一种基于移动设备的牛奶体细胞计数方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于移动设备的牛奶体细胞计数方法及系统，其方法包括采样处理，对待测牛奶试样进行牛奶体细胞的标记处理；诱导荧光放大处理，对标记处理的牛奶体细胞进行荧光增强；采用移动设备获取细胞图像并作计数算法处理，以对牛奶体细胞识别与数量统计，并进行显示、传输或打印；其中，所述移动设备通过拍照获取图片并进行图片的牛奶体细胞计数处理，其处理方法依次包括：将所述图片进行RGB转灰度处理、灰度图转二值图、广搜计数、显示计数结果。具有体积小巧、轻便易携带、分析效率高、精度好、可用于奶厂现场检测等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于移动设备的牛奶体细胞计数方法及系统
本专利技术属于涉及荧光牛奶体细胞检测技术，具体涉及一种基于移动设备的现场荧光牛奶体细胞计数的方法及系统。
技术介绍
牛奶体细胞数(somaticcellcount，scc)，是指每毫升牛奶中的体细胞总数。奶牛乳房炎是引起牛奶体细胞数升高的主要原因，研究表明，奶牛乳房炎和牛奶体细胞数有密切的相关性。当奶牛发生乳房炎时，体细胞数一般都超过50万/mL，且产奶量下降到原来的约十分之一，这是造成乳制品企业损失最严重的疾病之一。目前，牛奶体细胞数已成为诊断奶牛奶房炎的一个国际性指标，我国规定每毫升生鲜牛奶中体细胞数小于等于50万。有资料显示，中国以及世界奶牛的乳房炎、隐形乳房炎发病率达到75%，成为世界难题。因此，对牛奶体细胞数进行检测具有重要的现实意义，可以用以监控奶牛是否发生乳房炎以及是否感染病原菌，有效地控制奶制品安全。同时，体细胞计数检测系统也可用于癌细胞的计数以及多种通过细胞计数来检测的领域。在世界各个奶业发达国家，牛奶体细胞数的测定已成为日常工作，常见的测定方法有化学法、电导率法和体细胞计数法。化学法虽然简单但需要专业培训，人为操作存在主观判断误差并对早期隐性乳房炎不能判断；电导率法，如库尔特细胞分析仪，让体细胞通过电极狭缝(即感应区)时，每一个细胞均会取代与其相等体积的电解质液导致感应区电阻暂时增加，从而导致电压上升，产生一个相当于体细胞大小的电脉冲，而脉冲的数量则表示了通过狭缝的粒子数量，此方法前期处理麻烦而且时间较长；体细胞计数法，由于荧光检测具有灵敏度高、选择性良好等优点，基于荧光标记的体细胞计数方法得到广泛应用，但市面上现有的体细胞检测仪都价格均很昂贵。又如，CN201210174266.9公开的“基于计算机视觉的牛奶体细胞计数装置”，包括玻片运动装置，取像装置。本装置通过控制运动平台的运动从而控制对玻片的运动，在运动过程中采集牛奶体细胞的放大图像，然后对图像进行分析得出牛奶体细胞数量。但是，它需要专门的图像处理装置，并不能实现快速、简便的检测。随着我国乳业的发展，体细胞的检测工作将逐渐变成一项日常工作，而现有的检测技术和研究还无法做到快速、简便、准确、低成本。因此，研究体细胞的现场、快速、低成本的检测方法对我国乳业的发展有着重要的现实意义。近年来，微流控技术的发展为牛奶体细胞检测系统小型化、低成本的实现成为可能。微流控芯片是“微”而“全”的分析技术平台，其正向生命科学研究领域大范围地发展。在微流控芯片内进行的样品处理量都在µL，nL，甚至pL级，使开展的微量实验操作在物质消耗方面显示出了很大的优势。结合微流控技术和通用的移动终端设备，可以开发出便携的、低成本的牛奶体细胞检测系统，而这样的系统将使我国体细胞的检测工作日常化成为可能，研究系统具有重要的现实意义。
技术实现思路
针对现有检测技术存在检测系统体积大、成本高，不方便现场实地检测等问题，本专利技术的目的是提供一种基于移动设备的牛奶体细胞计数方法。本专利技术还提供实现上述方法的系统，实现检测设备体积小、方便携带、成本低，并且分析效率高、精度好的效果，方便用于奶厂现场检测，避免人为因素的影响。实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种基于移动设备的牛奶体细胞计数方法，其特征在于，包括如下步骤：1）采样处理，对待测牛奶试样进行牛奶体细胞的标记处理；2）诱导荧光放大处理，对标记处理的牛奶体细胞进行荧光增强；3）采用智能移动设备获取细胞图像并作计数算法处理，以对牛奶体细胞识别与数量统计，并进行显示、传输或打印；其中，所述移动设备为手机、平板电脑等智能移动设备，通过拍照获取图片并进行图片的牛奶体细胞计数处理；其处理方法依次包括：将所述图片进行RGB转灰度处理、灰度图转二值图、8临域广搜法计数显示计数结果。进一步，本专利技术还提供一种微流控取样器，包括设有微流通道的本体，所述本体上设有依次连通的取样头、微流通道、微流控检测区和抽空活塞；所述微流通道设有用于标记牛奶体细胞的蛇形或回折形部，蛇形或回折曲部上固化有PI染色剂；抽空活塞用于抽出微流通道中的空气，将牛奶吸入的微流通道中与固化在蛇形或回折曲部上的PI染色剂混合，再进入微流控检测区。本专利技术还提供一种基于移动设备的牛奶体细胞计数系统，其特征在于，具体包括：1）微流控取样器，用于取样并标记牛奶体细胞，采用上述微流控取样器结构；2）诱导荧光放大检测装置，用于增强荧光检测效果；包括暗盒、诱导荧光的激光光源；所述暗盒设有用于所述微流控取样器的插入口和检测试样的透光口，所述激光光源的发射光正对微流控取样器的微流控检测区，微流控检测区的出光口与透光口光线在一直线上；透光口的光路上设有用于放大和滤光的光学透镜组合；3）移动设备，用于对牛奶体细胞的图像获取、识别与数量统计；所述移动设备包括摄像头和细胞计数软件；摄像头用于获取细胞图像，细胞计数软件将所述图片进行RGB转灰度处理、灰度图转二值图、8临域广搜法计数、显示计数结果和进行信息传输。进一步，还设有手机托架，手机托架对应手机摄像头的底部设有与暗盒上透光口匹配的导光筒。所述导光筒中设置光学透镜组合。相比现有技术，本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术方法采用现有成熟的移动设备作为牛奶体细胞图片的数字处理终端，只需安装相应的软件对采集的图像进行分析处理，即可即时显示检测样本的体细胞数，并通过无线网络传输和下载相应信息，大大降低了使用专用设备的成本的同时增强了便携性，大大增强了广泛应用性，使用者众多。尤其适于现场即时检测使用。2、本专利技术系统设计一次性微流控取样器，结构简单，其上固化有碘化丙啶染色剂消除了人工染色的复杂过程，简化了操作工程，细胞捕捉效率高且样品的消耗量少。并采用一次性用于标记牛奶体细胞，更加方便现场实地检测。3、本专利技术系统中设计诱导荧光放大检测装置，并提供有黑暗的环境，利于荧光检测、消除背景光的干扰，保证了获得荧光图片的质量，起放大作用的光学透镜组合良好的完成放大作用，并且放大倍数较高，大大增强荧光检测效果。通过微流控取样装置、诱导荧光放大检测装置和移动设备的组合构成完整的系统，实现检测设备体积小、方便携带、成本低，并且分析效率高、精度好的效果，方便用于养殖场、奶厂现场检测，避免人为因素的影响。附图说明图1为本专利技术基于移动设备的牛奶体细胞计数系统的结构示意图。图2为图1中微流控取样器的结构示意图。图3为图1中诱导荧光放大检测装置的结构示意图。图4为图1中移动设备托架的结构示意图。图5为本专利技术的细胞图像获取与计数算法的细胞计数流程图。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。一、一种基于移动设备的牛奶体细胞计数方法，包括如下步骤：1）采样处理，对待测牛奶试样进行牛奶体细胞的标记处理；2）诱导荧光放大处理，对标记处理的牛奶体细胞进行荧光增强；3）采用移动设备获取细胞图像并作计数算法处理，以对牛奶体细胞识别与数量统计，并进行显示、传输或打印；其中，所述移动设备为手机、平板电脑等智能移动设备，通过拍照获取图片并进行图片的牛奶体细胞计数处理，其处理方法依次包括：将所述图片进行RGB转灰度处理、灰度图转二值图、8临域广搜法计数显示计数结果。其中，步骤1）和步骤2）可以采用常规方法进行。本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于移动设备的牛奶体细胞计数方法，其特征在于，包括如下步骤：1）采样处理，对待测牛奶试样进行牛奶体细胞的标记处理；2）诱导荧光放大处理，对标记处理的牛奶体细胞进行荧光增强；3）采用智能移动设备获取细胞图像并作计数算法处理，以对牛奶体细胞识别与数量统计，并进行显示、传输或打印；其中，所述移动设备为手机、平板电脑等智能移动设备，通过拍照获取图片并进行图片的牛奶体细胞计数处理；其处理方法依次包括：将所述图片进行RGB转灰度处理、灰度图转二值图、8临域广搜法计数显示计数结果。

【技术特征摘要】
1.一种微流控取样器，其特征在于，包括设有微流通道的本体（1），所述本体（1）内设有依次连通的取样头（10）、微流通道（11）、微流控检测区（14）和抽空活塞（13）；所述微流通道（11）设有用于标记牛奶体细胞的蛇形或回折曲部（12），蛇形或回折曲部（12）上固化有PI染色剂；抽空活塞（13）用于抽出微流通道（11）中的空气，将牛奶吸入的微流通道（11）中与固化在蛇形或回折曲部（12）上的PI染色剂混合，再进入微流控检测区（14）。2.一种基于移动设备的牛奶体细胞计数系统，其特征在于，具体包括：1）微流控取样器，用于取样并标记牛奶体细胞，采用权利要求1所述结构；2）诱导荧光放大检测装置，用于增强荧光检测效果；包括暗盒（2）、诱导荧光的激光光源（21）；所述暗盒（2）设有用于所述微流控取样器的插入口（20）和检测试样的透光口（22），所述激光光源（21）的发射光正对微流控取样器的微流控检测区（14），微流控检测区（14）的出光口与透光口（22）的光线在一直线上；透光口（22）的光路上设有用于放大和滤光的光学透镜组合（23）；3）移动设备，用于对牛奶体细胞的图像获取、识别...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭永彩，刘晓竹，刘茂莲，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;85