一种微透镜及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种微透镜及其应用，所述微透镜为脂质颗粒。本发明专利技术方案制备的微透镜制备、提取方法简单，不需要进行额外的加工，脂质颗粒能够作为细胞内部的光学元件发挥光学作用并具有完全生物兼容性；同时脂质颗粒天然生成于细胞内部，与细胞内部的微结构具有天然的位置靠近关系，可以在近场收集和重定位微结构的光学信号，有效的提高了光学显微镜的细胞微结构成像质量。结构成像质量。结构成像质量。

【技术实现步骤摘要】
一种微透镜及其应用


[0001]本专利技术属于光学
，具体涉及一种微透镜及其应用。

技术介绍

[0002]利用光学手段实时监测细胞内外状态变化对理解生理过程并快速诊断细胞病变具有重要的意义。微球辅助技术具有的应用便捷性和优异的光学性能，使其广泛的应用于光学实验的探究中，该技术不光帮助传统光学显微镜在可见光波段实现实时无标记的超分辨成像，还能够对多种光学成像信号进行收集增强。
[0003]然而，随着成像与探测技术应用在生物环境中的需求和标准日益提高，将微球辅助技术应用于生物环境中进行长周期的成像和探测，其生物兼容性成为挑战。现有微球辅助技术中，常用到的微球材料多为固态介质微球(如SiO2、聚苯乙烯、BaTiO3、TiO2等)，这些微球材料稳定的固体特性和低降解性，使得应用于生物样品观察时具有较低的生物兼容性，在长周期的使用过程可能会对生物活性造成影响。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出脂质颗粒在制备微透镜中的应用，具有完全生物兼容性的优势，可以直接应用到生物环境中进行细胞内部和外部的微结构成像探测。
[0005]本专利技术还提出一种微透镜。
[0006]本专利技术还提出一种具有上述微透镜的应用。
[0007]本专利技术还提出一种细胞成像的方法。
[0008]根据本专利技术的一个方面，提出了脂质颗粒在制备微透镜中的应用。
[0009]根据本专利技术的第二方面，提出了一种微透镜，所述微透镜包括从细胞内部提取的脂质颗粒。
[0010]在本专利技术的一些实施方式中，所述细胞为可生成微米尺寸脂质颗粒的细胞；优选地，所述细胞为脂肪细胞、视锥细胞、星状细胞中的一种。
[0011]在本专利技术的一些实施方式中，所述从细胞内部提取的脂质颗粒具体包括以下步骤：将脂肪细胞或视锥细胞用细胞缓冲液冲洗后加入无菌水或者是带有0.1
‑
1％的细胞裂解液(Triton
‑
X100)的无菌水，静置10
‑
30分钟后，即得。
[0012]在本专利技术的一些实施方式中，所述微透镜的粒度为1～40μm。
[0013]根据本专利技术的第三方面，提出了上述微透镜的应用，所述应用为在制备细胞微光学元件中的应用。
[0014]在本专利技术的一些实施方式中，上述微透镜在生物成像中的应用。
[0015]一种细胞成像的方法，所述方法包括以下步骤：将上述微透镜内化至待测细胞中，利用所述微透镜进行荧光成像。
[0016]在本专利技术的一些实施方式中，所述微透镜在细胞中的存留时间为12～96h。
[0017]在本专利技术的一些实施方式中，所述细胞结构包括内部和外部的微结构。
[0018]根据本专利技术的实施方式，至少具有以下有益效果：本专利技术方案通过将脂质颗粒作为微光学元件用于制备微透镜，这是一种内源性的细胞器，并且比周围的细胞质环境有较高的折射率，制备方法简单，不需要进行额外的加工，脂质颗粒能够作为细胞内部的光学元件发挥光学作用并具有完全生物兼容性；同时脂质颗粒天然生成于细胞内部，与细胞内部的微结构(亚细胞结构)具有天然的位置靠近关系，可以在近场收集和重定位微结构的光学信号，提高光学显微镜的细胞微结构成像质量；且脂质颗粒能够将入射的激发光光束汇聚至细胞外部环境，利用此效应可以实现利用细胞内部脂质颗粒对细胞外部环境进行成像观察；脂质颗粒还可结合光镊操控技术实现细胞内部灵活的脂质颗粒移动成像。并且脂质颗粒还能够通过简易的方法进行提取并应用到其他类型的细胞中，拓展了微透镜的应用范围。
附图说明
[0019]下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步的说明，其中：
[0020]图1为本专利技术实施例1中的脂质颗粒和成熟脂肪细胞进行光学显微镜检测图，其中a为成熟脂肪细胞的光学显微图像；b为成熟脂肪细胞中提取的不同大小脂质颗粒的光学显微图像；
[0021]图2为本专利技术实施例1中的脂质颗粒的可见光至近红外波段(400nm
‑
1000nm)的透射光谱图；
[0022]图3为本专利技术测试例中的微透镜对荧光纳米金刚石进行荧光成像观察结果图，其中；a实验样品明场与荧光光学显微叠加图；a1为玻璃载玻片上的荧光纳米金刚石团簇的明场与荧光光学显微叠加图；a2为脂质颗粒(直径9μm)的明场与荧光纳米金刚石团簇信号增强后的荧光的叠加图；b为图a中荧光信号的强度三维图；b1为荧光纳米金刚石原始荧光强度三维图(对应图a1)；b2为荧光纳米金刚石增强后荧光强度三维图(对应a2)；c为微透镜的激发光功率降低率图；
[0023]图4为本专利技术测试例中的微透镜对细胞内部的亚细胞结构的观察图，其中，a为成熟脂肪细胞的细胞微丝荧光图像；a1为目标细胞微丝在最佳焦平面的荧光图像；a2为在微透镜的虚像面获得的目标细胞微丝的荧光图像；b为在a中获得的目标观察的细胞微丝的强度分布归一化曲线；c为细胞内脂质颗粒对细胞内溶酶体的增强成像的荧光和光学显微图像；c1，c2分别为聚焦在细胞表面和聚焦在微透镜(直径：11.3μm)虚像面的荧光图，c3为聚焦在微透镜(直径：11.3μm)虚像面的明场光学图；
[0024]图5为本专利技术测试例中的成熟脂肪细胞内部的脂质颗粒对液体中白血病细胞荧光信号的增强结果图，其中，a为实验Z轴位置关系示意图，b为实验观察的仰视图，a1为流体中的白血病细胞在没有进入脂质颗粒聚焦光束的范围的观察图，b1为线粒体荧光成像图；a2为白血病细胞逐渐进入脂质颗粒的成像范围的观察图；b2为荧光信号被脂质颗粒收集时的荧光成像图；a3为白血病细胞完全进入脂质颗粒的聚焦光束轴向中心时的观察图，b3为荧光信号被脂质颗粒收集时的荧光成像图；
[0025]图6为本专利技术测试例中不同直径的脂质颗粒通过生物胞吞的方式内化至吞噬细胞和肿瘤细胞中的观察结果图，其中，a1和a2为脂质颗粒进入吞噬细胞的观察结果图；b1和b2
为脂质颗粒进入肿瘤细胞的观察结果图。
具体实施方式
[0026]以下将结合实施例对本专利技术的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本专利技术的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本专利技术的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本专利技术保护的范围。
[0027]实施例1
[0028]本实施例制备了一种微透镜，具体包括以下步骤：
[0029]1、脂肪细胞的培养
[0030]成熟脂肪细胞的培养：前体肝脏脂肪细胞(前体皮下脂肪细胞)以1
×
10
3～4
cell/cm2的密度接种在玻璃底培养皿(35mm)上，添加前体脂肪细胞完全培养基进行培养，并放置在37℃和5％CO2的细胞培养箱中增殖36小时。当前体脂肪细胞100％相互接触时，进行诱导分化。将前体脂肪细胞完全培养基更换为脂肪细胞诱导分化完全培养基，并在2天更换一次完全培养基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.脂质颗粒在制备微透镜中的应用。2.一种微透镜，其特征在于，包括从细胞内部提取的脂质颗粒。3.根据权利要求2所述的微透镜，其特征在于，所述细胞为可生成微米尺寸脂质颗粒的细胞。4.根据权利要求3所述的微透镜，其特征在于，所述细胞为脂肪细胞、视锥细胞和星状细胞中的一种。5.根据权利要求2所述的微透镜，其特征在于，所述脂质颗粒的粒度为1～40μm。6.如权利要求2
‑
5任一所述的微透镜在制备细胞微光学元...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宇超，李宝军，张垚，陈熙熙，龚智勇，林承鸿，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：