一种基于微纳机器人操作的完整单细胞显微切割捕获方法技术

本发明专利技术公开了一种基于微纳机器人显微操作的单细胞显微切割方法。方法包括：将生物组织样本图像输入Cellpose卷积神经网络中，输出生物组织细胞轮廓图像；均匀重采样处理和曲线拟合处理，获得生物组织细胞平滑轮廓图像；将末端执行器和生物组织样本的图像输入注意力机制关键点检测神经网络中，输出末端执行器的尖端位置图像；控制尖端插入间隙位置，沿目标单细胞的单细胞平滑轮廓切割，实现纤维切合和捕获。本发明专利技术方法操作简单，可实现复杂轮廓单细胞切割捕获的自动化操作，不采用额外的化学试剂，不会被分离细胞造成污染，单细胞捕获效率和提取效率较高，能够保证分离提取细胞的完整并保留细胞的位置信息，有利于后续的单细胞分析应用。分析应用。分析应用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于微纳机器人操作的完整单细胞显微切割捕获方法


[0001]本专利技术涉及了一种显微切割捕获方法，具体涉及一种基于微纳机器人操作的完整单细胞显微切割捕获方法。

技术介绍

[0002]目前获取单个细胞的方法主要有显微吸取法、流式分选法、激光显微切割法、微流控分选等。现有的方法大多存在利用化学试剂酶解细胞组织而带来污染、分选中对细胞大小及组织占比等要求限制较多、不能精准获取目标细胞、细胞在体位置信息丢失等问题。激光切割技术有可能使得细胞边缘碳化引入污染。

技术实现思路

[0003]为了解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术所提供一种基于微纳机器人操作的完整单细胞显微切割捕获方法。本专利技术方法可以快速、在原位精准获取目标单细胞。机器人显微切割技术可以实现复杂轮廓单细胞切割捕获的自动化操作，不采用额外的化学试剂，全程不会对被分离细胞造成污染，单细胞捕获效率和提取效率较高，同时能够保证分离提取细胞的完整，保留细胞的位置信息，有利于后续的单细胞分析应用。
[0004]本专利技术采用的技术方案是：
[0005]本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于微纳机器人操作的完整单细胞显微切割捕获方法，其特征在于：方法包括如下步骤：S1、将载玻片上的生物组织样本置于显微镜下，通过显微镜将生物组织样本的生物组织样本图像输入Cellpose卷积神经网络中，Cellpose卷积神经网络输出生物组织细胞轮廓图像，生物组织细胞轮廓图像中包括生物组织样本中的每个单细胞的单细胞轮廓；S2、将生物组织细胞轮廓图像中的每个单细胞的单细胞轮廓依次进行均匀重采样处理和曲线拟合处理，处理完成后获得生物组织细胞平滑轮廓图像，生物组织细胞平滑轮廓图像中包括生物组织样本中的每个单细胞的单细胞平滑轮廓；S3、将微纳机器人的末端执行器的尖端置于显微镜的镜头和生物组织样本之间，显微镜实时将末端执行器和生物组织样本的图像输入注意力机制关键点检测神经网络中，注意力机制关键点检测神经网络实时输出微纳机器人的末端执行器的尖端位置图像；S4、根据实时的尖端位置图像，使用模型预测控制法实时控制微纳机器人的末端执行器的尖端插入生物组织样本中的目标单细胞及其周边单细胞的间隙位置，并沿目标单细胞的单细胞平滑轮廓进行完整切割，实现目标单细胞的完整纤维切合和捕获。2.根据权利要求1所述的一种基于微纳机器人操作的完整单细胞显微切割捕获方法，其特征在于：所述的步骤S1中，生物组织样本具体为目标动植物组织的冰冻切片或者石蜡切片，目标动植物组织目标动物组织中含有目标单细胞，冰冻切片或者石蜡切片的厚度均大于目标单细胞的细胞直径，冰冻切片或者石蜡切片的厚度具体为30～50微米。3.根据权利要求1所述的一种基于微纳机器人操作的完整单细胞显微切割捕获方法，其特征在于：所述的步骤S2中，将生物组织细胞轮廓图像中的每个单细胞的单细胞轮廓依次进行均匀重采样处理和曲线拟合处理，处理完成后获得生物组织细胞平滑轮廓图像，具体为将生物组织细胞轮廓图像中的每个单细胞的单细胞轮廓首先进行均匀重采样处理，从而获得单细胞轮廓的各个采样点，然后使用贝塞尔曲线拟合各个获得的采样点从而获得单细胞轮廓的完整的单细胞平滑轮廓，各个单细胞轮廓处理完成后获得生物组织细胞平滑轮廓图像。4.根据权利要求1所述的一种基于微纳机器人操作的完整单细胞显微切割捕获方法，其特征在于：所述的步骤S3中，微纳机器人的末端...

【专利技术属性】
技术研发人员：应义斌，张友超，周鸣川，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：