[發(fā)明專(zhuān)利]生物細(xì)胞芯片高通量、高內(nèi)涵、并行成像裝置及篩選系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710366402.7
• 申請(qǐng)日: 2017-05-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107254406B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 毛珩
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C12M1/36
• 分類(lèi)號(hào): C12M1/36;C12M1/34
• 代理公司: 北京匯智勝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11346
• 代理人: 石輝

1.一種生物細(xì)胞芯片高通量、高內(nèi)涵、并行成像裝置，其特征在于，包括樣本臺(tái)(7)、光源組件(1)、一級(jí)成像組件(3)、二級(jí)成像組件(4)、探測(cè)器(6)和控制器(8)，其中：

所述樣本臺(tái)(7)用于放置經(jīng)熒光標(biāo)記的生物細(xì)胞芯片(2)，所述生物細(xì)胞芯片(2)具有多個(gè)隔開(kāi)布置的孔(21)，各所述孔(21)中的細(xì)胞島在所述生物細(xì)胞芯片(2)上形成細(xì)胞島陣列區(qū)域；

所述光源組件(1)用于向所述生物細(xì)胞芯片(2)上的一個(gè)細(xì)胞島陣列區(qū)域投射環(huán)形照明光和同軸激發(fā)光；

所述一級(jí)成像組件(3)通過(guò)共光軸成像的方式對(duì)所述生物細(xì)胞芯片(2)上的細(xì)胞島陣列區(qū)域在第一成像面(31)整體完成第一次成像，所述第一成像面(31)上的第一次成像圖像包括以陣列形式隔開(kāi)布置的第一孔有效區(qū)域(3a)，每一個(gè)所述第一孔有效區(qū)域(3a)為所述生物細(xì)胞芯片(2)的細(xì)胞島陣列區(qū)域的相應(yīng)所述孔(21)被放大一級(jí)預(yù)設(shè)放大倍率后的圖像區(qū)域；

所述二級(jí)成像組件(4)通過(guò)分光路成像的方式對(duì)各所述第一孔有效區(qū)域(3a)在所述探測(cè)器(6)的探測(cè)面上分別完成第二次成像，所述探測(cè)器(6)的探測(cè)面上的第二次成像圖像包括以陣列形式隔開(kāi)布置的第二孔有效區(qū)域(4a)，每一個(gè)所述第二孔有效區(qū)域(4a)為所述第一孔有效區(qū)域(3a)被放大二級(jí)預(yù)設(shè)放大倍率后的圖像區(qū)域，并且相鄰兩所述第二孔有效區(qū)域(4a)的間隙由所述二級(jí)預(yù)設(shè)放大倍率確定；

所述控制器(8)包括圖像接收模塊(81)、對(duì)焦模塊(82)和孔徑對(duì)齊模塊(83)，其中：

所述圖像接收模塊(81)用于接收所述第二次成像圖像，并輸送給所述對(duì)焦模塊(82)和孔徑對(duì)齊模塊(83)；

所述對(duì)焦模塊(82)用于根據(jù)所述第二次成像圖像判斷所述生物細(xì)胞芯片(2)的細(xì)胞島陣列區(qū)域是否處于焦平面內(nèi)，當(dāng)判定為未處于焦平面內(nèi)時(shí)生成調(diào)焦指令并輸出，以控制所述樣本臺(tái)(7)沿光軸平移運(yùn)動(dòng)；

所述孔徑對(duì)齊模塊(83)用于根據(jù)所述第二次成像圖像上的第二孔有效區(qū)域(4a)的中心與所述探測(cè)器(6)的探測(cè)面上標(biāo)定的第二孔有效區(qū)域(4a)的中心是否對(duì)齊，當(dāng)判定為未對(duì)齊時(shí)生成孔徑對(duì)齊指令并輸出，以控制所述樣本臺(tái)(7)圍繞光軸旋轉(zhuǎn)和/或在垂直于光軸的平面內(nèi)平移運(yùn)動(dòng)。

2.如權(quán)利要求1所述的生物細(xì)胞芯片高通量、高內(nèi)涵、并行成像裝置，其特征在于，所述控制器(8)還包括掃描成像模塊(84)，所述掃描成像模塊(84)用于控制所述樣本臺(tái)(7)平移運(yùn)動(dòng)，使所述光源組件(1)發(fā)出的照明光和激發(fā)光投射到所述生物細(xì)胞芯片(2)上的另一細(xì)胞島陣列區(qū)域。

3.如權(quán)利要求1所述的生物細(xì)胞芯片高通量、高內(nèi)涵、并行成像裝置，其特征在于，所述控制器(8)還包括掃描成像模塊(84)，所述掃描成像模塊(84)用于控制所述樣本臺(tái)(7)平移運(yùn)動(dòng)，使所述光源組件(1)發(fā)出的照明光和激發(fā)光投射到所述生物細(xì)胞芯片(2)上的一個(gè)細(xì)胞島陣列區(qū)域，并通過(guò)所述圖像接收模塊(81)接收所述第二次成像圖像，并根據(jù)所述第二次成像圖像判斷所述生物細(xì)胞芯片(2)的細(xì)胞島陣列區(qū)域是否處于焦平面內(nèi)，當(dāng)判定為未處于焦平面內(nèi)時(shí)生成調(diào)焦指令并輸出，以控制所述樣本臺(tái)(7)沿光軸平移運(yùn)動(dòng)。

4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的生物細(xì)胞芯片高通量、高內(nèi)涵、并行成像裝置，其特征在于，所述二級(jí)預(yù)設(shè)放大倍率為所述生物細(xì)胞芯片(2)的孔(21)的占空比的倒數(shù)。

5.如權(quán)利要求4所述的生物細(xì)胞芯片高通量、高內(nèi)涵、并行成像裝置，其特征在于，所述一級(jí)成像組件(3)包括大口徑顯微物鏡(32)和聚焦成像(35)，其中：所述大口徑顯微物鏡(32)的放大倍率為所述一級(jí)預(yù)設(shè)放大倍率，且位于所述生物細(xì)胞芯片(2)的下方，穿過(guò)所述生物細(xì)胞芯片(2)的玻璃基底倒置成像所述生物細(xì)胞芯片(2)上的各個(gè)細(xì)胞島，所述光源組件(1)中的照明光源(12)位于所述大口徑顯微物鏡(32)和所述生物細(xì)胞芯片(2)之間，所述光源組件(1)中的激光光源(11)發(fā)出的同軸激發(fā)光通過(guò)所述大口徑顯微物鏡(32)投射到所述生物細(xì)胞芯片(2)的細(xì)胞島陣列區(qū)域，所述生物細(xì)胞芯片(2)的細(xì)胞島陣列區(qū)域中的細(xì)胞小島(22)受激發(fā)后產(chǎn)生發(fā)射光并依次經(jīng)由所述大口徑顯微物鏡(32)和聚焦成像(35)，以所述一級(jí)預(yù)設(shè)放大倍率成像在所述第一成像面(31)上。