[发明专利]一种微生物细胞调换方法及其光镊装置

说明书

本发明公开了一种微生物细胞调换方法及其光镊装置，包括细胞培养室、电动载物台、显微物镜、照明光源、图像传感器、第一光镊发射器和第二光镊发射器，所述电动载物台上设置有细胞培养室，位于所述细胞培养室的上方设置有显微物镜，所述显示物镜的上方设置有图像传感器，所述图像传感器通过图像处理器与图像显示器连接，所述图像传感器和显微物镜之间设置有光线分束器，所述光线分束器将显微物镜一侧的第一光镊发射器和第二光镊发射器所发射的激光光束折射到电动载物台上的细胞培养室。本发明采用光镊进行细胞调换，不仅精度高，不易损伤细胞，而且能够有助于调换后的细胞生长，减少培养时间，广泛应用于细胞捕获与分析。

技术领域

本发明涉及生物细胞领域，尤其涉及一种微生物细胞调换方法及其光镊装置。

背景技术

微生物包括：细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生生物、显微藻类等在内的一大类生物群体，它个体微小，与人类关系密切。涵盖了有益跟有害的众多种类，广泛涉及食品、医药、工农业、环保等诸多领域。在中国大陆地区的教科书中，均将微生物划分为以下8大类：细菌、病毒、真菌、放线菌、立克次体、支原体、衣原体、螺旋体。有些微生物是肉眼可以看见的，像属于真菌的蘑菇、灵芝等。还有微生物是一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的“非细胞生物”，但是它的生存必须依赖于活细胞。

真菌，是一种真核生物。最常见的真菌是各类蕈类，另外真菌也包括霉菌和酵母。现在已经发现了七万多种真菌，估计只是所有存在的一小半。大多真菌原先被分入动物或植物，现在成为自己的界，分为四门。真菌自成一门，和植物、动物和细菌相区别。真菌和其他三种生物最大的不同之处在于，真菌的细胞有含甲壳素（又叫几丁质、甲壳素、壳多糖）为主要成分的细胞壁，和植物的细胞壁主要是由纤维素组成的不同。

光镊技术基于光的力学效应，能够捕获操纵微米、纳米级的微粒，并对所施加的力进行测量，具有非接触、无损伤、高精度的特点，被广泛用于生物单分子、细胞等测量领域中，极大的促进了定量生物学的发展。光镊技术主要利用高度聚焦的激光光束产生三维势阱从而对微小粒子产生吸引，通过测量微球与光阱中心的距离计算相应受到的作用力。微球往往均匀分布于样品池中，传统的光镊系统在使用时缺少选择性和排他性，处于光阱附近的任何介电粒子都有可能被捕获。为防止同时捕获多个微粒而影响实验测试过程，目标样品必须以非常低的浓度分散在液体中。对于手动操作与半自动操作的光镊，往往需要花费较多时间用于微球的捕获上面，大大降低了实验效率，加重了操作者的实验负担。光镊技术的自动化因而成为研究的重点。

光镊技术的自动化技术目前已有很多成果与进展。Grover等人利用图像处理技术实现了一种自动分拣单细胞的方法，Wu等人实现了一种A*算法用于单细胞搬运的路径规划。同样，Banerjee等人实现了一种自由路径规划算法用于单细胞的搬运。Chapin等人将交通规则引入粒子的搬运，实现了粒子的排列。CHeah等人建立了包含粒子布朗运动的运动模型，实现了一种用于控制粒子运动的控制器。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种微生物细胞调换方法及其光镊装置，本发明采用光镊进行细胞调换，不仅精度高，不易损伤细胞，而且能够有助于调换后的细胞生长，减少培养时间，广泛应用于细胞捕获与分析。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种微生物细胞调换方法及其光镊装置，包括细胞培养室、电动载物台、显微物镜、照明光源、图像传感器、第一光镊发射器和第二光镊发射器，所述电动载物台上设置有细胞培养室，位于所述细胞培养室的上方设置有显微物镜，所述显示物镜的上方设置有图像传感器，所述图像传感器通过图像处理器与图像显示器连接，所述图像传感器和显微物镜之间设置有光线分束器，所述光线分束器将显微物镜一侧的第一光镊发射器和第二光镊发射器所发射的激光光束折射到电动载物台上的细胞培养室，其微生物细胞调换的方法包括以后步骤：

1)将同样质量份的蘑菇和灵芝进行冲洗，清洗蘑菇和灵芝上的残留物；