操纵采样工具移动的光学方法技术

本发明专利技术涉及借助于采样工具对在基准面上的生物材料采样的方法，例如琼脂培养基的表面，所述方法使得能够操纵采样工具从第一位置向第二位置向基准面移动，和/或操纵基准面从第一位置向第二位置向采样工具移动，所述第二位置处于接触位置，在该接触位置上采样工具和基准面是接触的，所述方法包括以下步骤：a)照射在所述第一位置的采样工具以使得采样工具可见并将采样工具的影像投影到基准面上，b)采集采样工具和其投影到基准面上的影像的图像，c)处理在步骤b)中获得的图像以确定在处理后的图像上的采样工具和它的投影影像之间的间隙是否等于零，d)如果采样工具和它的投影影像之间的间隙不等于零。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种操纵采样工具向基准面移动和/或操纵基准面向采样工具移动的方法，一种用于实现该方法的设备，以及一种包括所述设备的生物材料采样装置。换句话说，根据本专利技术的方法使得操纵生物材料采样工具的移动成为可能，例如在基准面方向的移液管。所述基准面可以尤其由充满琼脂的皮氏培养皿组成，在其上面可以培养感兴趣的生物材料。“生物材料”应当理解为包含基因数据并且在生物系统中自我繁殖的任何材料。就这一点而论，尤其可以引用任何细菌或病毒的细胞培养物。存在大量的用于对生物材料进行采样的解决方案，例如在皮氏培养皿上培养细菌菌落，目的在于完成后续分析。生物材料的这种采样尤其可以借助于“被动的”采样工具的方式完成，例如，一种在其末端配备旨在与细菌菌落接触的棉花单元的工具。可选地，使用“主动的”采样工具，例如作为例子的利用吸入/排出原理的移液管。这些采样工具可以是手动或自动的。为了不歪曲对所采样的生物材料的分析，只对感兴趣的生物材料进行采样而同时避免对与后者而言是外来的任何物质进行采样是十分重要的，例如来自培养基自身的物质。这种外来物质可以被称为污染物质。对于在皮氏培养皿上的细菌采样，因此当对感兴趣的生物材料进行采样的同时避免对琼脂进行采样是明智的。实际上，无意间对琼脂的采样可能破坏对采样的生物材料的定量和定性分析。对于定量分析，通过人工对细菌悬浮液遮光，琼脂培养基残基可能歪曲包含细菌悬浮液的样本光密度的测定。对于定性分析，例如通过质谱分析，琼脂残基将诱发检测到化合物，这些化合物对感兴趣的生物材料而言是外来的，其产生的背景噪声破坏分析。此外，被污染的细菌菌落可能在感兴趣的细菌菌落下进行增殖。在这种情况下，当对感兴趣的细菌菌落进行采样时，不对被污染的细菌进行采样是重要的，以不歪曲相应的分析。一些设备已经在现有技术中被开发出来以试图避免这种主要由于采样工具刺入固体、液体或半固体培养基太深而导致的污染现象，例如移液管的尖端刺入琼脂。根据现有技术的第一种类型的设备使得利用电容特性通过电触头检测采样工具与表面的接触成为可能。首先，存在非一次性的起电极作用的金属针、第二电极是针将浸入的液体的情况。当这个针与生物样本接触时，阻抗、电容或电阻中的变化，经过放大后触发停止使针降低的电机。使用了这种技术的设备和方法在文献US4,818,491中进行了专门描述。其次，插入式导电锥体或导电尖端，并且因此在每次通过与锥体相关联的移液管采样后被丢弃。后者由碳粒子填充的塑料材料制成，并且电连接由必须是导电的锥体夹持器保证。再次，其它系统通过向采样针或采样锥体添加位于针或锥体的任意一侧的两个电极进行工作，并确保当这些电极与生物液体接触时的导电性。后者的变化呈现了它们每次与新的生物液体接触而污染电极的主要缺点，其在这种情况下必须增加去污清洗系统。然而，这种根据现有技术使用电容特性的第一种类型的设备使导电工具成为必要。根据现有技术的第二种类型的设备使得使用声学方法检测采样工具与表面的接触成为可能。因此，专利US-A-4,846,003描述了一种使用由扬声器发送和由麦克风接收的声学特性的检测系统。测量值由声学阻抗构成。根据现有技术的第三种类型的设备使用压力传感器(见EP-A-0,341,438，US-A-5,723,795和EP-A-0,571,100)。更确切地说，一旦尖端的自由端与液面接触，则检测到压力变化。最后，根据现有技术的最后一种设备涉及用超声波检测液面。然而这种技术不适合于例如细菌菌落小的单元。然而，没有一种根据现有技术的上述提到的设备使得获得控制采样工具向基准面移动和/或控制基准面向采样工具移动的“通用”装置成为可能，不论采样工具是什么类型且不论所述基准面是什么性质或一致性如何，其都可以使用，同时仍然保证有效控制采样工具向基准面和/或基准面向采样工具的移动。因此，本专利技术的目的是借助于采样工具，对在例如琼脂培养基的表面的基准面上的生物材料采样的方法，所述方法使得操纵采样工具向着基准面从第一位置向第二位置移动，和/或操纵基准面向着采样工具，从第一位置向第二位置移动，所述第二位置是采样工具和基准面是接触的接触位置，所述方法包括以下步骤：a)照射在所述第一位置的采样工具，以使采样工具可见，并将采样工具的影像投影到基准面上，b)获得采样工具和它投影到基准面上的影像的共同图像，c)处理在步骤b)获得的图像，以确定在所处理后的图像上的采样工具和它的投影影像之间的间隙是否等于零，d)如果采样工具和其投影影像之间的间隙不等于零，向基准面移动采样工具和/或向采样工具移动基准面，并且重复步骤a)、b)、c)和d)直到所述间隙等于零。“操纵采样工具向基准面移动和/或操纵基准面向采样工具移动”应当理解为意思是，从本专利技术的意义上说，控制/指导采样工具向基准面移动和/或控制/指导基准面向采样工具移动。术语“操纵”必须被理解为广义的，即：如结合起动和停止移动的概念，以及所述移动的那些加速或减速。在任何情况下，采样工具向基准面移动和/或基准面向采样工具移动导致采样工具和基准面的“会面”。这种“会面”可以通过以下方式获得：-采样工具向基准面移动，-基准面向采样工具移动，或-通过采样工具向基准面的同时或连续移动和通过基准面向采样工具的同时或连续移动。根据优选的实施例，所述“会面”由采样工具向基准面的移动引起。当在上述步骤c)中获得的所处理后图像上的、采样工具和其所投影的图像之间的间隙等于零时，这意味着已经到达接触位置，即：采样工具和基准面已经接触。基准面可以实质上或者完全是平的，例如当它是液体培养基时。可选地，这个基准面可以包括凸出部分，如凸起区域(凸出部)。例如,这些凸起区域可以与已经在琼脂的表面上生长的细菌菌落相对应。根据本专利技术的方法优选包括以下附加步骤：a’)在现场没有采样工具的情况下对基准面进行照射，b’)在现场没有采样工具的情况下采集所述基准面的图像，以获得基准图像；并且其中的图像处理步骤c)包括从采样工具和它投影到基准面上的影像的共同图像减去组成基准图像的单元，以保留实质上代表采样工具和它投影到基准面上的影像的图像。“从采样工具和它投影到基准面上的影像的图像减去组成基准图像的单元”应当理解为指的是基准图像的所有单元，而不是采样工具和它投影到基准面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种借助于采样工具对在基准面上的生物材料采样的方法，所述基准面例如为琼脂培养基的表面，所述方法使得能够操纵所述采样工具从第一位置向第二位置来向所述基准面移动，和/或操纵所述基准面从第一位置向第二位置来向所述采样工具移动，所述第二位置处于接触位置，所述采样工具和所述基准面在所述接触位置是接触的，所述方法包括以下步骤：a)照射在所述第一位置的所述采样工具以使得所述采样工具可见，并将所述采样工具的影像投影到所述基准面上，b)采集所述采样工具和它投影到所述基准面上的影像的共同图像，c)处理在步骤b)获得的所述图像以确定在所处理后的图像上，所述采样工具和它的投影影像之间的间隙是否等于零，d)如果所述采样工具和它的投影影像之间的所述间隙不等于零，则向所述基准面移动所述采样工具和/或向所述采样工具移动所述基准面，并重复步骤a)、b)、c)和d)直到所述间隙等于零。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.17 FR 11604971.一种借助于采样工具对在基准面上的生物材料采样的方法，所述
基准面例如为琼脂培养基的表面，所述方法使得能够操纵所述采样工具从
第一位置向第二位置来向所述基准面移动，和/或操纵所述基准面从第一位
置向第二位置来向所述采样工具移动，所述第二位置处于接触位置，所述
采样工具和所述基准面在所述接触位置是接触的，所述方法包括以下步
骤：
a)照射在所述第一位置的所述采样工具以使得所述采样工具可见，并
将所述采样工具的影像投影到所述基准面上，
b)采集所述采样工具和它投影到所述基准面上的影像的共同图像，
c)处理在步骤b)获得的所述图像以确定在所处理后的图像上，所述
采样工具和它的投影影像之间的间隙是否等于零，
d)如果所述采样工具和它的投影影像之间的所述间隙不等于零，则
向所述基准面移动所述采样工具和/或向所述采样工具移动所述基准面，并
重复步骤a)、b)、c)和d)直到所述间隙等于零。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括以下步骤：
a’)在区域中没有所述采样工具的情况下，照射所述基准面，
b’)采集在所述区域中没有所述采样工具的情况下的所述基准面的图
像，以获得基准图像；以及
其中，图像处理步骤c)包括从所述采样工具和它投影到所述基准面
上的影像的共同图像减去组成所述基准图像的单元，以保留实质上代表所
述采样工具和它投影到所述基准面上的影像的图像。
3.根据权利要求1或2所述的方法，所述方法包括以下步骤：
e)当所述采样工具和它的投影影像之间的所述间隙等于零的时候，从
所述接触位置向采样位置移动或连续移动所述采样工具和/或从所述接触
位置向所述采样位置移动或连续移动所述基准面。
4.根据权利要求1或2所述的方法，所述方法包括以下步骤：
e’)当所述采样工具和它的投影影像之间的所述间隙等于零的时候，
停止移动所述采样工具和/或停止移动所述基准面。
5.根据权利要求1到4中的一项所述的方法，其中，在步骤c)中，
所述采样工具和它到所述基准面上的投影影像之间的间隙在所处理后的
图像上的所述采样工具的远端和它的投影影像的相应端点之间测量。
6.根据权利要求1到5中的一项所述的方法，其中，将所述采样工
具从第一位置向第二位置来向所述基准面移动，和/或将所述基准面从第一
位置向第二位置来向所述采样工具移动的操作至少在两个步骤中执行。
7....

【专利技术属性】
技术研发人员：D·德科，雷吉斯·蒙特韦尔纳，弗莱德瑞克·皮恩斯顿，
申请(专利权)人：生物梅里埃公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR