线虫微流控芯片分析装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种线虫微流控芯片分析装置，包括：装置本体、蠕动泵、电场施加装置和图像采集与分析模块；所述装置本体包括摄像装置、基座和微流控芯片，所述微流控芯片设于所述基座上且位于所述摄像装置的拍摄范围内；所述蠕动泵的出口与所述微流控芯片的进样口连通，用以将线虫泵入所述微流控芯片；所述电场施加装置用于向所述微流控芯片施加电场；所述摄像装置用于拍摄图像；所述图像采集与分析模块用于采集所述摄像装置拍摄的图像，从所述图像中识别线虫并计算所述线虫的参数指标。本发明专利技术可以记录并分析线虫在电场的运动，通过选择不同的微流控芯片实现线虫的固定或者芯片内液体培养等操作。

Analysis device of nematode microfluidic chip

The invention discloses a nematode microfluidic chip analysis device, which comprises a device body, a peristaltic pump, an electric field application device and an image acquisition and analysis module; the device body comprises an image pickup device, a base and a microfluidic chip, the microfluidic chip is arranged on the base and within the shooting range of the image pickup device; the outlet of the peristaltic pump and the microfluidic core The sample inlet of the chip is connected to pump the nematode into the microfluidic chip; the electric field applying device is used to apply an electric field to the microfluidic chip; the image capturing device is used to take an image; the image acquisition and analysis module is used to collect an image taken by the image capturing device, recognize the nematode from the image and calculate the parameter index of the nematode. The invention can record and analyze the movement of nematode in the electric field, and realize the operation of nematode fixation or liquid culture in the chip by selecting different microfluidic chips.

【技术实现步骤摘要】
线虫微流控芯片分析装置
本专利技术属于线虫分析领域，尤其涉及一种线虫微流控芯片分析装置。
技术介绍
线虫动物门是世界中最大的门之一，为假体腔动物，有超过28000各已被记录的物种。其中秀丽隐杆线虫体长1mm，通身透明，为雌雄同体，以细菌为食，已经成为科学研究中的模式生物。在线虫研究过程中，因为线虫体积小、难以操作，给实验带来很多不确定性，也影响了线虫研究的大规模应用。现有的线虫分析装置中，微流控芯片构造不同，对液流的控制方式不同，不具有运动分析功能，不能施加电场并分析线虫在电场下的运动情况。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术不能施加电场并分析线虫在电场下的运动情况的缺陷，提供一种线虫微流控芯片分析装置。本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种线虫微流控芯片分析装置，包括：装置本体、蠕动泵、电场施加装置和图像采集与分析模块；所述装置本体包括摄像装置、基座和微流控芯片，所述微流控芯片设于所述基座上且位于所述摄像装置的拍摄范围内；所述蠕动泵的出口与所述微流控芯片的进样口连通，用以将线虫泵入所述微流控芯片；所述电场施加装置用于向所述微流控芯片施加电场；所述摄像装置用于拍摄图像；所述图像采集与分析模块用于采集所述摄像装置拍摄的图像，从所述图像中识别线虫并计算所述线虫的参数指标。较佳地，所述微流控芯片的进样口和出样口具有导电性，所述电场施加装置包括：电源和加电装置，所述电源为所述加电装置供电，所述加电装置分别与所述微流控芯片的进样口和出样口电连接。较佳地，所述线虫微流控芯片分析装置还包括储液池，所述微流控芯片的出样口与所述储液池的进口连通。较佳地，所述线虫微流控芯片分析装置还包括以下光源模组中的至少一个；上顶光源模组，设置于所述摄像装置旁，用于为所述摄像装置提供主照明；底面光源模组，设置于所述基座与所述微流控芯片之间，用于照亮所述微流控芯片。较佳地，所述图像包括图片，所述图像采集与分析模块将每一图片作为一个图像，识别所述图像中的一条线虫或同时识别所述图像中的所有线虫；和/或，所述图像包括视频，所述图像采集与分析模块将所述视频的每一帧或关键帧作为一个图像，识别所述图像中的一条线虫或同时识别所述图像中的所有线虫。较佳地，从所述图像中识别线虫，包括：将所述图像灰度化、高斯滤波、二值化、腐蚀和膨胀，然后通过调节阈值、自适应阈值或背景建模中的任意一种对所述图像进行优化处理，提取所述线虫的轮廓。较佳地，所述参数指标包括以下参数指标中的至少一种：线虫周长、体长、面积、移动速度、移动路程、身体弯曲程度；和/或，所述图像采集与分析模块还用于计算所述图像中线虫的数目和/或线虫瘫痪率。较佳地，所述图像采集与分析模块还用于将所述参数指标输出至外部计算机。在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本专利技术各较佳实例。本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术可以记录并分析线虫在电场的运动，通过选择不同的微流控芯片实现线虫的固定或者芯片内液体培养等操作。附图说明图1为本专利技术实施例的一种线虫微流控芯片分析装置的结构示意图；图2为利用图1中线虫微流控芯片分析装置试验的结果图。具体实施方式下面通过实施例的方式进一步说明本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。实施例如图1所示，一种线虫微流控芯片分析装置包括：装置本体10、蠕动泵20、电场施加装置30和图像采集与分析模块40。所述装置本体10包括摄像装置11、基座12和微流控芯片13，所述微流控芯片13设于所述基座12上且位于所述摄像装置11的拍摄范围内。其中，所述摄像装置11可以包括摄像头111和支架112，所述摄像头111设于所述支架112上，所述支架111设于所述基座12上。试管50与所述蠕动泵20的进口连通，所述试管50内有M9缓冲液或者其他液体中的线虫，所述蠕动泵20的出口与所述微流控芯片13的进样口131连通，用以将线虫泵入所述微流控芯片13。控制所述蠕动泵20的流速，可以控制吸取线虫的速度和所述微流控芯片13内的液体流速。所述线虫微流控芯片分析装置还包括储液池60，所述微流控芯片13的出样口132与所述储液池60的进口连通。所述储液池60可以为废液收集池或分离池。所述电场施加装置30用于向所述微流控芯片13施加电场。具体地，所述微流控芯片13的进样口131和出样口132可以具有导电性，所述电场施加装置30可以包括：电源31和加电装置32，所述电源31为所述加电装置32供电，所述加电装置32可采用鳄鱼夹结构，其夹持于所述微流控芯片13的进样口131和出样口132上，进样口131和出样口132采用导电金属材质，所述加电装置32分别与所述微流控芯片13的进样口131和出样口132电连接，以在所述微流控芯片13内形成电场。其中，所述电源31优选稳压电源。线虫在所述线虫微流控芯片分析装置中的流动过程为：线虫先经所述蠕动泵20由进样口131进入所述微流控芯片13，在电场的作用下运动，然后经出样口132流入所述储液池60。所述摄像装置11用于拍摄图像。由于所述微流控芯片13位于所述摄像装置11的拍摄范围内，所以，所述图像能够记录所述线虫在电场下的运动情况。为了保证所述摄像装置11拍摄图像时的光线充足，所述线虫微流控芯片分析装置还可以包括：上顶光源模组71，设置于所述摄像装置11旁，用于为所述摄像装置11提供主照明；底面光源模组72，设置于所述基座12与所述微流控芯片13之间，用于照亮所述微流控芯片13。当然，为了简化装置结构，或者节约装置成本，所述线虫微流控芯片分析装置可以选择性地只包括上述光源模组中的任意一个，具体包括哪个光源模组可依实际需求而定。所述图像采集与分析模块40用于采集所述摄像装置11拍摄的图像，从所述图像中识别线虫并计算所述线虫的参数指标。所述摄像装置11拍摄的图像可以为图片和/或视频。在所述图像为图片时，所述图像采集与分析模块40将每一图片作为一个图像，识别所述图像中的一条线虫或同时识别所述图像中的所有线虫。具体的识别过程可以为：将所述图像灰度化、高斯滤波、二值化、腐蚀和膨胀。具体地，可通过调用opencv库(一个基于BSD许可(开源)发行的跨平台计算机视觉库)中cv2.cvtColor实现图像灰度化，cv2.GaussianBlur实现高斯滤波，cv2.threshold实现二值化，cv2.erode实现腐蚀，cv2.dilate实现膨胀。然后通过调节阈值(也可以选择自适应阈值或背景建模)可以对所述图像进行优化处理。具体地，可通过调整opencv库中threshold参数实现调节阈值，调用cv2.adaptiveThreshold实现自适应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种线虫微流控芯片分析装置，其特征在于，包括：装置本体、蠕动泵、电场施加装置和图像采集与分析模块；/n所述装置本体包括摄像装置、基座和微流控芯片，所述微流控芯片设于所述基座上且位于所述摄像装置的拍摄范围内；/n所述蠕动泵的出口与所述微流控芯片的进样口连通，用以将线虫泵入所述微流控芯片；/n所述电场施加装置用于向所述微流控芯片施加电场；/n所述摄像装置用于拍摄图像；/n所述图像采集与分析模块用于采集所述摄像装置拍摄的图像，从所述图像中识别线虫并计算所述线虫的参数指标。/n

【技术特征摘要】
1.一种线虫微流控芯片分析装置，其特征在于，包括：装置本体、蠕动泵、电场施加装置和图像采集与分析模块；
所述装置本体包括摄像装置、基座和微流控芯片，所述微流控芯片设于所述基座上且位于所述摄像装置的拍摄范围内；
所述蠕动泵的出口与所述微流控芯片的进样口连通，用以将线虫泵入所述微流控芯片；
所述电场施加装置用于向所述微流控芯片施加电场；
所述摄像装置用于拍摄图像；
所述图像采集与分析模块用于采集所述摄像装置拍摄的图像，从所述图像中识别线虫并计算所述线虫的参数指标。


2.如权利要求1所述的线虫微流控芯片分析装置，其特征在于，所述微流控芯片的进样口和出样口具有导电性，所述电场施加装置包括：电源和加电装置，所述电源为所述加电装置供电，所述加电装置分别与所述微流控芯片的进样口和出样口电连接。


3.如权利要求1所述的线虫微流控芯片分析装置，其特征在于，所述线虫微流控芯片分析装置还包括储液池，所述微流控芯片的出样口与所述储液池的进口连通。


4.如权利要求1所述的线虫微流控芯片分析装置，其特征在于，所述线虫微流控芯片分析装置还包括以下光源模组中的至少一个；
上顶光源模组，设置于所述摄像装置旁，用于为所述摄像装置提...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘翔，刘莉，马淑梅，陈嘉，李慧，
申请(专利权)人：上海医药工业研究院，中国医药工业研究总院，
类型：发明
国别省市：上海;31