[實用新型]細胞工廠中細胞顯微觀察監測儀

有效

• 申請號: 201220487547.5
• 申請日: 2012-09-24
• 公開（公告）號: CN202766519U
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 于源華;向陽;于化東
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12M1/36
• 代理公司: 長春眾益專利商標事務所(普通合伙) 22211
• 代理人: 紀尚

技術領域

本發明屬于生物工程技術領域，涉及一種細胞培養監測技術的改進。

背景技術

近年來，隨著科技的發展，特別是細胞培養在生物制藥領域的快速發展，細胞工廠是廣泛應用的一種大規模細胞培養容器，由多層培養皿構成，因而針對細胞工廠進行監測觀察的各種顯微儀器不斷出現，然而只能對單一培養皿進行實時觀察監測，目前國內對于細胞工廠多層細胞培養皿大規模培養進行實時快速、低成本、自動化簡便的顯微監測系統還沒有報道。現代生物制藥及疫苗生產企業亟需一種快速、低成本、自動化、簡便操作的細胞實時監測儀器及監測方法。

發明內容

本發明的目的是：提供一種細胞工廠中細胞顯微觀察監測儀，它可快速、低成本、自動化、簡便操作、應用長工作距的對細胞實時監測。

本發明的技術方案是：由步進電機控制進樣驅動系統，使細胞培養皿同時進入儀器的照明以及成像系統部分，然后，由高精度冷光源LED燈作為照明系統對細胞培養皿進行照明，然后經過斜下方的長工作距顯微鏡頭成像在后方的CDD上；由CCD成像后的細胞圖像經過圖像采集卡、圖像處理設備進行圖像放大處理后得到較為完善的圖像，圖像呈現在PC顯示器上，細胞圖像可以在顯示器上進行數據處理或者進行打印。

驅動系統包括工作臺、滾珠絲杠、直線導軌等部分。其中由水平絲杠、導軌控制培養皿放置臺在前后方向的移動，以此實現培養皿的全方位觀察監測；而豎直絲杠、導軌則連接在光學系統的一端，控制鏡頭和冷光源的上下垂直移動，用來實現同時快速的觀察監測多個培養皿中細胞活體狀態。

由PC端輸入移動信號，控制步進電機進行規律性移動，步進電機連接在培養皿放置臺的底部，帶動培養皿放置臺的旋轉及移動，以此來實現培養皿中細胞液的各個部分的全面觀察監測。

圖像處理系統由CCD相機、圖像采集卡、視頻顯示器、PC計算機、打印機等部分組成。CCD接收來自顯微成像系統的光線，成像在CCD上，通過1391?VGA圖像采集卡對獲取的圖像進行采集處理后輸出到計算機視頻顯示器上。

本發明的有益效果是：快速、低成本、自動化、簡便操作、應用長工作距的細胞工廠顯微監測系統，實現細胞工廠多層培養皿中的細胞的快速觀察監測。廣泛應用于生物制藥行業領域的細胞實時監測。

附圖說明

圖1是儀器結構原理圖；

圖2是進樣驅動系統原理圖；

圖3是控制系統原理圖；

圖4是照明系統原理圖；

圖5是顯微成像系統原理圖；

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

圖6是圖像處理系統原理圖。

圖7是細胞工廠生物細胞觀察監測儀結構圖。

具體實施方式

實施例1

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

如圖1，為儀器結構原理圖。進樣驅動系統由步進電機控制細胞培養皿進入儀器的照明及成像系統部分；細胞培養皿進入后，由高精度冷光源LED燈作為照明系統對細胞培養皿進行照明；細胞培養皿被光源照明后經過斜下方的長工作距顯微鏡頭成像在后方的CDD上；由CCD成像后的細胞圖像經過圖像采集卡、圖像處理設備進行圖像放大處理后得到較為完善的圖像，圖像呈現在PC顯示器上，細胞圖像可以在顯示器上進行數據處理或者進行打印。

圖2為進樣驅動系統原理圖，驅動系統包括工作臺、滾珠絲杠、直線導軌等部分。其中由水平絲杠、導軌控制培養皿放置臺在前后方向的移動，以此實現培養皿的全方位觀察監測；而豎直絲杠、導軌則連接在光學系統的一端，控制鏡頭和冷光源的上下垂直移動，用來實現同時快速的觀察監測多個培養皿中細胞活體狀態。

圖3為控制系統原理圖，培養皿控制系統包括培養皿放置臺、步進電機等部分。由PC端輸入移動信號，控制步進電機進行規律性移動，步進電機連接在培養皿放置臺的底部，帶動培養皿放置臺的旋轉及移動，以此來實現培養皿中細胞液的各個部分的全面觀察監測。

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