[發明專利]細胞定位探針的控制方法

在審

• 申請號: 202210370641.0
• 申請日: 2022-04-10
• 公開（公告）號: CN114705843A
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 聞路紅;陳安琪;甘劍勤;閆明月;胡舜迪
• 申請（專利權）人: 寧波華儀寧創智能科技有限公司
• 主分類號: G01N33/487
• 分類號: G01N33/487;G06T7/70
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了細胞定位探針的控制方法，包括所述探針的速度控制，速度控制的方式為：獲得所述探針的圖像，提取包括針尖的區域S，統計區域S的灰度直方圖；對灰度直方圖進行多高斯擬合，獲得與每一個峰對應的峰值A_i，i＝1,2···n，N為不小于2的整數；若峰值和H₁是第一閾值，控制所述探針以第一速度v₁向細胞移動；若峰值和將區域S劃分出針尖區域和針臂區域，獲得針尖區域和針臂區域的清晰度的差值ΔR；若差值ΔR＜R₁，R₁是第二閾值，控制所述探針以第二速度v₂向細胞移動；若所述差值ΔR≥R₁，控制所述探針以第三速度v₃向細胞移動，v₃＜v₂＜v₁。本發明具有探針移動效率高、判斷精準等優點。

技術領域

本發明涉及細胞分析，特別涉及細胞定位探針的控制方法。

背景技術

單細胞質譜分析系統在分析細胞時，控制探針定位細胞的位置并與其輕微接觸是必不可少的。因此需要控制探針由細胞面上空下降到細胞面，并在與細胞接觸后停止運動。然而，在此過程當中當探針下降速度過快時常常導致針尖斷裂；當探針慢速下降時，大大降低了系統的工作效率，因此，針尖運動速度的控制十分重要；此外，為防止針尖在Z方向(垂直載物臺方向)與細胞過接觸或未接觸而導致分析結果異常，精準的檢測針尖Z方向是否與細胞接觸具有重大的研究意義。

隨著近年來顯微操作技術的發展，研究探針運行速度、檢測探針與細胞的接觸等在顯微操作領域扮演著重要的角色。而傳統的探針接觸檢測方法，通常需要系統附加輔助設備，如：力傳感器、顯微鏡頭等，增加了系統的成本及復雜性；除此之外也存在較少的針尖接觸檢測算法，但控制精度低、適用性差。且多數研究人員是通過勻速控制探針找到細胞，效率低、針尖易碎裂，進而產生異常數據。

現有的方法主要采用接觸力傳感器、雙目視覺的方法檢測細胞的接觸，能夠實現針尖與底面的接觸檢測，但增加顯微注射系統以及控制算法的復雜性，成本增加；也有研究人員通過檢測針尖滑移距離來判斷針尖與底面的接觸，但當底面為非光滑面時算法失效，適用性差。除此之外，還有人根據先驗數據下降固定的距離，這種方法控制精度低，常常由于未接觸細胞，導致系統成功率降低。

發明內容

為解決上述現有技術方案中的不足，本發明提供了一種細胞定位探針的控制方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

細胞定位探針的控制方法，所述細胞定位探針的控制方法包括所述細胞定位探針的速度控制，所述速度控制的方式為：

獲得所述細胞定位探針的圖像，提取包括針尖的區域S，統計區域S的灰度直方圖；

對所述灰度直方圖進行多高斯擬合，獲得與每一個峰對應的峰值A_i，i＝1,2···n，N為不小于2的整數；

若峰值和H₁是第一閾值，控制所述細胞定位探針以第一速度v₁向細胞移動；

若所述峰值和將所述區域S劃分出針尖區域和針臂區域，獲得所述針尖區域和針臂區域的清晰度的差值ΔR；

若所述差值ΔR＜R₁，R₁是第二閾值，控制所述細胞定位探針以第二速度v₂向細胞移動；

若所述差值ΔR≥R₁，控制所述細胞定位探針以第三速度v₃向細胞移動，v₃＜v₂＜v₁。

與現有技術相比，本發明具有的有益效果為：

1.快速、高效、高精度的實現探針尖端與底面接觸的實時檢測；