[發明專利]用于檢測和識別液體分散樣品中的細胞外囊泡的裝置和方法

在審

• 申請號: 201980072277.6
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN112997062A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 喬安娜·伊莎貝爾·多斯·桑托斯·派瓦;若昂·波羅·特里蓋羅斯·達·西爾瓦·庫尼亞;佩德羅·愛爾博托·達·西爾瓦·喬治
• 申請（專利權）人: 伊耐斯克泰克-計算機科學與技術系統工程研究所
• 主分類號: G01N15/02
• 分類號: G01N15/02;G01N15/10;G01N15/14
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 梁麗超

1.用于檢測液體分散樣品中分散的細胞外囊泡的方法，所述方法使用電子數據處理器將樣品分類為存在或不存在細胞外囊泡，

所述方法包括使用所述電子數據處理器用多個細胞外囊泡液體分散樣本預訓練機器學習分類器，包括以下步驟：

將通過調制頻率調制的激光發射到每個樣本上；

在每個樣本的預定持續時間的多個時間周期內，從由每個樣本反向散射的激光捕獲時間信號；

對于所述時間周期中的每一個時間周期，從所捕獲的信號計算樣本DCT或小波變換系數；

使用所計算的系數預訓練所述機器學習分類器；

其中，所述方法進一步包括以下步驟：

使用具有耦接到發射器的聚焦光學系統的激光發射器將通過調制頻率調制的激光發射到所述樣品上；

在預定持續時間的多個時間周期內，使用光接收器從由所述樣品反向散射的激光中捕獲信號；

對于所述時間周期中的每一個時間周期，從所捕獲的信號計算樣品DCT或小波變換系數；

使用預訓練的機器學習分類器將所計算的樣品系數分類為存在或不存在細胞外囊泡。

2.根據前述權利要求所述的方法，其中，所述細胞外囊泡在任何粒子方向上的粒子尺寸小于1μm。

3.根據前述權利要求所述的方法，用于檢測和識別液體分散樣品中的細胞外囊泡，所述方法進一步包括：如果存在所述細胞外囊泡，所述電子數據處理器通過使用所述機器學習分類器將所述細胞外囊泡分類為多個細胞外囊泡類型類別中的一個細胞外囊泡類型類別，所述機器學習分類器已經使用多個細胞外囊泡液體分散樣本類型類別被預訓練。

4.根據前述權利要求中任一項所述的裝置，其中，所述激光器是可見光激光器或紅外激光器，尤其是紅外激光器。

5.根據前述權利要求中任一項所述的裝置，其中，通過一個或多個附加調制頻率來進一步調制所述激光器。

6.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，樣本調制頻率和樣品調制頻率是相同的。

7.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，樣本預定持續時間和樣品預定持續時間是相同的。

8.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，通過劃分比所述預定持續時間更長的持續時間的所捕獲的時間信號來獲得所述預定持續時間的所捕獲的多個時間周期。

9.根據前述權利要求所述的方法，其中，所劃分的時間周期是重疊的時間周期。

10.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，預定時間持續時間選自1.5秒至2.5秒，尤其是2秒。

11.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述電子數據處理器被進一步布置為使用來自所捕獲的信號的時域直方圖衍生的特征或時域統計衍生的特征，尤其是以下特征：ω_Nakagami；μ_Nakagami；熵；標準偏差；或它們的組合，來進行預訓練和分類。

12.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述聚焦光學系統是聚光透鏡，尤其是布置在光纖或波導的尖端處的聚合物聚光器。

13.根據前述權利要求所述的方法，其中，透鏡具有與所述透鏡的基本直徑的1/3至1/4的束腰相對應的聚焦光斑。

14.根據權利要求11至13中任一項所述的方法，其中，所述透鏡的數值孔徑NA大于0.5。

15.根據權利要求11至14中任一項所述的方法，其中，所述透鏡的基本直徑為5-10μm，尤其是6-8μm。