本发明专利技术提供了细胞培养装置和方法，所述细胞培养装置包括培养单元、输送单元和监测单元，所述培养单元包括第一培养容器，所述监测单元包括光源、光电探测器和分析模块；所述第一培养容器的底部具有外凸部，透气膜设置在所述第一培养容器的底端；所述光源设置在所述外凸部的上侧，所述光电探测器设置在所述外凸部的下侧。本发明专利技术具有自动化等优点。本发明专利技术具有自动化等优点。本发明专利技术具有自动化等优点。
【技术实现步骤摘要】
细胞培养装置和方法
[0001]本专利技术涉及细胞培养，特别涉及细胞培养装置和方法。
技术介绍
[0002]体外培养细胞的环境还必须具备一定的物理化学特性，维持细胞生存和増殖所要求的正常生理性条件，包括温度、渗透压、气相和pH等。传统细胞培养使用培养瓶和培养皿等容器，然而培养瓶的气体交换主要通过瓶盖上的透气膜进行，面积较小，无透气瓶盖则通过拧松瓶盖，容易污染；培养皿气体交换空间较小，且易受污染。
[0003]此外，在培养细胞的过程中，对细胞进行传代是一项常规的操作，传代可以扩大细胞培养的数量，同时也避免了因细胞进入稳定期造成接触抑制，乃至衰亡期而大量死亡。但，传统的细胞传代需要肉眼观察，主观性强，且需手动打开培养瓶、培养皿；还需要通过深入移液枪进行液体操纵，污染风险大。
技术实现思路
[0004]为解决上述现有技术方案中的不足，本专利技术提供了一种细胞培养装置。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0006]细胞培养装置，所述细胞培养装置包括培养单元、输送单元和监测单元，所述培养单元包括第一培养容器，所述监测单元包括光源、光电探测器和分析模块；
[0007]所述第一培养容器的底部具有外凸部，透气膜设置在所述第一培养容器的底端；
[0008]所述光源设置在所述外凸部的上侧，所述光电探测器设置在所述外凸部的下侧。
[0009]本专利技术的目的还在于提供了细胞培养方法，该专利技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0010]细胞培养方法，所述细胞培养方法为：
[0011]细胞在第一培养容器的底部的透气膜上培养，所述第一培养容器的底部具有外凸部，透气膜设置在所述第一培养容器的底端；
[0012]光源发出的光照射凸出部内透气膜上侧的细胞，处于所述透气膜下侧的光电探测器接收光信号，转换为电信号并送分析模块；
[0013]分析模块根据所述电信号得出细胞的图像，并得出细胞培养状况。
[0014]与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果为：
[0015]1.自动化；
[0016]通过在第一培养容器的底部设置外凸部，使得能够实时监测细胞培养状况，并根据培养状况置换培养基、转移细胞扩大培养量等，全程自动化，无需人工操作，避免了监测的主观性；
[0017]2.细胞监测结果准确；
[0018]利用图像分割、参数矩阵构建，校正了图像中各像素点灰度值，使得图像的光照均衡处理，提高了图像修复效果；
[0019]在细胞图像的分割中，不仅利用本专利的图像修复方法，还结合了双阈值分割以及孔洞填充，从而实现了准确分割，提高了细胞监测的准确性；
[0020]3.结构简单；
[0021]根据需要设置多个培养容器，但仅在第一培养容器上设置监测单元，利用监测单元输出的培养状况得出其它培养容器的培养状况，降低二路装置结构复杂度和成本。
附图说明
[0022]参照附图，本专利技术的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本专利技术的技术方案，而并非意在对本专利技术的保护范围构成限制。图中：
[0023]图1是根据本专利技术实施例的细胞培养装置的结构示意图；
[0024]图2是根据本专利技术实施例的细胞培养装置的另一结构示意图；
[0025]图3是根据本专利技术实施例的分析模块工作方式的流程示意图。
具体实施方式
[0026]图1
‑
3和以下说明描述了本专利技术的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本专利技术。为了解释本专利技术技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本专利技术的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本专利技术的多个变型。由此，本专利技术并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
[0027]实施例1：
[0028]图1示意性地给出了本专利技术实施例1的细胞培养装置的结构简图，如图1所示，所述细胞培养装置包括：
[0029]培养单元，所述培养单元包括第一培养容器11，所述第一培养容器11为密封状态；所述第一培养容器11的底部具有外凸部12，透气膜13设置在所述第一培养容器11的底端，也即，外凸部12的底端为透气膜13；
[0030]输送单元21，所述输送单元21包括泵、管道，用于往所述第一培养容器11内输送种子液或培养基；
[0031]监测单元，所述监测单元包括光源61、光电探测器62和分析模块；所述光源61设置在所述外凸部12的上侧，所述光电探测器62设置在所述外凸部12的下侧。
[0032]为了降低生物毒性，进一步地，所述透气膜13包括蛋白、脂质体和硅胶，质量比为1：200～290：500～700，如，所述硅胶孔径为100
‑
200埃，粒径为4
‑
10μm；所述脂质体包括卵磷脂。
[0033]为了提高细胞培养数量，进一步似，所述培养单元还包括第二培养容器31，透气膜32设置在所述第二培养容器31的底端；所述第一培养容器11和第二培养容器31间通过输送单元21连通。
[0034]为了降低结构复杂度，进一步地，所述第二培养容器31上未设置所述监测单元和所述外凸部12，利用监测单元获得的第一培养容器11内细胞培养状况了解第二培养容器31内细胞培养状况，因为二个培养容器内细胞相同、培养基相同。
[0035]本专利技术实施例的细胞培养方法，所述细胞培养方法为：
[0036]细胞在第一培养容器11的底部的透气膜13上培养，所述第一培养容器11的底部具有外凸部12，透气膜13设置在所述第一培养容器11的底端；
[0037]光源61发出的光照射凸出部12内透气膜13上侧的细胞，处于所述透气膜13下侧的光电探测器62接收光信号，转换为电信号并送分析模块；
[0038]分析模块根据所述电信号得出细胞的图像，并得出细胞培养状况。
[0039]为了提高细胞培养状况的准确性，进一步地，如图3所示，所述分析模块的工作方式包括以下步骤：
[0040](A1)将尺寸为M
×
N的所述图像分割为尺寸为m
×
n的多个子块，M＝m
×
s，N＝n
×
t；
[0041](A2)获得所述图像的平均灰度值μ，以及第c行、第d列个子块的平均灰度值μ
cd
，从而获得与第c行、第d列个子块对应的比值
[0042]p(i,j)为所述图像中坐标(i,j)处像素点的灰度值；
[0043](A3)构建调整参数矩阵
[0044](A4)对于矩阵R
′
中以r
cd
为中心的尺寸为(2l+1)
×
(2l+1)的邻域范围Ω，得到比值r
cd
的校正值(a,b)是所述邻域范围Ω内各元素的坐标值，σ∈[5.5本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.细胞培养装置，所述细胞培养装置包括培养单元、输送单元和监测单元，所述培养单元包括第一培养容器，所述监测单元包括光源、光电探测器和分析模块；其特征在于：所述第一培养容器的底部具有外凸部，透气膜设置在所述第一培养容器的底端；所述光源设置在所述外凸部的上侧，所述光电探测器设置在所述外凸部的下侧。2.根据权利要求1所述的细胞培养装置，其特征在于，所述透气膜包括蛋白、脂质体和硅胶，质量比为1：200～290：500～700。3.根据权利要求2所述的细胞培养装置，其特征在于，所述硅胶孔径为100
‑
200埃，粒径为4
‑
10μm；所述脂质体包括卵磷脂。4.根据权利要求1所述的细胞培养装置，其特征在于，所述培养单元还包括第二培养容器，透气膜设置在所述第二培养容器的底端；所述第一培养容器和第二培养容器间通过输送单元连通。5.根据权利要求4所述的细胞培养装置，其特征在于，所述第二培养容器上未设置所述监测单元和所述外凸部。6.细胞培养方法，所述细胞培养方法为：细胞在第一培养容器的底部的透气膜上培养，所述第一培养容器的底部具有外凸部，透气膜设置在所述第一培养容器的底端；光源发出的光照射凸出部内透气膜上侧的细胞，处于所述透气膜下侧的光电探测器接收光信号，转换为电信号并送分析模块；分析模块根据所述电信号得出细胞的图像，并得出细胞培养状况。7.根据权利要求6所述的细胞培养方法，其特征在于，所述分析模块的工作方式包括以下步骤：(A1)将尺寸为M
×
N的所述图像分割为尺寸为m
×
n的多个子块，M＝m
×
s，N＝n
×
t；(A2)获...
【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，施露露，史振志，陈安琪，闻路红，刘云，
申请(专利权)人：宁波华仪宁创智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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