描系统9、波前校正器10和扫描镜头11后照射向样品12，这里的波前校正器10需要对光进行波前信息的校正，离子的激发荧光被第一二向色镜8反射向半透半反镜173，半透半反镜173将激发荧光反射向第二二向色镜174，反射向第二二向色镜174的激发荧光被分为两部分，一部
分光被反射后(也即第一激发荧光)由第一光电倍增管175接收，另一部分光(也即第二激发荧光)直接通过第二二向色镜174后被第二光电倍增管176接收。第一光电倍增管175和第二光电倍增管176将接收到的光信号转化为电信号并放大后由计算机16接收。在此之后，计算机16可以根据接收电信号的强弱调整光斑校正器172发出的光的发散角度和光斑形状。
51.更进一步地，自发荧光系统测定的荧光由样品12内部存在的离子在不使用任何波长的光进行激发的情况下，样品12内部离子自发产生的荧光。当测定自发荧光强度时，开关18自动打开自发荧光系统光路，遮挡激发荧光系统光路。样品12内产生的自发荧光经过扫描镜头11、波前校正器10和双轴扫描系统9照射向第一二向色镜8，第一二向色镜8将自发荧光反射向反光镜177，反光镜177将自发荧光反射向第三光电倍增管178，第三光电倍增管178将接收到的自发荧光的光信号转化为自发荧光电信号并放大后由计算机16接收。
52.最后，计算机16根据第一激发荧光电信号与所述第二激发荧光电信号的强弱，确定待测细胞中的离子浓度强弱，或，根据自发荧光电信号对应的信号强度，确定待测细胞中的离子浓度，最后，基于离子浓度，确定待测细胞的代谢功能是否正常。
53.在前述过程中，波前校正器10、第二光源171均受计算机16控制：控制第二光源171发出激发光信号的波长适用于检测待测细胞中相应的离子；控制波前校正器10对接收到的光进行波前信息的校正。
54.本技术中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
55.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
56.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。