[发明专利]一种利用拉曼光镊进行微生物种类识别的方法及装置

权利要求书

1.一种利用拉曼光镊进行微生物种类识别的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）利用光镊技术形成的光阱捕获样品室中的微球，所述的微球表面修饰有微生物特异性的结合位点或者配体，利用拉曼技术实现对微球的拉曼光谱信号的原位探测，得到微球的拉曼光谱信号S1；

（2）保持微球的捕获状态，将经预处理后的混合有微生物的待识别气体导入样品室，待微球与待识别气体充分接触，再次利用拉曼技术对微球的拉曼光谱信号进行原位探测，得到微球的拉曼光谱信号S2；

（3）比较导入混合有微生物的待识别气体前后微球的拉曼光谱信号S1和S2的特征峰变化，根据微生物的拉曼光谱信号特征峰，识别混合有微生物的气体中微生物的种类。

2.根据权利要求1所述的利用拉曼光镊进行微生物种类识别的方法，其特征在于，所述的微球为聚苯乙烯或二氧化硅微球，所述微球的尺寸为nm量级到µm量级。

3.根据权利要求1所述的利用拉曼光镊进行微生物种类识别的方法，其特征在于，所述的微球表面修饰有微生物特异性的结合位点或者配体；所述结合位点和配体包括抗体、核酸配体。

4.根据权利要求1所述的利用拉曼光镊进行微生物种类识别的方法，其特征在于，所述的预处理包括光、电、热或者蒸汽处理。

5.一种根据权利要求1所述的方法利用拉曼光镊进行微生物种类识别的装置，其特征在于，包括第一激光器（1）、第一半波片（2）、第一准直透镜（3）、第二准直透镜（4）、第一二向色镜（5）、第二二向色镜（6）、高数值孔径物镜（7）、样品室（8）、第一聚焦透镜（9）、照明光源（10）、第三二向色镜（11）、电荷耦合器件CCD（12）、第二激光器（13）、第二半波片（14）、第三准直透镜（15）、第四准直透镜（16）、第一反射镜（17）、第二反射镜（18）、第五准直透镜（19）、针孔（20）、第六准直透镜（21）、陷波滤波器（22）、第二聚焦透镜（23）、光谱仪（24）、电子倍增探测器EMCCD（25）；所述第一激光器（1）出射捕获激光，经过第一准直透镜（3）和第二准直透镜（4）进行扩束准直，依次经过第一二向色镜（5）、第二二向色镜（6）和高数值孔径物镜（7）形成三维稳定捕获光阱，在样品室（8）中捕获微球，第二激光器（13）出射拉曼激发激光，经过第三准直透镜（15）和第四准直透镜（16）进行扩束准直，依次经过第一反射镜（17）、第一二向色镜（5）、第二二向色镜（6）和高数值孔径物镜（7）聚焦在光阱捕获的微球上，激发微球的拉曼光谱信号，微球的拉曼光谱信号依次经过第二二向色镜（6）、第三二向色镜（11）、第二反射镜（18）、第五准直透镜（19）、针孔（20）、第六准直透镜（21）、第二聚焦透镜（23）入射到耦合有电子倍增探测器EMCCD（25）的光谱仪（24）上，通过解算光谱仪（24）的拉曼光谱信号。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述的样品室（8）用于放置微球，同时用于导入待识别气体。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一激光器（1）用于形成光阱；所述第一激光器（1）为1064nm波长连续波输出的光纤耦合固态激光器。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二激光器（13）用于拉曼激发；所述第二激光器（13）为532nm波长连续波输出的光纤耦合固态激光器。