用于颗粒表征的方法和系统技术方案

描述了用于得出颗粒特性的方法和系统。该方法包括：对液体环境中的至少一个自由漂浮的颗粒在至少一个时刻处的移动进行成像，针对至少一个时刻、基于液体环境中的自由漂浮的颗粒的经成像的移动来确定移动参数，以及从移动参数得出至少一个颗粒的特性。数得出至少一个颗粒的特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于颗粒表征的方法和系统


[0001]本专利技术涉及颗粒表征领域。更具体地，本专利技术涉及通过光学纳米运动检测对诸如活细胞的颗粒的表征。
现有技术
[0002]在世界范围内广泛且通常不受控制地使用广谱抗微生物药物促进了抗性菌株的出现，该抗性菌株构成全球健康、食品安全和发展的最大威胁之一。合理化使用广谱抗生素和抗真菌剂的选择之一在于采用快速敏感性检测测试，其在患者进入医疗中心时立即鉴定对抗给定微生物的最适当药物。这样的早期诊断应当允许立即开始最合适的治疗，并且避免使用被证明诱导抗性的广谱药物。标准的抗微生物易感性测试(AST)方法依赖于在24h至48h期间在抗真菌剂存在下测量细菌或真菌生长。
[0003]几年前，基于原子力显微镜(AFM)的纳米机械传感器在几分钟的时间范围内评估化学物质对细菌的生存力的影响。
[0004]检测基于以下观察：活生物体以纳米尺度振荡并将这些振荡传递到它们所附着的AFM悬臂。只要生物体还活着，这些振荡就会持续，但是一旦细胞的生存力受到任何化学或物理手段的损害，这些震荡就会停止。
>[0005]这些振本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于得出颗粒特性的方法，所述方法包括：
‑
对液体环境中的至少一个自由漂浮的颗粒在至少一个时刻处的移动进行成像，
‑
针对至少一个时刻、基于所述液体环境中的所述自由漂浮的颗粒的经成像的移动来确定至少一个移动参数，
‑
从所述至少一个移动参数得出所述至少一个颗粒的至少一个特性。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个自由漂浮的颗粒的移动作为时间的函数而被成像，并且其中，所述移动参数被确定为时间的函数。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述方法包括：
‑
对所述至少一个自由漂浮的颗粒在至少两个时刻处的移动进行成像，由此获得至少第一经成像的移动和第二经成像的移动，以及
‑
确定所述第一经成像的移动与所述第二经成像的移动之间的改变，并且其中，所述改变指示所述移动参数。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述改变对应于所述自由漂浮的颗粒的空间位移和/或与所述自由漂浮的颗粒的空间位移相关联的速度和/或与所述自由漂浮的颗粒的空间位移相关联的加速度和/或所述自由漂浮的颗粒的空间位移的分布和/或与所述自由漂浮的颗粒的空间位移相关联的所述速度的分布和/或与所述自由漂浮的颗粒的空间位移相关联的所述加速度的分布。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述空间位移和/或与所述空间位移相关联的所述速度和/或与所述空间位移相关联的所述加速度和/或所述空间位移的分布和/或与所述空间位移相关联的所述速度的分布和/或与所述空间位移相关联的所述加速度的分布被确定为时间的函数。6.根据权利要求4至5中的任一项所述的方法，其中，所述空间位移关于至少一个空间方向而确定，所述空间位移优选地关于两个或更多个空间方向而确定，其中，所述两个或更多个空间方向优选地彼此垂直地延伸。7.根据权利要求4至6中的任一项所述的方法，其中，所述空间位移的量被确定，并且其中，所述颗粒的特性从所述量得出，并且/或者其中，所述空间位移的量在一定时间段内被确定。8.根据权利要求4至7中的任一项所述的方法，其中，所述空间位移经受空间至频率转换以便获得与所述空间位移相关联的一个或更多个频率，并且其中，所述颗粒的特性从所述一个或更多个频率得出。9.根据权利要求4至8中的任一项所述的方法，其中，所述空间位移对应于所述自由漂浮的颗粒的平移和/或所述自由漂浮的颗粒的旋转和/或所述自由漂浮的颗粒的变形。10.根据权利要求4至9中的任一项所述的方法，其中，整个所述自由漂浮的颗粒或所述自由漂浮的颗粒的至少一部分的空间位移被确定，并且其中，整个所述自由漂浮的颗粒的空间位移优选地根据所述颗粒的质心的空间位移来确定，并且/或者其中，所述自由漂浮的颗粒的至少一部分的空间位移优选地根据所述颗粒的形状的修改来确定。11.根据权利要求4至10中的任一项所述的方法，其中，所述空间位移使用互相关算法
来确定。12.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述移动参数根据单个颗粒的经成像的移动来确定，或者其中，所述移动参数根据两个或更多个颗粒、优选地多个颗粒的经成像的移动来确定。13.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括选择一个或更多个颗粒以用于确定所述移动参数，其中，所述选择对应于人工选择和/或自动选择，所述自动选择优选地通过应用一个或更多个形态学算子和/或霍夫变换和/或神经网络和/或深度学习技术来执行。14.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述至少一个自由漂浮的颗粒在静止液体环境中和/或在流动液体环境中被提供，并且/或者其中，所述液体环境易受强制对流，并且/或者其中，所述液体环境在限制元件比如腔室或储存器或通道中、优选地在微流体设备的通道中被提供，或者其中，所述液体环境以不受限制的方式被提供。15.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述至少一个自由漂浮的颗粒经受一个或更多个化学刺激和/或一个或更多个物理刺激，并且其中，所述至少一个自由漂浮的颗粒的移动在所述一个或更多个化学刺激和/或物理刺激的作用之前和/或期间和/或之后被成像。16.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，一个或更多个化合物被添加至所述液体环境，并且其中，所述一个或更多个化合物对所述至少一个自由漂浮的颗粒的影响从所述移动参数得出。17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述一个或更多个化合物与所述液体环境基本上互不相溶，并且/或者其中，所述一个或更多个化合物在一个或更多个其他化合物中被提供，所述一个或更多个其他化合物优选地与所述液体环境基本上互不相溶，并且/或者其中，所述一个或更多个化合物对应于一个或更多个试剂比如抗生素或抗真菌剂。18.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述至少一个自由漂浮的颗粒的移动利用至少一个光学传感器来被成像，所述光学传感器优选地是CCD或CMOS相机。19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述至少一个光学传感器以1微秒或更大、优选地1秒或更大、更优选地10秒或更大、特别优选地50秒或更大的帧速率对所述至少一个自由漂浮的颗粒的移动进行成像，并且/或者其中，所述至少一个光学传感器以亚像素分辨率对所述至少一个自由漂浮的颗粒的移动进行成像。20.根据权利要求18或19所述的方法，其中，所述至少一个光学传感器在所述至少一个自由漂浮的颗粒的移动被成像期间是静止的，或者其中，所述至少一个光学传感器在所述至少一个自由漂浮的颗粒的移动被成像期间是移动的。21....

【专利技术属性】
技术研发人员：龙尼，
申请(专利权)人：洛桑联邦综合工科学校，
类型：发明
国别省市：