[發明專利]自動化的超弱光成像系統及操作方法

有效

• 申請號: 201310524951.4
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN103536277A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 戴甲培;湯仁東;王超
• 申請（專利權）人: 中南民族大學
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;G01N21/63;G01N21/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 唐正玉

1.一種自動化生物超弱光成像系統，其特征在于包括：成像子系統、實驗操作子系統和自動控制子系統；其中，

所述成像子系統包括一由暗箱（1）和遮光罩（2）組成的雙重避光部件、一單鏡片高透光鏡頭、一機械快門（13）、一電動濾光鏡轉盤（12）、一光子成像器件（11）及其控制器（14）、一低溫冷卻液循環泵（17）、一樣品臺和一定制支架，所述遮光罩（2）連接于鏡頭和樣品臺之間；

所述實驗操作子系統包括一多通道灌流系統（6）、一多通道局部加藥系統（7）、一智能光刺激器（8）及其控制器（18）；

所述自動控制子系統包括一多通道時程控制器（9）和一計算機（10）。

2.如權利要求1所述的自動化生物超弱光成像系統，其特征在于：所述成像子系統用于超弱生物光子信號成像，其中，

所述暗箱（1）是由外層鋼板內層鉛板組成的立方體或長方體，用于隔絕外界光線和宇宙射線，使成像過程免受外界光的影響；

所述遮光罩（2）用于屏蔽暗箱（1）內的光致發光對成像的影響；

所述單鏡片高透光鏡頭用于成像；所述機械快門（13）用于非成像時對光子成像器件進行隔光保護，其部件的開關受外部控制；

所述電動濾光鏡轉盤（12）用于對生物超弱光子信號的光譜進行檢測，其部件的動作受外部控制；

所述光子成像器件（11）及其控制器（14）用于檢測生物超弱光信號，其開關受外部控制；

所述低溫冷卻液循環泵（17）用于對光子成像器件進行輔助制冷；

所述樣品臺用于放置和定位待成像樣品；

所述定制支架，用于各部件的安裝及成像的調焦操作。

3.如權利要求2所述的自動化生物超弱光成像系統，其特征在于：所述光子成像器件（11）為雪崩光電二極管APD陣列、電子倍增CCD、像增強CCD、電子轟擊EBCCD、多陽極微通道陣列器件MAMA中的一種。

4.如權利要求1所述的自動化生物超弱光成像系統，其特征在于：所述實驗操作子系統用于特定的實驗操作以實現特定的實驗或應用目的，其中，

所述灌流系統（6），由通道切換器（3）、蠕動泵（4）、儲液瓶（5）和硅膠軟管組成，用于維持成像過程中生物組織的活性或穩定性，實現不同灌流液間的自動切換，受外部控制；

所述局部加藥系統（7），由多通道微量加藥系統、兩個定制的加藥和吸藥針頭和蠕動泵組成，用于對樣品表面進行局部加藥處理，實現不同藥物間的自動切換，受外部控制；

所述智能光刺激器（8）及其控制器（18）用于光誘發或刺激機體、組織、細胞和分子而導致的超弱生物光子活動或傳遞，其部件的開關受外部控制；所述智能光刺激器的光源是普通光源、LED燈光源或激光光源；刺激光通過不同的光傳遞器件或材料進行傳導。

5.如權利要求1所述的自動化生物超弱光成像系統，其特征在于：所述自動控制子系統用于對整個系統的活動部件進行外部控制，以實現成像實驗過程的自動化，其中，

所述時程控制器（9）用于對其他活動部件進行外部控制，所述部件可以實時控制并可與其他子系統進行通信；

所述計算機（10），用于對時程控制器進行編程，并對所獲光子圖像進行軟件處理。

6.一種如權利要求1-5所述的自動化生物超弱光成像系統的操作方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟一、實驗準備及成像系統預熱；

步驟二、準備待檢測樣品；

步驟三、拍定位照；

步驟四、開始正式成像；

步驟五、圖像處理和數據分析。

7.如權利要求6所述的自動化生物超弱光成像系統的操作方法，其特征在于：所述步驟一具體包括穩定室溫，對光子成像器件進行制冷，并在正式成像前按成像時的設置啟動光子成像器件的拍攝程序，對其進行預熱，以穩定其背景基線。

8.如權利要求6所述的自動化生物超弱光成像系統的操作方法，其特征在于：所述步驟二中樣品準備好后，將其放入樣品臺并調整好位置，使之處于光子成像器件的視野中間；所述步驟三在正常光照條件下拍攝樣本的定位照，以便用于后面的數據分析。

9.如權利要求6所述的自動化生物超弱光成像系統的操作方法，其特征在于：所述步驟四放下遮光罩，關閉暗箱，在電腦上設置時程控制器，控制系統各活動部件在成像過程中按實驗設計定時開關，完成相關動作，使實驗過程自動進行。設置完成后，開始實驗。

10.如權利要求6所述的自動化生物超弱光成像系統的操作方法，其特征在于：所述步驟五中實驗數據收集結束后，關閉并整理成像系統；并對圖像和數據進行分析，得到成像圖像和相關數據結果。