本申请提供一种生物孔板成像装置，用于采集一生物孔板的光学形貌特征，所述生物孔板成像装置包括：载物组件，包括载物台，所述载物台用于承载生物孔板并带动生物孔板发生位移；光学组件，所述光学组件包括传导单元、照明单元以及生物相机，所述照明单元朝向生物孔板设置并至少用于发出白光及荧光激发光以照射设置于所述载物台上的生物孔板，所述传导单元用于采集生物孔板内的样品受所述照明单元所发出的白光或荧光激发光照射后反馈的光学信号，所述生物相机用于接收所述传导单元采集的所述光学信号。本申请还提供生物孔板的成像方法。本申请还提供生物孔板的成像方法。本申请还提供生物孔板的成像方法。
【技术实现步骤摘要】
生物孔板成像装置及应用其的成像方法
[0001]本申请涉及生命科学领域，尤其涉及生物孔板成像装置及应用其的成像方法。
技术介绍
[0002]生物孔板作为生物化学实验中最常用的样品存放及检测载体，在细胞培养，新药品开发，核酸蛋白浓度测定等方面具有广泛的应用。一整块板由多个相互独立的单孔组成，孔与孔之间相互独立，互不影响，利用一整块板可进行不同浓度，不同类型的样品检测。但是普通生物孔板由于加工工艺的限制，整个生物孔板的平整度较差，在用于显微成像时，孔与孔之间切换需要重新寻找焦面。完成生物孔板的全部拍摄费事费力，无法高效快速的获取孔内样品的形貌信息和荧光信息。
[0003]现有仪器对生物孔板的拍照主要集中在样品形貌信息的获取，无法同时获取样品的荧光信息，且存在整板对焦失败率高，拍照时间较长。例如，检测仪器通常照射整板，收集装置采用光电倍增管或者雪崩二极管收集整个孔的发光总亮度，其孔内样品作为一个整体被检测，并不会区分单个孔内样品与样品之间的区别；现有技术也存在对生物孔板单孔成像的仪器，但选用的生物孔多为高内涵生物孔板，整体造价比较高，且仪器单孔拍照时间过长，整个生物孔板拍摄时间约为2小时。
[0004]如何解决现有检测仪器及检测方法拍照时间过长、对焦成功率低、可拓展性差的问题，是本领域技术人员需要考虑的。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本申请提供一种生物孔板成像装置，用于采集一生物孔板的光学形貌特征，所述生物孔板成像装置包括：
[0006]载物组件，包括载物台，所述载物台用于承载生物孔板并带动生物孔板发生位移；以及
[0007]光学组件，所述光学组件包括传导单元、照明单元以及生物相机，所述照明单元朝向生物孔板设置并至少用于发出白光及荧光激发光以照射设置于所述载物台上的生物孔板，所述传导单元用于采集生物孔板内的样品受所述照明单元所发出的白光或荧光激发光照射后反馈的光学信号，所述生物相机用于接收所述传导单元采集的所述光学信号。
[0008]在一种可能的实施方式中，所述照明单元设于所述载物台远离所述传导单元一侧，所述照明单元交替地发出白光及荧光激发光，所述照明单元耦合有白光光源及LED光源，所述白光光源发出白光，所述LED光源发出可激发荧光的预定波段光线以作为所述荧光激发光。
[0009]在一种可能的实施方式中，所述照明单元包括间隔设置的白光照明单元及荧光激发单元，所述白光照明单元设置于所述载物台远离所述传导单元一侧，所述白光照明单元照射所述生物孔板并使所述传导单元接收所述生物孔板内样品反馈的所述光学信息中的形貌信息，所述荧光激发单元设置于所述载物台远离所述白光照明单元一侧，所述荧光激
发单元照射所述生物孔板并激发所述生物孔板内的样品发出荧光以使所述传导单元获取所述生物孔板内样品反馈的所述光学信息中的荧光信息。
[0010]本申请还提供一种生物孔板的成像方法，应用前述的生物孔板成像装置，包括如下步骤：
[0011]步骤S101：所述载物组件带动设于所述载物台上的所述生物孔板到达一初始位置，使所述传导单元的物镜对准所述生物孔板的至少一个孔，所述载物组件带动所述物镜沿一第三方向Z运动至预设对焦位；
[0012]步骤S102：使所述物镜在所述第三方向Z运动并拍摄至少两组图片，每组图片包括多张图片，选取所述多张图片中与清晰度峰值所匹配的一张所对应的拍摄位置为实际对焦位，并对所述生物孔板的至少一个孔进行拍摄；
[0013]步骤S103：使所述照明单元开启并朝所述生物孔板分别照射白光及荧光激发光，所述传导单元以及所述生物相机相配合以获取所述生物孔板的至少一个孔的形貌图形及荧光图形；以及
[0014]步骤S104：使所述载物组件带动所述生物孔板在一第一方向X及一第二方向Y的至少一个上相对于所述物镜发生相对位移，以使所述物镜对准所述生物孔板的至少另一个孔，并重复步骤S103，将多个所述形貌图形进行拼接获取所述生物孔板的完整形貌图形，将多个所述荧光图形进行拼接获取所述生物孔板的完整荧光图形。
[0015]在一种可能的实施方式中，所述传导单元在一次拍摄过程中可获取所述生物孔板上一个孔的完整形貌图形及荧光图形，随后将所述生物孔板的多个孔的所述形貌图形及荧光图形进行拼接以获取所述生物孔板的完整形貌图形以及完整荧光图。
[0016]在一种可能的实施方式中，所述传导单元在一次拍摄过程中可获取所述生物孔板上一个孔的部分形貌图形及部分荧光图形，使所述传导单元多次拍摄所述生物孔板上的一个孔的不同区域以获取所述一个孔的部分形貌图形及部分荧光图形，将多个部分的形貌图形及荧光图形进行拼接获取所述一个孔的完整形貌图形及荧光图形，随后将所述生物孔板的多个孔的所述形貌图形及荧光图形进行拼接以获取所述生物孔板的完整形貌图形以及完整荧光图。
[0017]在一种可能的实施方式中，每次执行步骤S103前均执行步骤S102，使所述生物孔板成像装置对所述生物孔板上的每个孔分别进行对焦。
[0018]在一种可能的实施方式中，选取所述生物孔板上的至少三个孔并记录所述至少三个孔的实际对焦位，通过所述至少三个孔的实际对焦位模拟所述生物孔板剩余孔的实际对焦位，并继续执行步骤S103。
[0019]在一种可能的实施方式中，在步骤S102中，所述至少两组图片包括第一定焦图组及第二定焦图组，使所述物镜以第一拍摄方式或第二拍摄方式或第三拍摄方式获取多张图片组成所述第一定焦图组，其中，所述第一拍摄方式为以所述预设对焦位为原点沿所述第三方向Z朝远离所述生物孔板以及靠近所述生物孔板的方向分别获取多张图片，所述第二拍摄方式为由所述预设对焦位远离所述生物孔板一侧沿所述第三方向Z朝靠近所述生物孔板的方向运动至所述预设对焦位靠近所述生物孔板一侧以获取多张图片，所述第三拍摄方式为由所述预设对焦位靠近所述生物孔板一侧沿所述第三方向Z朝远离所述生物孔板的方向运动至所述预设对焦位远离所述生物孔板一侧以获取多张图片，选取所述第一定焦图组
中与清晰度峰值所匹配的两张中更靠近所述生物孔板的上表面的所述图片对应的位置为过渡对焦位；使所述物镜以第四拍摄方式或第五拍摄方式或第六拍摄方式获取多张图片组成所述第二定焦图组，其中，所述第四拍摄方式为以所述过渡对焦位为原点沿所述第三方向Z朝远离所述生物孔板以及靠近所述生物孔板的方向分别获取多张图片，所述第五拍摄方式为由所述过渡对焦位远离所述生物孔板一侧沿所述第三方向Z朝靠近所述生物孔板的方向运动至所述过渡对焦位靠近所述生物孔板一侧以获取多张图片，所述第五拍摄方式为由所述过渡对焦位靠近所述生物孔板一侧沿所述第三方向Z朝远离所述生物孔板的方向运动至所述过渡对焦位远离所述生物孔板一侧以获取多张图片，选取所述第二定焦图组中与清晰度峰值所匹配的一张所对应的拍摄位置为对焦位。
[0020]在一种可能的实施方式中，步骤S102中，在所述第一拍摄方式或所述第二拍摄方式或所述第三拍摄方式中，以第一步长为所述物镜沿所述第三方向Z每次运动的间距；在所述第四拍摄方式或所述第五拍摄本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种生物孔板成像装置，用于采集一生物孔板的光学形貌特征，其特征在于，所述生物孔板成像装置包括：载物组件，包括载物台，所述载物台用于承载生物孔板并带动生物孔板发生位移；以及光学组件，所述光学组件包括传导单元、照明单元以及生物相机，所述照明单元朝向生物孔板设置并至少用于发出白光及荧光激发光以照射设置于所述载物台上的生物孔板，所述传导单元用于采集生物孔板内的样品受所述照明单元所发出的白光或荧光激发光照射后反馈的光学信号，所述生物相机用于接收所述传导单元采集的所述光学信号。2.如权利要求1所述的生物孔板成像装置，其特征在于，所述照明单元设于所述载物台远离所述传导单元一侧，所述照明单元交替地发出白光及荧光激发光，所述照明单元耦合有白光光源及LED光源，所述白光光源发出白光，所述LED光源发出可激发荧光的预定波段光线以作为所述荧光激发光。3.如权利要求1所述的生物孔板成像装置，其特征在于，所述照明单元包括间隔设置的白光照明单元及荧光激发单元，所述白光照明单元设置于所述载物台远离所述传导单元一侧，所述白光照明单元照射所述生物孔板并使所述传导单元接收所述生物孔板内样品反馈的所述光学信息中的形貌信息，所述荧光激发单元设置于所述载物台远离所述白光照明单元一侧，所述荧光激发单元照射所述生物孔板并激发所述生物孔板内的样品发出荧光以使所述传导单元获取所述生物孔板内样品反馈的所述光学信息中的荧光信息。4.一种生物孔板的成像方法，应用如权利要求1所述的生物孔板成像装置，其特征在于，包括如下步骤：步骤S101：所述载物组件带动设于所述载物台上的所述生物孔板到达一初始位置，使所述传导单元的物镜对准所述生物孔板的至少一个孔，所述载物组件带动所述物镜沿一第三方向Z运动至预设对焦位；步骤S102：使所述物镜在所述第三方向Z运动并拍摄至少两组图片，每组图片包括多张图片，选取所述多张图片中与清晰度峰值所匹配的一张所对应的拍摄位置为实际对焦位，并对所述生物孔板的至少一个孔进行拍摄；步骤S103：使所述照明单元开启并朝所述生物孔板分别照射白光及荧光激发光，所述传导单元以及所述生物相机相配合以获取所述生物孔板的至少一个孔的形貌图形及荧光图形；以及步骤S104：使所述载物组件带动所述生物孔板在一第一方向X及一第二方向Y的至少一个上相对于所述物镜发生相对位移，以使所述物镜对准所述生物孔板的至少另一个孔，并重复步骤S103，将多个所述形貌图形进行拼接获取所述生物孔板的完整形貌图形，将多个所述荧光图形进行拼接获取所述生物孔板的完整荧光图形。5.如权利要求4所述的生物孔板的成像方法，其特征在于，所述传导单元在一次拍摄过程中获取所述生物孔板上一个孔的完整形貌图形及荧光图形，随后将所述生物孔板的多个孔的所述形貌图形及荧光图形进行拼接以获取所述生物孔板的完整形貌图形以及完整荧光图。6.如权利要求4所述的生物孔板的成像方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：甄志恒，梁元庆，徐浩然，何福涛，沈梦哲，章文蔚，
申请(专利权)人：深圳华大生命科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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