一种双成像磁镊系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于显微检测技术领域，尤其涉及一种双成像磁镊系统。
【背景技术】
[0002]在微纳米尺度研究生物分子和细胞的动力学过程中，研究分子的构象以及构象随时间的变化，可以进一步揭示生命活动的奥秘。
[0003]近年来，随着单分子操纵与检测的技术不断发展，磁镊是目前应用比较广泛的一种单分子操纵装置，它是把实验分子的两端分别固定在玻片和一个磁性小球上，然后外加一个磁场来控制磁球，从而对实验分子进行拉伸或扭转。通过磁球位置的变化，可以计算出实验分子的长度、受到的力以及扭矩。虽然现有技术可以对样品进行荧光信号探测和力学操纵，但现有技术中的测量的是同一视野的图像数据，不能同时观察分子的力谱和光谱过程，且不能获取多角度的图像观测数据，精度不高。
[0004]基于此，目前亟需一种能够对样品分子进行荧光信号探测的同时，也能够对样品分子进行力学操纵，并且提高测试精度的磁镊成像系统。
【发明内容】
[0005]针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供了一种双成像磁镊系统，用于解决现有技术中不能对样品分子进行荧光信号探测的同时，也能够对样品分子进行力学操纵的技术问题。
[0006]本发明提供一种双成像磁镊系统，所述系统包括:
[0007]承载装置，所述承载装置用于承载样品分子；
[0008]磁镊装置，所述磁镊装置用于对所述样品分子进行力学操纵，以使所述样品分子运动；
[0009]显微测控装置，所述显微测控装置用于从所述样品分子的侧面采集所述样品分子运动的第一图像数据；
[0010]显微成像装置，所述显微成像装置用于从所述样品分子的上方采集所述样品分子运动的第二图像数据；
[0011]控制装置，所述控制装置用于对所述第一图像数据进行分析，获取第一分析结果；对所述第二图像数据进行分析，获取第二分析结果；校验所述第一分析结果及所述第二分析结果，确定所述样品分子在三维空间随时间的变化结果。
[0012]上述方案中，所述承载装置包括:
[0013]流体栗，所述流体栗用于对所述样品分子进行抽取，使得所述样品分子进入所述样品槽；
[0014]样品槽，所述样品槽与所述样品分子的一端连接；
[0015]载物台，所述载物台用于支撑所述样品槽；
[0016]磁球，所述磁球与所述样品分子的另一端连接。
[0017]上述方案中，所述磁镊装置包括:磁铁、垂直马达及旋转马达；其中，
[0018]所述垂直马达用于控制所述磁铁沿竖直方向上下移动，以改变施加在所述样品分子上的力；
[0019]所述旋转马达用于控制所述磁铁沿水平方向进行旋转，以控制所述样品分子的旋转次数。
[0020]上述方案中，所述显微测控装置包括:第一光源、棱镜、第一分光镜、第一物镜及第一摄像机；其中，
[0021]所述第一光源用于产生激发光束，为所述第一物镜提供照明；
[0022]所述棱镜及所述第一分光镜用于使所述激发光束照射所述样品分子，以透射光线；
[0023]第一物镜，所述第一物镜用于对所述样品分子进行光学成像，获取第一图像数据；
[0024]第一摄像机，所述第一摄像机用于将所述第一图像数据转化为第一数字信号后，将所述第一数字信号发送至所述控制装置。
[0025]上述方案中，所述显微成像装置包括:第二光源、第二分光镜、电压放大器、压电陶瓷、第二物镜及第二摄像机；其中，
[0026]所述第二光源用于产生入射光线，为所述第二物镜提供照明；
[0027]所述第二分光镜用于对所述入射光线进行反射，以出射光线；
[0028]所述电压放大器用于通过改变电压使所述压电陶瓷产生形变；
[0029]所述第二物镜用于根据所述压电陶瓷产生的形变进行移动，获取所述样品分子沿光轴移动生成的第二图像数据；
[0030]所述第二摄像机用于将所述第二图像数据转化为第二数字信号后，将所述第二数字信号发送至所述控制装置。
[0031]上述方案中，所述控制装置包括:压电驱动单元、磁镊控制单元及图像处理单元；
[0032]所述压电驱动单元用于控制所述电压放大器产生电压；
[0033]所述磁镊控制单元用于控制垂直马达沿竖直方向上下移动，控制旋转马达沿水平方向进行旋转；
[0034]所述图像处理单元用于对所述第一数字信号及所述第二数字信号进行除噪分析，获取所述样品分子不同角度图像的分析结果。
[0035]上述方案中，所述棱镜为45°棱镜。
[0036]上述方案中，所述第二物镜为油浸物镜。
[0037]本发明提供了一种双成像磁镊系统，所述系统包括:承载装置，所述承载装置用于承载样品分子；磁镊装置，所述磁镊装置用于对所述样品分子进行力学操纵，以使所述样品分子运动；显微测控装置，所述显微测控装置用于从所述样品分子的侧面采集所述样品分子运动的第一图像数据；显微成像装置，所述显微成像装置用于从所述样品分子的上方采集所述样品分子运动的第二图像数据；控制装置，所述控制装置用于对所述第一图像数据进行分析，获取第一分析结果；对所述第二图像数据进行分析，获取第二分析结果；校验所述第一分析结果及所述第二分析结果，确定所述样品分子在三维空间随时间的变化结果；如此，可以通过显微测控装置对样品分子进行荧光信号探测的同时，还可以通过显微成像装置对所述样品分子进行力学操纵；并且可以根据获取到的第一图像数据及第二图像数据进tx fe验，提尚测试精度。
【附图说明】
[0038]图1为本发明实施例一提供的双成像磁镊系统整体结构框图；
[0039]图2为本发明实施例一提供的承载装置的整体结构示意图；
[0040]图3为本发明实施例一提供的双成像磁镊系统的整体结构示意图；
[0041]图4为本发明实施例一提供的控制装置的整体结构示意图；
[0042]图5为本发明实施例二提供的λ -DNA分子分别与磁球和样品槽的连接示意图；
[0043]图6为本发明实施例三提供的血管内皮细胞分别与磁球和样品槽的连接示意图。
【具体实施方式】
[0044]为了可以对样品分子进行荧光信号探测的同时，也能够对样品分子进行力学操纵，本发明提供了一种双成像磁镊系统，所述系统包括:承载装置，所述承载装置用于承载样品分子；磁镊装置，所述磁镊装置用于对所述样品分子进行力学操纵，以使所述样品分子运动；显微测控装置，所述显微测控装置用于从所述样品分子的侧面采集所述样品分子运动的第一图像数据；显微成像装置，所述显微成像装置用于从所述样品分子的上方采集所述样品分子运动的第二图像数据；控制装置，所述控制装置用于对所述第一图像数据进行分析，获取第一分析结果；对所述第二图像数据进行分析，获取第二分析结果；校验所述第一分析结果及所述第二分析结果，确定所述样品分子在三维空间随时间的变化结果。
[0045]下面通过附图及具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
[0046]实施例一
[0047]本实施例提供一种双成像磁镊系统，如图1所示，所述系统包括:承载装置1、磁镊装置2、显微测控装置3、显微成像装置4及控制装置5 ;其中，
[0048]所述承载装置I用于承载样品分子，以便所述系统对所述样品分子进行测试。
[0049]具体地，如图2所示，所述承载装置I包括:流体栗21、样品槽22，载物台23及磁球24 ;其中，
[0050]当需要对样品分子进行测试时，将所述样品分子的另一端在缓冲液中与所述磁球24连接，将所述缓冲液与所述样品槽22的进样管25连接，通过所述流体栗21对所述样品分子进行抽取，使得所述样品分子沿进样管25进入所述样品槽22 ;当样品分子充满样品槽22后，关闭流体栗21，并将所述样品槽22倒置一段时间，以使所述