用于三维光片成像的方法和系统技术方案

本文公开了用于对荧光样品进行成像的光片成像系统。本文还公开了用于在无需用户干预的情况下进行多个三维样品的高通量光片成像的样品架系统。本文进一步公开了用于在无用户干预或用户偏差的情况下识别和量化三维图像集内的荧光颗粒的自动化图像处理方法。集内的荧光颗粒的自动化图像处理方法。集内的荧光颗粒的自动化图像处理方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于三维光片成像的方法和系统
交叉引用
[0001]本申请要求2019年12月10日提交的美国临时申请号62/946,373以及2020年9月23日提交的美国临时申请号63/082,219的权益，其全部内容特此通过引用并入本文。

技术介绍

[0002]光片成像用于照亮样品的薄片。光片成像技术具有比诸如激光共聚焦扫描显微术等可比较的点扫描方法更快的图像捕获速率。需要改进的光片成像技术，以提高样品通量并减少对用户干预的需要。

技术实现思路

[0003]在各个方面，本公开内容提供了一种光片成像系统，包括：准直照明源，其被配置成沿着光束路径发射准直光束；鲍威尔透镜(Powell lens)，其定位在准直照明源后的光束路径上，并且被配置成沿着单个轴扩展准直光束；第一柱面透镜，其定位在鲍威尔透镜后的光束路径上，并且被配置成沿着单个轴重新准直光束，从而产生具有与传播方向正交的短轴以及与短轴和传播方向正交的长轴的准直光束；第二柱面透镜，其定位在第二柱面透镜后的光束路径上，并且被配置成将光束沿着短轴聚焦到焦平面。
[0004]在一些方面，将三维样品本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光片成像系统，包括：准直照明源，其被配置成沿着光束路径发射准直光束；鲍威尔透镜，其定位在所述准直照明源后的所述光束路径上，并且被配置成沿着单个轴扩展所述准直光束；第一柱面透镜，其定位在所述鲍威尔透镜后的所述光束路径上，并且被配置成沿着单个轴重新准直所述光束，从而产生具有与传播方向正交的短轴以及与所述短轴和所述传播方向正交的长轴的准直光束；以及第二柱面透镜，其定位在所述第二柱面透镜后的所述光束路径上，并且被配置成将所述光束沿着所述短轴聚焦到焦平面。2.根据权利要求1所述的光片成像系统，其中将三维样品定位在所述焦平面处。3.根据权利要求2所述的光片成像系统，其中所述三维样品包括荧光液滴或荧光标记细胞。4.根据权利要求1所述的光片成像系统，还包括相机，该相机包括与所述光束路径正交的成像路径，其中所述相机被定位成使得所述成像路径与所述光束路径在所述焦平面处相交。5.一种样品架，包括：流体贮器，其被配置成容纳流体，所述流体贮器包括基部、第一透明面、以直角连接到所述第一透明面的第二透明面以及与所述第一透明面相对并且连接到所述第一透明面和所述第二透明面的第三透明面；管架，其被配置成保持部分地浸没在所述流体中的一排多个管；以及平移台，其支撑所述管架并且被配置成沿着平移轴平移所述管架，其中所述平移轴相对于所述第一透明面和所述第二透明面以45
°
角定向并且平行于所述一排多个管。6.根据权利要求5所述的样品架，还包括盖子，所述盖子被配置成装配在所述第一透明面、所述第二透明面和所述第三透明面的顶部上，并且被配置成保留所述流体。7.根据权利要求6所述的样品架，其中所述盖子还包括定位在所述盖子与所述第一透明面、所述第二透明面和所述第三透明面之间的接触点处的O形环，其中所述O形环被配置成防止流体泄漏。8.根据权利要求6所述的样品架，其中所述盖子包括孔洞，该孔洞被配置成容纳所述管架和所述平移台。9.根据权利要求5
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8中任一项所述的样品架，还包括第一不透明面和第二不透明面，所述第一不透明面将所述第一透明面连接到所述第三透明面，而所述第二不透明面连接所述第二透明面和所述第三透明面。10.一种样品架，包括：流体贮器，其被配置成容纳流体，所述流体贮器包括基部、第一透明面、以直角连接到所述第一透明面的第二透明面以及与所述第一透明面相对并且连接到所述第一透明面和所述第二透明面的第三透明面；管架，其被配置成保持部分地浸没在所述流体中的一排多个管；以及平移台，其支撑所述流体贮器和所述管架并且被配置成沿着第一平移轴和第二平移轴平移所述流体贮器和所述管架，其中所述第一平移轴平行于所述第一透明面并垂直于所述
第二透明面定向，并且其中所述第二平移轴垂直于所述第一透明面并平行于所述第二透明面，并且其中所述第一平移轴和所述第二平移轴相对于所述一排多个管以45
°
角定向。11.根据权利要求10所述的样品架，还包括第四透明面和第五透明面，所述第四透明面以直角连接到所述第二透明面并且平行于所述第一透明面，而所述第五透明面以直角连接到所述第四透明面并且平行于所述第二透明面。12.根据权利要求10所述的样品架，还包括以直角串联连接到所述第二透明面的多个透明面，其中所述多个透明面的交替透明面平行于所述第一透明面或平行于所述第二透明面。13.根据权利要求10
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12中任一项所述的样品架，还包括盖子，所述盖子被配置成装配在所述第一透明面、所述第二透明面和所述第三透明面的顶部上，并且被配置成保留所述流体。14.根据权利要求13所述的样品架，其中所述盖子还包括定位在所述盖子与所述第一透明面、所述第二透明面和所述第三透明面之间的接触点处的O形环，其中所述O形环被配置成防止流体泄漏。15.根据权利要求5
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14中任一项所述的样品架，其中所述流体包括折射率匹配液。16.根据权利要求5
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15中任一项所述的样品架，其中所述样品架包含聚合物。17.根据权利要求5
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16中任一项所述的样品架，其中所述多个管包括PCR管。18.根据权利要求5
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17中任一项所述的样品架，其中所述多个管包括微量离心管。19.根据权利要求5
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18中任一项所述的样品架，其中所述样品架被配置成容纳多达12个管。20.根据权利要求5
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19中任一项所述的样品架，其中所述样品架被配置成容纳多达8个管。21.根据权利要求5
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20所述的样品架，其中所述样品架被配置成容纳多达4个管。22.一种图像处理方法，包括：收集包括多个截面图像的三维图像数据集；识别所述三维图像数据集中的多个基本上为球形的荧光颗粒；将所述多个截面图像中的一个或多个截面图像划分成多个图像网格；对所述多个图像网格中的一个或多个图像网格独立地施加强度阈值；以及从所述多个基本上为球形的荧光颗粒中识别一个或多个信号阳性颗粒，其中所述一个或多个信号阳性颗粒具有大于所述强度阈值的强度。23.根据权利要求22所述的方法，还包括在识别所述多个基本上为球形的荧光颗粒之前，对所述多个截面图像中的一个或多个截面图像施加平滑滤波器。24.根据权利要求22
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23中任一项所述的方法，还包括在识别所述多个基本上为球形的荧光颗粒之前，对所述多个截面图像中的一个或多个截面图像施加中值滤波器。25.根据权利要求22
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24中任一项所述的方法，其中识别所述多个基本上为球形的荧光颗粒包括使用三维模板执行三维卷积。26.根据权利要求22
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25中任一项所述的方法，还包括通过三维局部极大值分析来确定所述多个基本上为球形的荧光颗粒中的一个或多...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾尼斯，
申请(专利权)人：伊努梅里斯公司，
类型：发明
国别省市：