[發(fā)明專利]基于遷移學(xué)習(xí)的無(wú)標(biāo)記高內(nèi)涵視頻流式細(xì)胞儀及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110592184.5
• 申請(qǐng)日: 2021-05-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113155713B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇絢濤;劉超;王卓;賈俊昆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N15/14
• 分類號(hào): G01N15/14;G06V20/69;G06N3/0464;G06N3/096;G06V10/82;G06V10/764;G06V10/34
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 祖之強(qiáng)

本發(fā)明提供了一種基于遷移學(xué)習(xí)的無(wú)標(biāo)記高內(nèi)涵視頻流式細(xì)胞儀及方法，所述裝置包括：光學(xué)激發(fā)模塊、鞘流控制模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)處理模塊；本發(fā)明采用二維光散射技術(shù)，具有結(jié)構(gòu)和形態(tài)信息的敏感性；使用流式技術(shù)并利用基于遷移學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)自動(dòng)處理程序，簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)采集的操作流程并減少人為干預(yù)；采用了無(wú)標(biāo)記的方法，能夠大大減少樣本準(zhǔn)備的工作量并降低對(duì)樣本的損傷，具有較高的時(shí)效性和較低樣本要求，極大的拓展了使用領(lǐng)域；集成了高速高分辨率的圖像采集部件，能夠保證高內(nèi)涵流式圖像的空間和時(shí)間分辨率，并能進(jìn)行圖樣的可溯回的定位；增加的視頻觸發(fā)機(jī)制，能盡量減少采集數(shù)據(jù)的冗余。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高端醫(yī)療裝備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于遷移學(xué)習(xí)的無(wú)標(biāo)記高內(nèi)涵視頻流式細(xì)胞儀及方法。

背景技術(shù)

本部分的陳述僅僅是提供了與本發(fā)明相關(guān)的背景技術(shù)，并不必然構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

流式細(xì)胞儀是單細(xì)胞分析領(lǐng)域最常用的儀器之一，它兼具準(zhǔn)確性和高效性，不僅可以快速、有效地提供單個(gè)的細(xì)胞形態(tài)或組分信息，還可以在短時(shí)間內(nèi)檢測(cè)、識(shí)別和統(tǒng)計(jì)大量細(xì)胞。一般來(lái)說(shuō)，使用流式細(xì)胞進(jìn)行特定細(xì)胞的鑒別，需要在單個(gè)細(xì)胞上標(biāo)記特定的熒光染料。細(xì)胞標(biāo)記過(guò)程難免會(huì)引入的各種化學(xué)試劑和復(fù)雜的操作過(guò)程，從而導(dǎo)致額外的時(shí)間和材料成本及細(xì)胞樣本不可逆的性質(zhì)變化。在某些應(yīng)用領(lǐng)域，樣本需要盡快進(jìn)行檢測(cè)或者樣本需要保持活性，現(xiàn)有流式細(xì)胞儀需要的樣本標(biāo)記操作就會(huì)產(chǎn)生局限性。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，成像流式細(xì)胞儀是一種新型的流式單細(xì)胞檢測(cè)儀器，它同時(shí)具備流式細(xì)胞儀的高通量特性和熒光顯微鏡的顯微成像能力，能夠在較高通量的情況下進(jìn)行單細(xì)胞圖像的采集。多通道成像是成像流式細(xì)胞儀的最大優(yōu)勢(shì)，可以實(shí)現(xiàn)單一傳感器上的多圖像采集。因此，每一通道所占用的傳感器成像區(qū)域有限，而獲得的圖像質(zhì)量也受到較大的限制。在使用現(xiàn)有成像流式細(xì)胞儀進(jìn)行單細(xì)胞無(wú)標(biāo)記成像時(shí)，明場(chǎng)通道獲取的細(xì)胞圖像像素?cái)?shù)較低，只能提供較少的細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)信息，這極大程度上限制了其應(yīng)用的潛力。除此之外，現(xiàn)有成像流式細(xì)胞儀提供的數(shù)據(jù)為樣本的圖像，不能展示視頻數(shù)據(jù)。靜態(tài)的數(shù)據(jù)無(wú)法提供更多樣本的原始狀態(tài)數(shù)據(jù)，無(wú)法進(jìn)行數(shù)據(jù)的溯回查找，這也一定程度上限制了其應(yīng)用的領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于遷移學(xué)習(xí)的無(wú)標(biāo)記高內(nèi)涵視頻流式細(xì)胞儀檢測(cè)流式細(xì)胞儀及方法，采用二維光散射技術(shù)，具有結(jié)構(gòu)和形態(tài)信息的敏感性；使用流式技術(shù)并利用基于遷移學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)自動(dòng)處理程序，簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)采集的操作流程并減少人為干預(yù)；采用了無(wú)標(biāo)記的方法，能夠大大減少樣本準(zhǔn)備的工作量并降低對(duì)樣本的損傷，具有較高的時(shí)效性和較低樣本要求，極大的拓展了使用領(lǐng)域；集成了高速高分辨率的圖像采集部件，能夠保證高內(nèi)涵流式圖像的空間和時(shí)間分辨率，并能進(jìn)行圖樣的可溯回的定位；增加的視頻觸發(fā)機(jī)制，能盡量減少采集數(shù)據(jù)的冗余。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明第一方面提供了一種基于遷移學(xué)習(xí)的無(wú)標(biāo)記高內(nèi)涵視頻流式細(xì)胞儀。

一種基于遷移學(xué)習(xí)的無(wú)標(biāo)記高內(nèi)涵視頻流式細(xì)胞儀，包括：光學(xué)激發(fā)模塊、鞘流控制模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)處理模塊；

光學(xué)激發(fā)模塊發(fā)出的激發(fā)光束傳輸?shù)角柿骺刂颇K鞘流室中，通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行視頻圖像采集，并將采集到的圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行細(xì)胞檢測(cè)；

其中，鞘流控制模塊能夠?qū)颖疽旱目臻g流動(dòng)進(jìn)行限制，使樣本形成流動(dòng)的單細(xì)胞序列，同時(shí)光學(xué)激發(fā)模塊產(chǎn)生的激發(fā)光束經(jīng)過(guò)物鏡的整形后耦合進(jìn)入樣本流動(dòng)通道，使樣本液和激發(fā)光束僅在預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)重合。

作為可能的一些實(shí)現(xiàn)方式，光學(xué)激發(fā)模塊至少包括沿光路依次設(shè)置的激光器、用于光強(qiáng)控制的中性密度片、用于準(zhǔn)直和開(kāi)關(guān)光路的激光光闌、用于調(diào)整方向的反射鏡和用于整形的激發(fā)物鏡，激光經(jīng)過(guò)激發(fā)物鏡后得到壓縮的激發(fā)光束。