[實(shí)用新型]微粒掃描儀

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200720066843.7
• 申請(qǐng)日: 2007-01-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201037824Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳奎發(fā)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陳奎發(fā)
• 主分類號(hào): G01N15/12
• 分類號(hào): G01N15/12;G01N21/84
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種粒子計(jì)數(shù)儀，該儀器利用高分辨率掃描儀檢測(cè)經(jīng)過(guò)濃縮處理的含粒子溶液(或者懸液)，通過(guò)對(duì)掃描圖像進(jìn)行分析來(lái)獲得粒子數(shù)量和形態(tài)信息。此計(jì)數(shù)儀可檢測(cè)溶液中的各種微小粒子，特別是細(xì)胞的檢測(cè)。該儀器適用于食品、飲料、水、藥品的污染檢測(cè)領(lǐng)域，也可用于細(xì)胞培養(yǎng)研究、發(fā)酵工業(yè)和環(huán)境檢測(cè)等領(lǐng)域。

背景技術(shù)

細(xì)胞計(jì)數(shù)作為一種檢測(cè)樣品中細(xì)胞濃度的分析方法廣泛應(yīng)用于科研、生產(chǎn)、環(huán)保和衛(wèi)生領(lǐng)域，對(duì)細(xì)胞的直接計(jì)數(shù)包括以下幾種方法：顯微鏡直接觀察法、電阻計(jì)數(shù)法、流式細(xì)胞計(jì)數(shù)法。

顯微鏡觀察具有直觀的優(yōu)點(diǎn)，但是受視野的限制，觀察范圍非常有限，盡管利用數(shù)碼照相技術(shù)實(shí)現(xiàn)了多視野、多次采樣，但是依然不能實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的全檢測(cè)，只能選擇樣品局部作為代表，而且多視野的重復(fù)操作也增加了檢測(cè)的復(fù)雜性。

電阻計(jì)數(shù)和流式計(jì)數(shù)可以對(duì)樣品進(jìn)行全檢測(cè)，但是樣品量都很小(通常在0.1ml以下)，為了達(dá)到精度要求，需要樣品中細(xì)胞濃度較高，單個(gè)樣品檢測(cè)的細(xì)胞總數(shù)通常在10000以上。而且這兩種儀器的造價(jià)也非常昂貴，都在二、三十萬(wàn)元甚至100萬(wàn)以上。

通常情況下，食品、藥品、水的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)都很高，如：“GB?19298-2003瓶(桶)裝飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)”中，菌落總數(shù)不超過(guò)50個(gè)/ml，霉菌和酵母均不超過(guò)10個(gè)/ml。由于溶液中細(xì)胞濃度極低，以上提到的各種設(shè)備都無(wú)法完成直接檢測(cè)，目前都采用擴(kuò)增培養(yǎng)產(chǎn)生菌落的平板計(jì)數(shù)法。平板計(jì)數(shù)法結(jié)果準(zhǔn)確，但是檢測(cè)時(shí)間太長(zhǎng)，需要2-4天。這種方法顯然無(wú)法滿足快速生產(chǎn)領(lǐng)域的需求，特別對(duì)那些保鮮期短的產(chǎn)品，直接造成巨大的庫(kù)存壓力。

發(fā)明內(nèi)容

顯微觀察是一種準(zhǔn)確的方法，只要能實(shí)現(xiàn)快速大范圍的觀察，就能實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確的檢測(cè)。

在掃描設(shè)備中，應(yīng)用于文稿、膠片掃描的辦公掃描儀，可快速掃描A4幅面(長(zhǎng)29.7cm，寬21cm)。而且掃描儀的光學(xué)分辨率達(dá)到9600dpi，即能分辨1/9600英寸或2.65微米的對(duì)象。而且隨著相關(guān)技術(shù)發(fā)展，完全可能達(dá)到1微米甚至更高的分辨精度。

對(duì)于大小在幾微米到幾十個(gè)微米的細(xì)胞，我們就可以將細(xì)胞液膜當(dāng)作“文稿”或者“膠片”，進(jìn)行掃描，獲得液膜圖像，對(duì)圖像進(jìn)行分析，可實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)。用這種方法計(jì)數(shù)，要求液膜的厚度與細(xì)胞粒度相當(dāng)，即液膜至少達(dá)到100微米，則1毫升溶液形成的液膜面積達(dá)到100平方厘米，若以9600dpi或更高分辨率掃描，則獲得的數(shù)據(jù)以及形成的圖像是非常巨大的。用目前通常的電腦掃描，掃描需要數(shù)十分鐘，甚至幾個(gè)小時(shí)，數(shù)據(jù)分析難度也很大。若能對(duì)溶液進(jìn)行濃縮，減小掃描面積，則可加快檢測(cè)速度。

因此，本文提出一種新的粒子計(jì)數(shù)方法：將欲檢測(cè)的溶液加載到一平臺(tái)，加載時(shí)，盡量將溶液限定在較小的范圍內(nèi)；然后將該溶液進(jìn)行干燥濃縮處理，使之形成一更薄的膜；再用高分辨率掃描儀對(duì)濃縮后的樣品膜進(jìn)行掃描，形成圖像；對(duì)圖像進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)和形態(tài)統(tǒng)計(jì)。

為實(shí)現(xiàn)以上過(guò)程，特別設(shè)計(jì)一種新的掃描儀，該掃描儀除了包括：光源、載物臺(tái)、光成像系統(tǒng)、光電轉(zhuǎn)換器、電腦及其軟件外，還需要一個(gè)干燥單元，用于將載物臺(tái)上的液體進(jìn)行濃縮。

儀器所使用的光源可以是線光源，它可以逐行掃描照射載物臺(tái)上欲檢測(cè)樣品所在區(qū)域；儀器的光源也可以是均勻的面光源，它可以同時(shí)覆蓋照射載物臺(tái)上欲檢測(cè)樣品所在區(qū)域。

儀器的光成像系統(tǒng)是相對(duì)載物臺(tái)可移動(dòng)的，使得欲檢測(cè)樣品區(qū)域可連續(xù)實(shí)現(xiàn)成像。也就是說(shuō)，載物臺(tái)可以固定，而光成像系統(tǒng)移動(dòng)；或者光成像系統(tǒng)固定而載物臺(tái)移動(dòng)。

儀器所用光源可以是白光或其他可見(jiàn)光，光成像系統(tǒng)接收的光可以是光源照射樣品后的反射光，也可以是光源照射樣品的透射光。即光源和光成像系統(tǒng)可以在載物臺(tái)的同側(cè)，進(jìn)行反射掃描；光源和成像系統(tǒng)也可以分布在載物臺(tái)的兩側(cè)，進(jìn)行透射式掃描。

儀器的光源也可以是用于激發(fā)待檢測(cè)樣品產(chǎn)生熒光的紫外光或者特定波長(zhǎng)可見(jiàn)光。這種情況下，光成像系統(tǒng)同樣可以與光源在載物臺(tái)的同側(cè)或兩側(cè)，即進(jìn)行反射式掃描或透射式掃描。

在進(jìn)行透射式掃描時(shí)，載物臺(tái)應(yīng)該是透明的，而且在用到紫外光源時(shí)，載物臺(tái)還應(yīng)該是能透射紫外線的石英玻璃或特定樹(shù)脂。

儀器的光成像系統(tǒng)至少包括一個(gè)透鏡，它也可以附加若干用于導(dǎo)光的反射鏡，也可附加若干縮放透鏡，以提高系統(tǒng)的分辨率。

儀器的干燥單元可以是與載物臺(tái)直接接觸的電熱器件，或者載物臺(tái)本身就是一個(gè)電熱器件；干燥單元也可以是一個(gè)熱吹風(fēng)，利用干燥的空氣對(duì)樣品溶液進(jìn)行干燥；干燥單元還可以是熱輻射燈，特別是紅外加熱燈；干燥單元也可以是以上3種加熱方式的組合。