一种活细胞培养和实时观测系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种活细胞培养和实时观测系统，涉及细胞培养和显微成像技术领域，包括：一细胞成像装置，包括细胞培养皿用于承载活细胞样本和培养液；图像传感器芯片上设有一感光区，图像传感器芯片的正面与细胞培养皿的底面贴合，且感光区完全裸露于细胞培养皿的底面，用于记录活细胞样本的投影显微图像；光源装置固定于图像传感器芯片上方，用于为活细胞样本成像提供光源；一活细胞培养箱，用于放置细胞成像装置且为活细胞样本提供生长繁殖环境；一控制装置，用于控制图像传感器芯片和光源装置，并接收、处理和显示活细胞样本的投影显微图像。有益效果是拥有大视场，提高效率，可观测到传统显微镜无法观测的现象，降低了活细胞培养和观测的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种活细胞培养和实时观测系统及方法
本专利技术涉及细胞培养和显微成像
，尤其涉及一种活细胞培养和实时观测系统方法。
技术介绍
活细胞生物动态观测在生命科学研究领域以及医学领域中需求广泛，对细胞生命活动的基本规律研究是一切生命科学的重要基础。在细胞水平上进行生命活动现象的研究，可以获得更准确、更全面的反映细胞生理状态和过程的信息，例如细胞生长、分裂、分化和死亡的过程。而细胞间的相互作用和信息传递，使人们更好地了解细胞间群体中某些特殊的细胞功能，深入认识细胞个体差异等更深层次的信息，例如癌细胞繁殖转移、细胞吞噬等过程。由于细胞形态发生变化的速度快，一些生理行为特征周期时间短，因而活细胞观测分析手段要满足实时、响应速度快、连续、高灵敏、高时空分辨率等要求，同时对生物样品还需要满足无损或微损的要求。当前主要的细胞培养和监测过程主要存在两个问题。第一，整个过程均为人工且重复性的操作，存在效率低下、易受污染、细胞样本发生人为移动和变化等问题。第二，目前细胞生物动态观测都是在显微镜下进行，而在高倍显微镜下的观测一直存在视场小，观测范围受限，无法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种活细胞培养和实时观测系统，其特征在于，具体包括：/n一细胞培养皿，用于承载活细胞样本和培养液；/n一图像传感器芯片，所述图像传感器芯片的正面与所述细胞培养皿的底面贴合，所述图像传感器芯片正面设有一感光区且所述细胞培养皿底部设有暴露所述感光区的开口，所述图像传感器芯片用于记录所述活细胞样本的投影显微图像；/n一光源装置，固定于所述图像传感器芯片上方，所述光源装置用于为所述活细胞样本成像提供光源；/n一活细胞培养箱，用于放置所述细胞培养皿、所述图像传感器芯片和所述光源装置，并为所述活细胞样本提供生长繁殖环境；/n一控制装置，分别连接所述图像传感器芯片和所述光源装置，用于控制所述图像传感器芯...

【技术特征摘要】
1.一种活细胞培养和实时观测系统，其特征在于，具体包括：
一细胞培养皿，用于承载活细胞样本和培养液；
一图像传感器芯片，所述图像传感器芯片的正面与所述细胞培养皿的底面贴合，所述图像传感器芯片正面设有一感光区且所述细胞培养皿底部设有暴露所述感光区的开口，所述图像传感器芯片用于记录所述活细胞样本的投影显微图像；
一光源装置，固定于所述图像传感器芯片上方，所述光源装置用于为所述活细胞样本成像提供光源；
一活细胞培养箱，用于放置所述细胞培养皿、所述图像传感器芯片和所述光源装置，并为所述活细胞样本提供生长繁殖环境；
一控制装置，分别连接所述图像传感器芯片和所述光源装置，用于控制所述图像传感器芯片和所述光源装置，并接收、处理和显示所述活细胞样本的所述投影显微图像。


2.根据权利要求1所述的活细胞培养和实时观测系统，其特征在于，所述细胞培养皿包括设有所述开口的底板以及底部围合所述底板的侧壁，且所述底板的厚度≤500μm，所述侧壁的厚度≤500μm。


3.根据权利要求1所述的活细胞培养和实时观测系统，其特征在于，所述细胞培养皿的制作材料为透明玻璃，或透明的有机聚合物。


4.根据权利要求1所述的活细胞培养和实时观测系统，其特征在于，所述细胞培养皿的底面通过AB胶或紫外胶粘贴固定在所述图像传感器芯片的正面形成封闭浅槽，以承载所述活细胞样本和所述培养液。


5.根据权利要求1所述的活细胞培养和实时观测系统，其特征在于，所述图像传感器芯片采用柔性印制电路板封装，且所述感光区周围的封装连接用金线采用芯片封装胶固定。


6.根据权利要求5所述的活细胞培养和实时观测系统，其特征在于，所述柔性印制电路板通过一软质排线外接一连接器公座，且所述控制装置上设有与所述连接器公座适配的一连接器母座，所述图像传感器芯片通过所述软质排线、所述连接器公座和所述连接器母座与所述控制装置建立连接。


7.根据权利要求6所述的活细胞培养和实时观测系统，其特征在于，所述软质排线的基材为以聚酰亚胺或聚酯薄膜，双面加电子屏蔽膜，形状为长条型，厚度≤100μm。


8.根据权利要求6所述的活细胞培养和实时观测系统，其特征在于，所述连接器公座设置于一连接器底板的背面，所述连接器底板的基材为PCB软硬复合板且正面加钢片补强。


9.根据权利要求8所述的活细胞培养和实时观测系统，其特征在于，所述连接器公座的基材为金属，且所述连接器公座上设有一长矩形沟槽，所述长矩形沟槽两侧均匀分布有两排连接器引脚。


10.根据权利要求1所述的活细胞培养和实时观测系统，其特征在于，所述图像传感器芯片采用半浮栅晶体管或复合介质栅光敏探测器作为感光像素单元。


11.根据权利要求10所述的活细胞培养和实时观测系统，其特征在于，所述图像传感器芯片的单个所述感光像素单元的尺寸≤500mm×500nm，所述图像传感器芯片的所述感光像素单元的数目≥4亿。


12.根据权利要求1所述的活细胞培养和实时观测系统，其特征在于，所述光源装置包括：
光源主板，所述光源主板上集成一红绿蓝三色LED光源；
若干可调节支架，分别固定于所述光源主板的朝向所述红绿蓝三色LE...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨程，沈心雨，闫锋，曹雪芸，林岚昆，孟云龙，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32