[發明專利]檢測培養細胞中是否存在目標組分的周期性結構的方法

有效

• 申請號: 201480061172.8
• 申請日: 2014-11-05
• 公開（公告）號: CN105705933B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 邁克爾·普呂默爾
• 申請（專利權）人: 弗·哈夫曼-拉羅切有限公司
• 主分類號: G01N15/02
• 分類號: G01N15/02;G01N33/50;G06T7/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟;楊生平

1.一種為了培養細胞中包含的至少一種目標組分的周期性結構的存在而檢測多個培養細胞的方法，所述方法包括以下步驟：

-提供待檢測的多個培養細胞，

-固定待檢測的培養細胞同時保持包含在培養細胞中的至少一種目標組分的任何結構，

-使用與所述至少一種目標組分結合并能夠在受刺激時發射具有第一波長的光的第一染色劑，對包含在固定的培養細胞中的所述至少一種目標組分染色，

-刺激第一染色劑使其發射具有第一波長的光，

-拍攝帶有第一染色劑的固定的培養細胞的二維圖像(2)，所述第一染色劑發射具有第一波長的光，

-從固定的培養細胞的該二維圖像導出二維第一濾波圖像(5)，所述二維第一濾波圖像(5)只高亮顯示包含已經結合了第一染色劑的至少一種目標組分的那些部分，

-自相關第一濾波圖像(5)或使第一濾波圖像和二維第二濾波圖像互相關以得到二維相關圖像(3)，所述二維第二濾波圖像源自固定的培養細胞的二維圖像并只高亮顯示除了包含已經結合了第一染色劑的至少一種目標組分的部分以外的那些部分，以及

-通過確定在相關圖像(3)中是否存在具有亮度最大值(30)和最小值(31)的周期性結構來確定在固定的培養細胞中包含的至少一種目標組分的周期性結構的存在或不存在。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，導出二維第一和第二濾波圖像的步驟包括執行固定的培養細胞的二維圖像的脊-谷濾波，以生成二維脊圖像(5)以及生成二維谷圖像；在所述脊圖像(5)中，已結合第一染色劑的所述至少一種目標組分的條紋狀結構的亮度增強，并且，除了已結合第一染色劑的所述至少一種目標組分的條紋狀結構以外的任何結構的亮度衰減，所述脊圖像形成第一濾波圖像；在所述谷圖像中，在已結合第一染色劑的所述目標組分的條紋狀結構之間布置的條紋狀結構的亮度增強，且其中，除了在已結合第一染色劑的條紋狀結構之間布置的條紋狀結構以外的結構的亮度衰減，所述谷圖像形成第二濾波圖像；以及其中所述脊圖像(5)和所述谷圖像互相關，以形成相關圖像(3)。

3.根據前述權利要求中的任一項所述的方法，其中，通過以下產生相關圖像(3)：

-執行第一濾波圖像的傅立葉變換來獲得二維傅立葉變換的第一濾波圖像并且將傅立葉變換的第一濾波圖像與自身相乘以獲得二維傅立葉變換的相關圖像，或

-執行第一濾波圖像的傅立葉變換并執行第二濾波圖像的傅立葉變換來獲得二維傅立葉變換的第二濾波圖像以及使傅立葉變換的第一濾波圖像乘以傅立葉變換的第二濾波圖像來獲得二維傅立葉變換的相關圖像，

-執行傅立葉變換的相關圖像的傅立葉逆變換以獲得二維相關圖像(3)。

4.根據權利要求3所述的方法，其中，執行第一和第二濾波圖像的傅立葉變換的步驟，以及執行傅立葉變換的相關圖像的傅立葉逆變換的步驟通過使用快速傅立葉變換算法進行。

5.根據權利要求1和2中的任一項所述的方法，其中，在特定半徑處的整個圓周內對二維相關圖像(3)的亮度進行平均化，并且其中，在不同的半徑處執行這種在整個圓周內對亮度的平均化，以獲得單變量相關函數(6)，以及其中，根據所述單變量相關函數(6)，通過確定兩個相鄰的亮度最大值(60)之間的距離或者通過確定單變量相關函數的亮度最大值(60)和相鄰的亮度最小值(61)之間的距離，以及通過確定兩個相鄰的最大值(60)的亮度幅度的比率或單變量相關函數(6)的最大值(60)和相鄰的最小值(61)的亮度幅度的比率來獲得固定培養細胞的二維圖像(2)中的條紋化程度。

6.根據權利要求1和2中的任一項所述的方法，其進一步包括執行二維相關圖像的傅立葉變換來獲得二維傅立葉變換的相關圖像(4)的步驟，其中，根據該傅立葉變換的相關圖像(4)，將兩個相鄰的亮度最大值(40)之間的距離(k,K)確定為培養細胞的二維圖像(2)中的條紋狀結構之間的距離的度量，以及其中將相鄰的亮度最大值被布置的角度確定為代表周期性條紋狀結構(20)在培養細胞的二維圖像(2)中被布置的總體取向(21)。

7.根據權利要求6所述的方法，其中，使用快速傅立葉變換算法執行對二維相關圖像(3)的傅立葉變換進行實施的步驟。