[发明专利]一种皮秒超声波细胞成像装置及方法

权利要求书

1.一种应用于皮秒超声波细胞成像系统的皮秒超声波细胞成像方法，其特征在于，所述皮秒超声波细胞成像系统包括：激光器光源装置、光路调节装置、光学显微物镜、信号采集装置和逐点扫描成像装置，所述方法包括：

所述激光器光源装置提供飞秒激光，并将所述飞秒激光发送至所述光路调节装置；

所述光路调节装置接收所述飞秒激光，并输出两束激光光束，其中，所述两束激光光束包括泵浦光和探测光；

所述光学显微物镜接收所述泵浦光，并将所述泵浦光聚集在单个纳米颗粒上，使得受所述泵浦光激发的单个纳米颗粒将光能转换成热能，产生皮秒超声信号，其中，待测细胞置于所述单个纳米颗粒上，所述单个纳米颗粒位于测试平台上，所述单个纳米颗粒为Au纳米薄板；

所述信号采集装置通过探测光进行皮秒超声信号检测，将检测到负载在所述单个纳米颗粒上的细胞内的超声波信息时，将所述超声波信息发送至所述逐点扫描成像装置；

所述逐点扫描成像装置根据所述超声波信息，生成所述待测细胞的皮秒超声波细胞成像；

当产生皮秒超声信号时，该方法还包括：

所述信号采集装置对所述皮秒超声波信号进行采集，包括：

当所述泵浦光与所述探测光的光斑重合时，以所述泵浦光和所述探测光的相对延时作为变量，对待测细胞的动力学特征进行定点采集；

当所述泵浦光与所述探测光的延时达到预定阈值时，采集目标时刻的待测细胞在目标区域的瞬态信号；

当所述泵浦光和所述探测光的延时固定时，将所述泵浦光固定，改变探测光的扫描区域，获得目标时刻待测细胞局部或者整体的瞬态信号，

其中，所述泵浦光和所述探测光在时间上的延迟通过一机械延迟线进行控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述系统还包括位移平台，其中，所述测试平台设置在所述位移平台上；

所述光学显微物镜，还用于观察所述位移平台上的待测细胞。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述系统还包括控制装置，所述控制装置与所述位移平台连接，其中，

所述控制装置，用于控制所述位移平台的移动，使得所述待测细胞对应的观察区域进行移动。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信号采集装置包括锁相放大器，其中，

所述锁相放大器，用于检测由于泵浦光激发造成的所述探测光强度的变化。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述泵浦光激发所述单个纳米颗粒，使得所述单个纳米颗粒产生振动时，所述锁相放大器还用于：

检测振动产生的皮秒超声波对所述探测光的作用信息。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述系统还包括：信号处理装置，所述信号处理装置与所述逐点扫描成像装置连接；

所述信号处理装置，用于接收所述逐点扫描成像装置发送的皮秒超声波细胞成像，并对所述细胞成像进行分析获得待测细胞对应的力学性能信息。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光路调节装置包括：

分束器、扩束器、滤光片、法拉第隔离器、声光调节器、半波片和四分之一波片。