【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及蜗牛干细胞培养，具体为一种蜗牛干细胞培养环境调控系统。
技术介绍
1、蜗牛干细胞培养过程涉及许多复杂的生物化学和生理学过程，这些过程受到培养环境中多种因素的影响，例如温度、湿度、ph值、氧气浓度等，对这些因素的精确控制是维持干细胞生存和分化的关键；因此，环境调控对于蜗牛干细胞培养来说尤为重要；
2、蜗牛干细胞在培养过程中，分化诱导因子的添加是一个关键步骤，分化诱导因子的添加使得蜗牛干细胞按照特定的方向进行分化以得到目标细胞，收集培养液中的细胞上清液即可得到蜗牛原液；目前的蜗牛干细胞培养中通常采用相关技术人员依靠自身经验积累进行添加，由于人工操作的主观性和个体差异，导致分化诱导因子的添加时间和添加量难以准确把握，进而严重限制蜗牛干细胞培养转化成目标细胞的转化率以及目标细胞的收集率。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种蜗牛干细胞培养环境调控系统，以解决上述背景提到的问题。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种蜗牛干细胞培养环境调控系统，包括：数据采集模块、服务器、细胞培养监测模块和环境调控模块；信息采集模块用于采集细胞增殖数据、细胞分化数据和环境参数，并将其发送至服务器存储；服务器预先存储有细胞增殖信息和细胞分化信息；
3、细胞培养监测模块通过培养基中细胞增殖状态进行分析以得到状态值，并据此生成分化诱导信号，并将其发送至环境调控模块；
4、环境调控模块通过控制培养箱的按照增殖环境参数运行以便于蜗牛干
5、当首次接收到分化诱导信号时，则对其进行信号解析以得到分化诱导节点，并将该分化诱导节点记为分化诱导开始节点，调取分化诱导开始节点对应的状态值，并将其乘以设定的诱导量转换系数以得到分化诱导因子开始添加量，控制机械手按照对应的分化诱导因子开始添加量进行添加；由此完一次分化诱导因子的准确添加；
6、当除了第一次以外的任意次接收到分化诱导信号时，对其进行信号解析以得到分化诱导节点以及对应的状态值；获取分化诱导因子的添加次数记为y1，利用设定的公式计算以得到该分化节点对应的分化诱导因子添加量yz，其中β1为诱导量转换系数，β2为设定的校正因子，控制机械手按照对应的分化诱导因子添加量进行添加，直至培养基中目标代谢浓度达到预设浓度。
7、优选地，环境参数调控的具体步骤如下：
8、当接收到分化诱导信号时，则获取此时增殖环境中真实温度、真实湿度、真实ph值和真实氧浓度，并将其分别与分化环境参数中的分化温度区间、分化湿度区间、分化ph区间和分化氧浓度区间中的最接近的参数进行差值计算以得到调整温度、调整湿度、调控ph和调控氧浓度，并将其分别记为q1、q2、q3和q4，代入设定的公式qz＝q1×q1+q2×q2+q3×q3+q4×q4进行计算以得到环境调整度qz，其中q1、q2、q3和q4分别为设定的比例系数；当环境调整度大于设定的调整区间中的最大值时，则按照v1的量级进行参数调整直至将增殖环境参数调整为分化环境参数，并保持分化环境参数运行；当环境调整度处于设定的调整区间之内时，则按照v2的量级进行参数调整直至将增殖环境参数调整为分化环境参数，并保持分化环境参数运行；当环境调整度小于设定的调整区间中的最小值时，则按照v3的量级进行参数调整直至将增殖环境参数调整为分化环境参数，并保持分化环境参数运行；其中v3＞v2＞v1，v1、v2和v3分别为百分比。
9、优选地，通过培养基中细胞增殖状态进行分析以得到状态值，包括以下步骤：
10、r1：调取实时采集的细胞数量，并以采集时间为横坐标，细胞数量为纵坐标构建细胞生长曲线图；使用微积分中的导数方法计算得到任一采集时刻对应的增殖点的切线，取切线斜率记为hi；其中i＝1,2,3……n1，n1取值为正整数，n1表示的是采集时刻总数，i表示任一一个采集时刻；
11、r2：调取实时采集的蜗牛干细胞分布图，利用边缘算法提细胞轮廓并计算轮廓面积记为lij；其中i表示采集时刻，j表示蜗牛干细胞分布图中的细胞序号，j＝1，2,3……n2，n2取值为正整数，n2表示的是蜗牛干细胞分布图中的细胞总数；lij表示的是i采集时刻的蜗牛干细胞分布图中序号为j的细胞轮廓面积；以此类推以得到蜗牛干细胞分布图中每个细胞的轮廓面积，并将其代入设定的公式计算以得到形态偏离值lzi，其中为i采集时刻的蜗牛干细胞分布图的中所有细胞轮廓面积的平均值；
12、r3：取蜗牛干细胞分布图中任意细胞，并对其进行细胞分布状态分析以得到分布偏离值spi；
13、r4：调取任意采集时刻对应的增殖代谢物浓度ci、切线斜率hi、形态偏离值lzi和分布偏离值spi，并将其通过设定的公式进行计算以得到该采集时刻的状态值fzi，其中f1、f2、f3和f4分别为设定的比例系数；当状态值大于设定的状态阈值时，则该时刻记为分化诱导节点，并生成分化诱导信号发送至环境调控模块。
14、优选地，取蜗牛干细胞分布图中任意细胞，并对其进行细胞分布状态分析以得到分布偏离值，具体步骤如下：
15、取蜗牛干细胞分布图中任意细胞，利用照片识别器识别该细胞的相邻细胞记并计算得到两者之间的距离记为pijk，其中i表示采集时刻，k表示相邻细胞的序号，k＝1，2,3……n3，n3取值为正整数，n3表示相邻细胞总数；并将其代入设定的公式计算以得到该细胞与其相邻细胞之间间距离散值pzij，其中为序号为j的细胞与其相邻细胞之间的间距平均值，以此类推以得到蜗牛分布图中所有细胞的间距离散值；
16、遍历蜗牛干细胞分布图中间距离散值，并将其与设定离散区间进行比较分析以将细胞分为高度偏离细胞、中度偏离细胞和低度离散细胞；分别统计蜗牛干分布图中的高度偏离细胞、中度偏离细胞和低度离散细胞的数量，并将其分别记为s1ij、s2ij和s3ij；将s1ij、s2ij、s3ij和pzij代入设定的公式计算以得到蜗牛干细胞分布图中的分布偏离值spi，其中a1和a2分别为设定的比例系数；以此类推以得每个采集时刻对应的蜗牛干细胞分布图的分布偏离值。
17、本专利技术的有益效果：细胞培养监测模块通过多方面综合分析细胞活性、细胞分布和细胞增殖情况以判定细胞环境是否具备分化条件，并据此得到分化诱导节点(分化诱导因子的添加时间)；环境调控模块通过依据蜗干细胞的状态进行分析以得到每次分化诱导节点对应的分化诱导因子的添加量，实现在蜗牛干细胞培养过程中分化诱导因子添加时间和添加量的准确控制，减少个体差异和主观性带来的误差，提高蜗牛干细胞提高培养的一致性和收集率。
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1.一种蜗牛干细胞培养环境调控系统，包括：信息采集模块服务器，信息采集模块用于采集细胞增殖数据、细胞分化数据和环境参数，并将其发送至服务器存储；服务器预先存储有细胞增殖信息和细胞分化信息；
2.根据权利要求1所述的一种蜗牛干细胞培养环境调控系统，其特征在于，环境参数调控的具体步骤如下：
3.根据权利要求1所述的一种蜗牛干细胞培养环境调控系统，其特征在于，通过培养基中细胞增殖状态进行分析以得到状态值，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种蜗牛干细胞培养环境调控系统，其特征在于，取蜗牛干细胞分布图中任意细胞，并对其进行细胞分布状态分析以得到分布偏离值，具体步骤如下：
【技术特征摘要】
1.一种蜗牛干细胞培养环境调控系统，包括：信息采集模块服务器，信息采集模块用于采集细胞增殖数据、细胞分化数据和环境参数，并将其发送至服务器存储；服务器预先存储有细胞增殖信息和细胞分化信息；
2.根据权利要求1所述的一种蜗牛干细胞培养环境调控系统，其特征在于，环境参数调控的具体步骤如下：
...【专利技术属性】
技术研发人员：陈和平，陈敏，周玫，杨辰勍，
申请(专利权)人：世联生物工程无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：
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