本申請涉及細胞磁場的，尤其涉及基于金剛石量子色心的多模態(tài)細胞磁場測試系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、細胞是人體的基本單位，細胞功能的正常與否與其磁場能量狀態(tài)是否和諧有關(guān)。當(dāng)細胞磁場有部分紊亂時，會導(dǎo)致能量場降低，細胞功能即有所下降，形成所謂的亞健康，當(dāng)細胞磁場有明顯紊亂狀態(tài)時（能量明顯不和諧），細胞功能嚴(yán)重受損或者異化而呈現(xiàn)病理狀態(tài)，出現(xiàn)一般西醫(yī)醫(yī)院可檢測出的癥狀體征，如糖尿?。ㄒ认偌毎δ芪蓙y）、癌癥（細胞異化增殖）等。因此我們可以通過觀察細胞磁場高清圖像來了解細胞的健康情況。

2、相關(guān)技術(shù)中，對于細胞磁場測量的方法都因其分辨率較小，且成像模糊，無法獲得高精度的細胞磁場高清圖像，因而無法應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)。

3、所以，提高細胞磁場測量的分辨率并獲得高速流動情況下細胞磁場高清圖像為人體健康檢查提供了極大便利。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本申請?zhí)峁┗诮饎偸孔由牡亩嗄B(tài)細胞磁場測試系統(tǒng)及細胞磁場測量方法，以提高細胞成像質(zhì)量。

2、第一方面，本申請?zhí)峁┮环N基于金剛石量子色心的多模態(tài)細胞磁場測試系統(tǒng)，包括：

3、nv色心輻射裝置，用以裝載nv色心材料體；

4、脈沖信號源裝置，用以產(chǎn)生作用于所述nv色心材料體的微波脈沖信號和激光脈沖信號，以使nv色心材料體在該微波和激光共同激發(fā)下且受待測細胞的生物磁場影響形成熒光信號；

5、共聚焦熒光顯微裝置，用以捕捉所述熒光信號；

6、光學(xué)超快成像裝置，用以采集所述待測細胞流動時的光學(xué)成像；

7、信號處理裝置，用以處理所述將所捕捉到的熒光信號和光學(xué)成像以形成待測細胞的圖像。

8、可選地，還包括用以調(diào)節(jié)nv色心材料體與物鏡之間相對位置的位移臺控制裝置。

9、可選地，所述nv色心材料體包括金剛石主體、開設(shè)于所述金剛石主體內(nèi)并用以裝載流動的待測細胞的微流通道和位于所述微流通道外圍的nv色心材料區(qū)。

10、可選地，所述nv色心材料區(qū)為由多個呈陣列排布的nv色心材料結(jié)構(gòu)單元形成的nv色心陣列。

11、可選地，所述位移臺控制裝置的動力驅(qū)動部件為納米步進電機。

12、可選地，所述nv色心輻射裝置包括用以裝載nv色心材料體的樣品臺，和用以在微波作用下調(diào)控nv色心材料體的量子態(tài)的輻射結(jié)構(gòu)。

13、可選地，所述樣品臺上被配置有用以固定nv色心材料體的銅絲。

14、可選地，還包括用以支撐共聚焦熒光顯微裝置、光學(xué)超快成像裝置的隔振臺。

15、可選地，所述脈沖信號源裝置為用以產(chǎn)生波長532nm的激光信號和2.87ghz微波信號的裝置。

16、第二方面，本申請?zhí)峁┮环N細胞磁場測量方法，采用如上述基于金剛石量子色心的多模態(tài)細胞磁場測試系統(tǒng)實施。

17、本申請所公開的基于金剛石量子色心的多模態(tài)細胞磁場測試系統(tǒng)，通過nv色心材料體在該微波和激光共同激發(fā)下且受待測細胞的生物磁場影響形成熒光信號，以達到測量細胞磁場的目的，大大提高了測量的分辨率與靈敏度。與此同時使用光學(xué)超快成像，獲得更加清晰的細胞流動時光學(xué)圖像，最后通過信息處理生成細胞磁場高清圖像，進而更加直觀的了解細胞磁場信息，在臨床醫(yī)學(xué)的應(yīng)用上具有極大前景。

技術(shù)特征：

1.一種基于金剛石量子色心的多模態(tài)細胞磁場測試系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述細胞磁場測量設(shè)備，其特征在于，還包括用以調(diào)節(jié)nv色心材料體與物鏡之間相對位置的位移臺控制裝置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述細胞磁場測量設(shè)備，其特征在于，所述nv色心材料體包括金剛石主體、開設(shè)于所述金剛石主體內(nèi)并用以裝載流動的待測細胞的微流通道和位于所述微流通道外圍的nv色心材料區(qū)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述細胞磁場測量設(shè)備，其特征在于，所述nv色心材料區(qū)為由多個呈陣列排布的nv色心材料結(jié)構(gòu)單元形成的nv色心陣列。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述細胞磁場測量設(shè)備，其特征在于，所述位移臺控制裝置的動力驅(qū)動部件為納米步進電機。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述細胞磁場測量設(shè)備，其特征在于，所述nv色心輻射裝置包括用以裝載nv色心材料體的樣品臺，和用以在微波和激光作用下調(diào)控nv色心材料體的量子態(tài)的輻射結(jié)構(gòu)。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述細胞磁場測量設(shè)備，其特征在于，所述樣品臺上被配置有用以固定nv色心材料體的銅絲。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述細胞磁場測量設(shè)備，其特征在于，還包括用以支撐共聚焦熒光顯微裝置、光學(xué)超快成像裝置的隔振臺。

9.如權(quán)利要求1所述細胞磁場測量設(shè)備，其特征在于，所述脈沖信號源裝置為用以產(chǎn)生波長532nm的激光信號和2.87ghz微波信號的裝置。

10.一種細胞磁場測量方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求1所述基于金剛石量子色心的多模態(tài)細胞磁場測試系統(tǒng)實施。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了基于金剛石量子色心的多模態(tài)細胞磁場測試系統(tǒng)。本測試系統(tǒng)中，通過NV色心材料體在該微波和激光共同激發(fā)下且受待測細胞的生物磁場影響形成熒光信號，以達到測量細胞磁場的目的，大大提高了測量的分辨率與靈敏度。與此同時使用光學(xué)超快成像，獲得更加清晰的細胞流動時光學(xué)圖像，最后通過信息處理生成細胞磁場高清圖像，進而更加直觀的了解細胞磁場信息，在臨床醫(yī)學(xué)的應(yīng)用上具有極大前景。

技術(shù)研發(fā)人員：吳改,沈威,蘆騰飛,翁躍云,汪啟軍
受保護的技術(shù)使用者：武漢大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10