生物成像仪制造技术

本实用新型专利技术公开一种生物成像仪，包括：放置透明载片的平台，样本供给装置用于向载片供给样本溶液；位于载片上的推片装置，用于推动样本溶液使其细胞单层平铺于载片；嵌设于平台的载玻片，用于透明承载平铺有单层样本细胞后的载片；位于载玻片下方的大视场成像装置，其，用于照射平铺有单层样本细胞的载片、若干次反射单层样本细胞的荧光以及阵列探测经若干次反射的单层样本细胞的荧光以输出载片的大视场图像；位于载玻片上的显微成像装置，用于照射载片并对载片上单层样本细胞进行显微成像；控制器。本实用新型专利技术提供的生物成像仪，实现同时兼顾大视场成像和高分辨率成像，完成稀有细胞或痕量微生物的大批量、快速、精确地识别与检测。

Biological imager

The utility model discloses a biological imaging instrument, transparent slide: place platform, sample supply device to supply sample slides in solution; sheet pushing device on a slide, for promoting the sample solution to cell monolayer tile to slide; slide embedded platform, used for transparent bearing tile the slides are single sample cells; large field imaging device located in the slide below the tile used for irradiation have a large field of view image slides, single cell sample detection Wakamatsu Ji reflection fluorescence and single cell array samples by fluorescence several times of reflection of single layer cells to output sample slides in micro; the imaging device slides, slides for irradiation and imaging of slides on single sample cell controller. The biological imager provided by the utility model realizes simultaneous large field imaging and high resolution imaging, and realizes the mass, rapid and accurate identification and detection of rare cells or trace microorganisms.

【技术实现步骤摘要】
生物成像仪
本技术涉及生物快速检测
，更具体地说，本技术涉及一种生物成像仪。
技术介绍
随着社会的进步和科技的发展，在生命科学、食品药品监测、制药制水、环境安全等领域中，都亟待解决稀有细胞或痕量病原微生物的快速实时检测问题，从而保证一些重大疾病的早期诊断与治疗，食品、药品、水质、空气等的质量与安全。目前针对稀有细胞或痕量病原微生物的检测方法主要有经典的平板培养计数法、显微荧光计数法和当前热门的流式细胞术。平板计数法计数准确，可靠度高，成本低，但因需进行细菌培养，检测速度慢，时间可长达48～72小时，不能满足特定场合的快速、实时性要求，同时，有些细菌的培养条件苛刻，当生长环境，如温度、营养物组成发生改变时，一些细菌会进入一种“活的不可培养”状态，导致计数结果不准确。显微荧光计数法是先对目标物品进行染色处理后，置于荧光显微镜中进行观测，手动计数的方法。该方法检测时间较长，观测中存在较明显的离焦情况，一次所能观测的区域也较小，且手动计数存在很多不确定性，计数结果准确度不高。流式细胞术是利用将标本预处理后，制成单细胞悬浮液，再进行具有特异性的、化学定量关系的染色后，悬浮液进入流动室，通过用激光激发，测定散射光和荧光，实现细菌形态及各种成分的检测。流式细胞术具有速度快，多参数检测的优点，但要求被测物浓度在几百到几千数量级，对于痕量微生物计数检测误差很大。申请号为CN201510937267.8和CN201510932041.9的专利分别提出一种痕量微生物的检测方法和检测系统——利用荧光染料对目标微生物进行标记；用无自发荧光的滤膜和换膜过滤器对样本溶液进行过滤，将目标微生物截留在滤膜上；然后通过对滤膜的荧光信号采集和激光扫描得出滤膜的目标微生物分布的二维图像和目标微生物的计数结果。但是，此种方式扫描是遍历式，即需要在二维方向上逐行或者逐列进行扫描成像或者计数，而且需人工判读，从而无法实现大批量检测样本的快速而精确检测。另外，传统生物成像仪的大视场成像与高分辨成像难以兼顾，很难实现稀有细胞或痕量病原微生物的大视场高分辨成像、特异性标记及自动快速检测。
技术实现思路
针对上述技术中存在的不足之处，本技术提供一种生物成像仪，实现同时兼顾大视场成像和高分辨率成像，完成稀有细胞或痕量微生物的大批量、快速、精确地识别与检测。为了实现根据本技术的这些目的和其它优点，本技术通过以下技术方案实现：本技术提供一种生物成像仪，包括：平台，其上放置有透明的载片；样本供给装置，其用于向所述载片供给具有荧光标记的样本溶液；推片装置，其位于所述载片上方，用于推动所述样本溶液使其细胞单层平铺于所述载片；载玻片，其嵌设于所述平台上，用于透明承载平铺有所述单层样本细胞后的所述载片；大视场成像装置，其位于所述载玻片下方，用于照射平铺有单层样本细胞的所述载片、若干次反射所述单层样本细胞的荧光以及阵列探测经若干次反射的所述单层样本细胞的荧光以输出所述载片的大视场图像；显微成像装置，其位于所述载玻片上方，用于照射所述载片并对所述载片上所述单层样本细胞进行显微成像；以及，控制器，其分别通信连接到所述样本供给装置、所述推片装置、所述大视场成像装置以及所述显微成像装置。优选的是，所述推片装置包括：若干个沿竖直方向倾斜的推片，若干个所述推片水平并列设于所述载片上方；以及，三维移动平台，其连接到所述推片和所述控制器，所述控制器驱动所述三维移动平台推动所述推片沿三维方向运动；其中，每个所述推片设有贯穿的注入孔；所述样本溶液经所述注入孔到达所述载片上。优选的是，所述推片装置还包括：行程开关，其用于限制所述推片水平一方向的运动行程；所述行程开关设立于所述载片远离所述三维移动平台的一侧。优选的是，所述生物成像仪还包括位于所述平台下方的废液收纳装置，所述废液收纳装置包括：收纳罐，其位于所述平台下方；收纳槽，其贯通设于所述行程开关与所述载片之间的平台上；以及，收纳管，其密封连通于所述收纳槽下方与所述收纳罐之间；其中，所述收纳槽垂直于所述推片推行方向的边侧宽度大于所述载片对应边侧的宽度。优选的是，所述样本供给装置包括：位于所述平台下方的储液罐以及位于所述平台上方的吸取装置、流量控制装置和若干个分流管；若干个所述分流管的一端分别依次通过所述流量控制装置、所述吸取装置进入所述储液罐，若干个所述分流管的另一端分别对齐到若干个所述注入孔。优选的是，所述大视场成像装置包括：第一光源，其透过所述载玻片照射到所述载片上的所述单层样本细胞；反射镜组件，其位于所述载玻片下方，所述反射镜组件包括对照射后所述单层样本细胞的荧光进行若干次反射的若干个反射镜；接收组件，其位于所述载玻片下方，用于接收经所述若干个反射镜组件反射后的反射光线；以及，探测器组件，其用于探测所述接收组件接收的所述反射光线以输出所述载片的大视场图像；所述探测器组件包括位于所述载玻片下方的若干个大面阵探测器，若干个所述大面阵探测器沿与所述接收组件平行的方向并列设置。优选的是，所述反射镜组件包括：第一反射镜，其位于所述载玻片下方一侧；第二反射镜，其位于所述载玻片下方且与所述第一反射镜同侧；以及，第三反射镜，其位于所述载玻片下方且与所述第一反射镜对立侧；其中，所述第一反射镜、所述第二反射镜以及所述第三反射镜都是大口径高次非球面反射镜；所述第一光源照射载片后，所述单层样本细胞的荧光依次经所述第一反射镜、所述第三反射镜、所述第二反射镜以及所述第三反射镜的反射后到达所述接收组件。优选的是，所述显微成像装置包括发出水平光的第二光源和位于所述载片上方的显微成像单元；所述显微成像单元包括依次竖直向下设置的显微成像镜、第一镜筒、二向色镜转轮组件和显微物镜组件以及水平对齐在所述二向色镜转轮组件与所述第二光源之间的第二镜筒；其中，所述显微物镜组件包括若干个不同倍率电动的显微物镜；所述二向色镜转轮组件包括若干个多光谱的二向色镜，若干个所述二向色镜水平转动以交替同时对齐所述第一镜筒、所述第二镜筒以及一所述显微物镜。优选的是，所述显微成像装置还包括通信连接到所述控制器的二维调节装置，所述二维调节装置包括用于放置所述载玻片的载台以及二维控制器，所述二维控制器驱动所述载台带动所述载玻片沿水平做二维方向运动。优选的是，所述生物成像仪还包括将放置于所述平台上的所述载片搬运至所述载玻片上的搬运装置；所述搬运装置设有具有吸附所述载片以搬运的吸盘机械手；所述吸盘机械手通信连接到所述控制器。本技术至少包括以下有益效果：1)本技术提供的生物成像仪，设有大视场成像装置以及显微成像装置，在推片装置和大尺寸载片的配合下，实现同时兼顾大视场成像和高分辨率成像，基于大视场成像和显微的高分辨率成像的两步式协同成像检测方法，利于目标细胞大批量、快速、精确地识别和检测；2)经推片装置推动，呈单层细胞平铺于载片后剩余的样本溶液经贯通行程开关与载片之间的收纳槽进入收纳管、最后到达收纳罐，以实现废弃溶液的收纳，避免污染；3)探测器组件包括位于载玻片下方的若干个大面阵探测器，若干个大面阵探测器沿平行于接收组件的方向并列设置，则采用基于多个大面阵探测器的精密反射拼接技术，可构建大尺寸共轭高精拼接像面，配合图像复原技术和局部精密热控措施，降低成像热噪声，提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物成像仪，其特征在于，包括：平台，其上放置有透明的载片；样本供给装置，其用于向所述载片供给具有荧光标记的样本溶液；推片装置，其位于所述载片上方，用于推动所述样本溶液使其细胞单层平铺于所述载片；载玻片，其嵌设于所述平台上，用于透明承载平铺有所述单层样本细胞后的所述载片；大视场成像装置，其位于所述载玻片下方，用于照射平铺有单层样本细胞的所述载片、若干次反射所述单层样本细胞的荧光以及阵列探测经若干次反射的所述单层样本细胞的荧光以输出所述载片的大视场图像；显微成像装置，其位于所述载玻片上方，用于照射所述载片并对所述载片上所述单层样本细胞进行显微成像；以及，控制器，其分别通信连接到所述样本供给装置、所述推片装置、所述大视场成像装置以及所述显微成像装置。

【技术特征摘要】
1.一种生物成像仪，其特征在于，包括：平台，其上放置有透明的载片；样本供给装置，其用于向所述载片供给具有荧光标记的样本溶液；推片装置，其位于所述载片上方，用于推动所述样本溶液使其细胞单层平铺于所述载片；载玻片，其嵌设于所述平台上，用于透明承载平铺有所述单层样本细胞后的所述载片；大视场成像装置，其位于所述载玻片下方，用于照射平铺有单层样本细胞的所述载片、若干次反射所述单层样本细胞的荧光以及阵列探测经若干次反射的所述单层样本细胞的荧光以输出所述载片的大视场图像；显微成像装置，其位于所述载玻片上方，用于照射所述载片并对所述载片上所述单层样本细胞进行显微成像；以及，控制器，其分别通信连接到所述样本供给装置、所述推片装置、所述大视场成像装置以及所述显微成像装置。2.如权利要求1所述的生物成像仪，其特征在于，所述推片装置包括：若干个沿竖直方向倾斜的推片，若干个所述推片水平并列设于所述载片上方；以及，三维移动平台，其连接到所述推片和所述控制器，所述控制器驱动所述三维移动平台推动所述推片沿三维方向运动；其中，每个所述推片设有贯穿的注入孔；所述样本溶液经所述注入孔到达所述载片上。3.如权利要求2所述的生物成像仪，其特征在于，所述推片装置还包括：行程开关，其用于限制所述推片水平一方向的运动行程；所述行程开关设立于所述载片远离所述三维移动平台的一侧。4.如权利要求3所述的生物成像仪，其特征在于，所述生物成像仪还包括位于所述平台下方的废液收纳装置，所述废液收纳装置包括：收纳罐，其位于所述平台下方；收纳槽，其贯通设于所述行程开关与所述载片之间的平台上，以及，收纳管，其密封连通于所述收纳槽下方与所述收纳罐之间；其中，所述收纳槽垂直于所述推片推行方向的边侧宽度大于所述载片对应边侧的宽度。5.如权利要求2所述的生物成像仪，其特征在于，所述样本供给装置包括：位于所述平台下方的储液罐以及位于所述平台上方的吸取装置、流量控制装置和若干个分流管；若干个所述分流管的一端分别依次通过所述流量控制装置、所述吸取装置进入所述储液罐，若干个所述分流管的另一端分别对齐到若干个所述注入孔。6.如权利要求1所述的生物成像仪，其特征在于，所述大视场成...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐玉国，付威威，董文飞，刘敏，刘广兴，尹焕才，黎海文，葛明峰，
申请(专利权)人：中国科学院苏州生物医学工程技术研究所，
类型：新型
国别省市：江苏,32