[發明專利]基于細胞穿孔的人工智能重構長周期胞內電信號方法及系統

在審

• 申請號: 202210225631.8
• 申請日: 2022-03-09
• 公開（公告）號: CN114611555A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 謝曦;李仁杰;陳惠琄;徐冬馨
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06N3/04;G06N3/08;G01N27/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

1.一種基于細胞穿孔的人工智能重構長周期胞內電信號方法，其特征在于，該方法利用一訓練好的人工神經網絡將采集的細胞胞外電信號作為輸入推導重構獲得對應的細胞胞內電信號；所述人工神經網絡通過采集的若干細胞胞內外電信號作為訓練樣本，將胞外電信號作為輸入，對應胞內信號作為學習目標進行訓練。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：

采集單次或多次細胞的胞內電信號，計算采集的胞內電信號與所述人工神經網絡推導重構獲得的細胞胞內電信號的相關性，根據相關性判斷人工神經網絡是否需要重新訓練。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括對采集的細胞胞內外電信號篩選步驟：篩選保留其中形狀理想的信號。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括對細胞胞內外電信號數據進行歸一化的步驟。

5.一種基于細胞穿孔的人工智能重構長周期胞內電信號系統，其特征在于，包括：

信號采集裝置，用于采集細胞的胞外電信號和/或胞內電信號。

人工智能重構胞內電信號裝置，包括訓練好的人工神經網絡，用于將采集的細胞胞外電信號作為輸入推導重構獲得對應的細胞胞內電信號。

6.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，所述信號采集裝置包括：

微電極陣列傳感器單元，用于檢測細胞的胞外和/或胞內的電信號。

胞內外電信號調理電路單元，用于對檢測到的細胞胞內外電信號進行放大與濾波。

脈沖電穿孔電路單元，用于把數據采集單元輸出的脈沖信號傳送到微電極陣列傳感器單元的工作電極上。

數據采集單元，用于產生電穿孔所需的脈沖信號和采集胞內外電信號調理電路單元輸出的信號。

7.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，還包括信號處理裝置，用于對采集的細胞的胞外電信號和/或胞內電信號進行預處理。

8.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述信號處理裝置包括：

信號提取單元，用于從采集的細胞的胞外電信號和/或胞內電信號中篩選出形狀理想的信號，并提取出理想信號的數據；

信號歸一化單元，用于對提取的理想信號的數據進行歸一化。

9.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，還包括數據處理裝置，用于對推導重構獲得對應的細胞胞內電信號進行篩選，剔除信號趨勢異常的對應的細胞胞內電信號。

10.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述人工智能重構胞內電信號裝置還包括：

訓練單元，用于將信號采集裝置獲得的細胞胞外信號作為輸入，細胞胞內信號作為學習目標，對人工神經網絡進行訓練獲得訓練好的人工神經網絡。