[發(fā)明專利]細(xì)胞工廠中細(xì)胞顯微觀察監(jiān)測儀

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210356883.0
• 申請日: 2012-09-24
• 公開（公告）號: CN102827758A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于源華;向陽;于化東
• 申請（專利權(quán)）人: 長春理工大學(xué)
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12M1/36
• 代理公司: 長春眾益專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 22211
• 代理人: 紀(jì)尚

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種細(xì)胞培養(yǎng)監(jiān)測技術(shù)的改進(jìn)。

背景技術(shù)

近年來，隨著科技的發(fā)展，特別是細(xì)胞培養(yǎng)在生物制藥領(lǐng)域的快速發(fā)展，細(xì)胞工廠是廣泛應(yīng)用的一種大規(guī)模細(xì)胞培養(yǎng)容器，由多層培養(yǎng)皿構(gòu)成，因而針對細(xì)胞工廠進(jìn)行監(jiān)測觀察的各種顯微儀器不斷出現(xiàn)，然而只能對單一培養(yǎng)皿進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察監(jiān)測，目前國內(nèi)對于細(xì)胞工廠多層細(xì)胞培養(yǎng)皿大規(guī)模培養(yǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)快速、低成本、自動化簡便的顯微監(jiān)測系統(tǒng)還沒有報(bào)道。現(xiàn)代生物制藥及疫苗生產(chǎn)企業(yè)亟需一種快速、低成本、自動化、簡便操作的細(xì)胞實(shí)時(shí)監(jiān)測儀器及監(jiān)測方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：提供一種細(xì)胞工廠中細(xì)胞顯微觀察監(jiān)測儀，它可快速、低成本、自動化、簡便操作、應(yīng)用長工作距的對細(xì)胞實(shí)時(shí)監(jiān)測。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：由步進(jìn)電機(jī)控制進(jìn)樣驅(qū)動系統(tǒng)，使細(xì)胞培養(yǎng)皿同時(shí)進(jìn)入儀器的照明以及成像系統(tǒng)部分，然后，由高精度冷光源LED燈作為照明系統(tǒng)對細(xì)胞培養(yǎng)皿進(jìn)行照明，然后經(jīng)過斜下方的長工作距顯微鏡頭成像在后方的CDD上；由CCD成像后的細(xì)胞圖像經(jīng)過圖像采集卡、圖像處理設(shè)備進(jìn)行圖像放大處理后得到較為完善的圖像，圖像呈現(xiàn)在PC顯示器上，細(xì)胞圖像可以在顯示器上進(jìn)行數(shù)據(jù)處理或者進(jìn)行打印。

驅(qū)動系統(tǒng)包括工作臺、滾珠絲杠、直線導(dǎo)軌等部分。其中由水平絲杠、導(dǎo)軌控制培養(yǎng)皿放置臺在前后方向的移動，以此實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)皿的全方位觀察監(jiān)測；而豎直絲杠、導(dǎo)軌則連接在光學(xué)系統(tǒng)的一端，控制鏡頭和冷光源的上下垂直移動，用來實(shí)現(xiàn)同時(shí)快速的觀察監(jiān)測多個(gè)培養(yǎng)皿中細(xì)胞活體狀態(tài)。

由PC端輸入移動信號，控制步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行規(guī)律性移動，步進(jìn)電機(jī)連接在培養(yǎng)皿放置臺的底部，帶動培養(yǎng)皿放置臺的旋轉(zhuǎn)及移動，以此來實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)皿中細(xì)胞液的各個(gè)部分的全面觀察監(jiān)測。

圖像處理系統(tǒng)由CCD相機(jī)、圖像采集卡、視頻顯示器、PC計(jì)算機(jī)、打印機(jī)等部分組成。CCD接收來自顯微成像系統(tǒng)的光線，成像在CCD上，通過1391?VGA圖像采集卡對獲取的圖像進(jìn)行采集處理后輸出到計(jì)算機(jī)視頻顯示器上。

本發(fā)明的有益效果是：快速、低成本、自動化、簡便操作、應(yīng)用長工作距的細(xì)胞工廠顯微監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞工廠多層培養(yǎng)皿中的細(xì)胞的快速觀察監(jiān)測。廣泛應(yīng)用于生物制藥行業(yè)領(lǐng)域的細(xì)胞實(shí)時(shí)監(jiān)測。

附圖說明

圖1是儀器結(jié)構(gòu)原理圖；

圖2是進(jìn)樣驅(qū)動系統(tǒng)原理圖；

圖3是控制系統(tǒng)原理圖；

圖4是照明系統(tǒng)原理圖；

圖5是顯微成像系統(tǒng)原理圖；

其中圖5a是低倍物鏡顯微成像系統(tǒng)原理圖；圖5b是高倍物鏡顯微成像系統(tǒng)原理圖；

圖6是圖像處理系統(tǒng)原理圖。

圖7是細(xì)胞工廠生物細(xì)胞觀察監(jiān)測儀結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

如圖7所示，1是視頻顯示器，?2人是機(jī)交互系統(tǒng)，?3是照明光源，?4是顯微鏡頭，?5是工作臺，?6是細(xì)胞工廠，?7是細(xì)胞工廠放置臺?，8是滾珠絲杠，?9是直線導(dǎo)軌。

如圖1，為儀器結(jié)構(gòu)原理圖。進(jìn)樣驅(qū)動系統(tǒng)由步進(jìn)電機(jī)控制細(xì)胞培養(yǎng)皿進(jìn)入儀器的照明及成像系統(tǒng)部分；細(xì)胞培養(yǎng)皿進(jìn)入后，由高精度冷光源LED燈作為照明系統(tǒng)對細(xì)胞培養(yǎng)皿進(jìn)行照明；細(xì)胞培養(yǎng)皿被光源照明后經(jīng)過斜下方的長工作距顯微鏡頭成像在后方的CDD上；由CCD成像后的細(xì)胞圖像經(jīng)過圖像采集卡、圖像處理設(shè)備進(jìn)行圖像放大處理后得到較為完善的圖像，圖像呈現(xiàn)在PC顯示器上，細(xì)胞圖像可以在顯示器上進(jìn)行數(shù)據(jù)處理或者進(jìn)行打印。

圖2為進(jìn)樣驅(qū)動系統(tǒng)原理圖，驅(qū)動系統(tǒng)包括工作臺、滾珠絲杠、直線導(dǎo)軌等部分。其中由水平絲杠、導(dǎo)軌控制培養(yǎng)皿放置臺在前后方向的移動，以此實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)皿的全方位觀察監(jiān)測；而豎直絲杠、導(dǎo)軌則連接在光學(xué)系統(tǒng)的一端，控制鏡頭和冷光源的上下垂直移動，用來實(shí)現(xiàn)同時(shí)快速的觀察監(jiān)測多個(gè)培養(yǎng)皿中細(xì)胞活體狀態(tài)。

圖3為控制系統(tǒng)原理圖，培養(yǎng)皿控制系統(tǒng)包括培養(yǎng)皿放置臺、步進(jìn)電機(jī)等部分。由PC端輸入移動信號，控制步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行規(guī)律性移動，步進(jìn)電機(jī)連接在培養(yǎng)皿放置臺的底部，帶動培養(yǎng)皿放置臺的旋轉(zhuǎn)及移動，以此來實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)皿中細(xì)胞液的各個(gè)部分的全面觀察監(jiān)測。

圖4為照明系統(tǒng)原理圖，本系統(tǒng)的光源采用LED冷光源。圖中1表示照明冷光源，光源發(fā)出的光照射到培養(yǎng)皿2上，使得培養(yǎng)皿上可以均勻照明，光線經(jīng)過培養(yǎng)皿后由顯微成像系統(tǒng)3成像在視頻顯示器4上。