评估细胞培养物的系统和方法技术方案

本文描述了一种用于评估生物细胞培养物的装置。该装置包括机体和通过数据总线耦合到机体的控制器。机体包括用于产生光的光源、用于准直由光源产生的光的准直器、用于在正交方向上致动包含生物细胞培养物的细胞培养皿的线性台、以及接收穿过细胞培养皿和生物细胞培养物的准直光的光检测器。控制器配置成通过数据总线提供使光源、线性台和光检测器操作的指令。令。令。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】评估细胞培养物的系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]根据35U.S.C.
§
119(e)，本申请要求2021年1月6日提交的美国临时申请第63/205,757号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。


[0003]本专利技术总体上涉及评估生物物质。更具体地，本专利技术涉及确定生物细胞培养物的厚度、成熟度和透光性的系统和方法。

技术介绍

[0004]细胞膜片技术在再生医学中获得了关注，以治愈受损的器官或组织。细胞膜片可以是单层或多层。在再生医学中，可以将实验室培养的干细胞膜片移植到受损的器官或组织上，使得移植的干细胞可以再生为潜在器官或组织的细胞。例如，这种技术已经成功地用于皮肤移植。作为另一个例子，片状透明细胞培养物，例如角膜细胞，可以生长并移植到受损的眼睛上。此外，可以在移植前精确测量供体的角膜透光率。在常规方法下，为了生长这种干细胞或角膜细胞膜片，需要各种支架，如羊膜、纤维蛋白凝胶、透明质酸水凝胶、胶原等被用来生长薄的干细胞或角膜细胞膜片。然后收获干细胞或角膜细胞膜片，并堆叠在其他干细胞或角膜细胞膜片上，形成多层干细胞或角膜细胞膜片，然后将其移植到受损的器官或组织上进行再生。这些传统的方法有许多缺点。例如，新生长的干细胞或角膜细胞膜片需要从细胞培养皿中机械移除或分离，然后放置在另一个干细胞或角膜细胞膜片的顶部。为了使干细胞或角膜细胞膜片能够承受移除的力，干细胞或角膜细胞膜片必须长得足够长，使得干细胞或角膜细胞膜片具有足够强的物理完整性，以在从细胞培养皿中取出时保持膜片结构。如果过早收获干细胞或角膜细胞膜片，干细胞或角膜细胞可能会撕裂，需要重复生长替代干细胞或角膜细胞膜片的过程。因此，生长多层干细胞或角膜细胞膜片的过程可能是费力、耗时、复杂和昂贵的。

技术实现思路

[0005]本文描述了一种用于确定生物细胞培养物的厚度、成熟度、透明度/透光性和细胞膜片中细胞数量的装置。该装置可包括机体和通过数据总线耦合到机体的控制器。机体可包括产生光的光源、用于准直由光源产生的光的准直器、在正交方向上致动包含生物细胞培养物的细胞培养皿的线性台、以及接收穿过细胞培养皿和生物细胞培养物的准直光的光检测器。光源可设置在机体的顶部。准直器可设置在光源下方。线性台可设置在准直器下方，并可提供固定细胞培养皿的表面。光检测器可设置在线性台下方并位于机体上的基座处。控制器可配置为通过数据总线提供用于使光源、线性台和光检测器操作的指令。
[0006]在一些实施例中，机体还可包括从机体的基座竖直延伸出的杆、机械地联接至所述杆的第一桥、和机械地联接至所述杆的第二桥。第一桥可设置在机体的顶部，并且可包括光源。第二桥可设置在第一桥和准直器之间，并且可包括与光源的视线对准的穿孔。
[0007]在一些实施例中，准直器可包括至少一个透镜。透镜可通过臂和臂接头机械地联接至杆上。
[0008]在一些实施例中，透镜可具有25.4毫米的透镜直径和25.4毫米的焦距。
[0009]在一些实施例中，透镜可容纳在联接至所述臂的支架中。
[0010]在一些实施例中，线性台可包括样品台、x台和y台。样品台可以提供固定细胞培养皿的表面。x台可在第一方向上致动线性台。y台可以在垂直于第一方向的第二方向上致动线性台。
[0011]在一些实施例中，x台和y台可包括联接至同步带的步进电机，所述同步带使得所述x台和所述y台沿其各自的方向移动。
[0012]在一些实施例中，样品台、x台和y台中的每一者均可包括允许准直光通过的开口。
[0013]在一些实施例中，控制器可包括耦合至至少两个电机驱动模块的计算单元。
[0014]在一些实施例中，所述至少两个电机驱动模块可生成用于致动所述x台的和所述y台的步进电机的信号。
[0015]在一些实施例中，所述计算单元可通过数据总线从光检测器接收模拟信号，并将模拟信号数字化。
[0016]在一些实施例中，所述计算单元可生成用于开启或关闭光检测器的数字信号。
[0017]在一些实施例中，由所述光源产生的光可包括在450
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475纳米处的尖锐的峰/尖峰和在560
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60纳米处的平坦的峰/平顶峰。
[0018]在一些实施例中，数据总线可为有线数据连接。
[0019]在一些实施例中，有线数据连接可为基于以太网总线、串行总线或通用接口总线的数据连接中的至少一种。
[0020]在一些实施例中，数据总线可为无线数据连接。
[0021]在一些实施例中，无线数据连接可为基于蜂窝、Wi
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Fi、蓝牙或近场通信的数据连接中的至少一种。
[0022]本文描述了一种用于操作该装置的方法。控制器可将线性台致动到对应于细胞培养皿的第一预定位置的第一位置。穿过准直器的光源可产生准直光，以便在所述第一位置处穿过所述细胞培养皿和所述生物细胞培养物。光检测器可接收穿过细胞培养皿和生物细胞培养物的准直光。控制器可确定第一位置处的准直光的强度。
[0023]在一些实施例中，准直光的强度可为至少10个强度测量值的平均值。
[0024]在一些实施例中，控制器可使线性台致动至对应于细胞培养皿的第二预定位置的第二位置。穿过准直器的光源可产生准直光，以便在第二位置处穿过细胞培养皿和生物细胞培养物。光检测器可接收穿过细胞培养皿和生物细胞培养物的准直光。控制器可确定第二位置处的准直光的强度。
[0025]本文公开的装置、系统、方法和非暂时性计算机可读介质的这些和其他特征，以及相关结构元件的和部件组合的操作方法和功能、和制造的经济性，将在参考附图考虑以下说明和所附权利要求后变得更加明显，所有这些构成了本说明书的一部分，其中相同的附图标记表示各图中的相应部件。然而，应清楚地理解，附图仅仅是为了说明和描述的目的，而不旨在作为对本专利技术的限制的定义。
附图说明
[0026]本技术的多种不同的实施例的某些特征在所附权利要求中进行了详细阐述。通过参考以下阐述其中利用了本专利技术的原理的说明性实施例的详细描述，将获得对本技术的特征和优点的更好理解，附图中：
[0027]图1A
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1D示出了根据本专利技术的多种不同实施例的用于确定生物细胞培养物的厚度、成熟度和透光性的装置。
[0028]图2示出了根据本专利技术的多种不同实施例的控制器的电气示意图。
[0029]图3A示出了根据本专利技术的多种不同实施例的可加载到控制器上以测量光强度的配置设置的视觉表示。
[0030]图3B示出了根据本专利技术的多种不同实施例的用于操作装置的方法。
[0031]图3C示出了根据本专利技术的多种不同实施例的使用该装置确定生物细胞培养物的透光率的方法。
[0032]图4A示出了图表，该图表显示了根据本专利技术的多种不同实施例的生物细胞培养物的透光率(光强度)和厚度或收获时间(也称为成熟度)之间的关系。
[0033]图4B
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4C示出了图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于评估生物细胞培养物的装置，该装置包括：机体，其中所述机体包括：用于产生光的光源，其中所述光源设置在所述机体的顶部处；光检测器，其中所述光检测器设置在所述机体上的基座处；准直器，其用于准直所述光，其中所述准直器设置在所述光源的下方，并且所述光检测器用于接收准直光；和线性台，其用于在正交方向上致动包含生物细胞培养物的细胞培养皿，其中所述线性台设置在所述光源和所述光检测器之间，并提供固定所述细胞培养皿的表面；以及控制器，其通过数据总线耦合至所述机体，其中所述控制器配置成通过所述数据总线提供使所述光源、所述线性台和所述光检测器操作的指令。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述机体还包括：从所述机体的所述基座竖直延伸出的多个杆；机械地联接至所述杆的第一桥，其中所述第一桥设置在所述机体的顶部处并且包括所述光源；和机械地联接至所述杆的第二桥，所述第二桥设置在所述第一桥和所述准直器之间，并且包括与所述光源的视线对准的穿孔。3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述准直器包括至少一个透镜，其中所述透镜通过臂和臂接头机械地联接至所述杆。4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述透镜具有25.4毫米的透镜直径和25.4毫米的焦距。5.根据权利要求3所述的装置，其中，所述透镜容纳在联接至所述臂的支架中。6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述线性台包括样品台、x台和y台，其中所述样品台提供用于固定所述细胞培养皿的所述表面，其中所述x台在第一方向上致动所述线性台，并且其中所述y台在垂直于所述第一方向的第二方向上致动所述线性台。7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述x台和所述y台包括联接至同步带的步进电机，所述同步带使得所述x台和所述y台沿其各自的方向移动。8.根据权利要求6所述的装置，其中，所述样品台、所述x台和所述y台中的每一者均包括允许所述准直光穿过的开口。9.根据权利要求6所述的装置，其中，所述控制器包括耦合至至少两个电机驱动模块的计算单元。10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述至少两个电机驱动模块生成用于致动所述x台的和所述y台的步进电...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：埃马尤斯医药有限公司，
类型：发明
国别省市：