16201.用于細胞操作的光鑷系統(tǒng)研究及設(shè)計

1、分類號：TMl3UDC：62138密級：可公開編號：用于細胞操作的光鑷系統(tǒng)研究及設(shè)計TheResearchandDesignoftheOpticalTweezersSystemForCellManipulation學(xué)位授予單位及代碼：基鲞堡王太堂(!Q!璺魚2學(xué)科專業(yè)名稱及代碼：電王抖堂皇堇苤(Q壘Q魚2研究方向：堂電佳壁量迸電拯測量苤申請學(xué)位級別：亟指導(dǎo)教師：塞正勵塾拯研究生：型晶論文起止時間：20119—201212摘要光鑷(Opt

2、icaltweezers)技術(shù)的誕生加速了納米生物技術(shù)的研究發(fā)展。光鑷相比于傳統(tǒng)觀測技術(shù)優(yōu)勢在于操作和觀測細胞時保持細胞活性和展現(xiàn)各階段連續(xù)的狀態(tài)，光鑷是非實體接觸，無損傷地捕獲和操控微小粒子的新型手段，為未來的工作以及與其他設(shè)備聯(lián)合使用提供了便利。本文討論的是光鑷的原理和構(gòu)成框架，設(shè)計和搭建，以及對捕獲粒子的移動操作控制，并搭建了基本光鑷系統(tǒng)。本文分析了兩種移動光阱位置的方法，一種是通過移動樣品臺改變光阱位置的相對移動方法，另一種是通

3、過壓電陶瓷驅(qū)動平移轉(zhuǎn)鏡來控制光阱位置的絕對移動方法。根據(jù)設(shè)計搭建的基本傳統(tǒng)光鑷系統(tǒng)，可實現(xiàn)捕獲并移動酵母菌細胞，在數(shù)值孔徑不同的物鏡下對捕獲效果進行對比。并使用相對移動方法對光阱捕獲的酵母菌細胞穩(wěn)定移動。相對移動方法適合于大范圍移動，而絕對移動方法適合于在較小范圍內(nèi)精準(zhǔn)移動。采用絕對移動方法設(shè)計了基于平移轉(zhuǎn)鏡的動態(tài)控制光阱系統(tǒng)，設(shè)計了壓電陶瓷驅(qū)動器，完成了PC機與處理器間的串行數(shù)據(jù)傳輸鏈路，仿真了處理器控制數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出波形等。所做工