System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 基于CMOS图像传感器的智能细胞活性分析仪及检测方法技术_技高网

基于CMOS图像传感器的智能细胞活性分析仪及检测方法技术

技术编号:41318971 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-13 14:59
本发明专利技术涉及便携式自动化检测设备领域,公开了一种基于CMOS图像传感器的智能细胞活性分析仪及检测方法,包括分析仪本体和智能终端,分析仪本体包括照明装置,所述照明装置上方设置有微孔板载物台、所述微孔板载物台中心设置有用于放置微孔板的卡槽,所述微孔板载物台上方设置有光学透镜架,光学透镜架上方设置有框型支架,光学透镜架中心设置有透镜;所述框型支架用于承载开发板,开发板中心设置有对准的微孔板的CMOS图像传感器,所述开发板上方设置有液晶屏。本发明专利技术能够为细胞存活率检测提供便捷、高通量、准确和智能化的连续监测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于便携式自动化检测设备领域,具体地涉及一种基于cmos图像传感器的智能细胞活性分析仪及检测方法,应用于细胞存活率的评估。


技术介绍

1、细胞活性是生物体的重要生存特征之一,细胞活性与增殖能够维持机体细胞数量的相对平衡和机体的正常功能,如伤口愈合、组织再生、病理组织重建等,这是一个动态调节过程。细胞活性与增殖的现场连续监测对于探索细胞凋亡、药物毒性、肿瘤分化和转移在生物医学领域具有至关重要的意义。而对于细胞活性检测,严格的无菌操作是保证实验成功的关键因素,可有效防止外源细菌、真菌、病毒的污染,保证细胞的纯度和生长活性。同时,在无菌条件下,检测活细胞组分和细胞生物标志物,也是探索相关生理过程的重要手段之一,如靶标定量,疾病诊断和预后评估等。细胞活性和细胞生物标志物的检测通常采用比色法,如cck-8法、mtt法、酶联免疫吸附法(elisa)等,这些方法往往依赖于酶标仪的显色检测。然而由于酶标仪体积较大,结构复杂,很难直接在无菌的生物安全柜中实现活细胞的连续检测,常常需要将细胞样品带出室外,给细胞的污染带来了风险,此外检测数据还需要专业的技术人员进行人工处理。因此,针对活细胞的即时检测,对比色仪器提出的新的需求,亟需研发一种便携、易操作、智能化、用户体验良好的便携式检测设备来满足细胞的现场检测。

2、开发基于比色法的便携式检测仪器,关键在于获取高质量的比色图像。目前,智能手机作为一种普遍的图像采集设备,对于研发便携、经济、易操作的新型即时检测仪器具有巨大的发展潜力,但智能手机中嵌入的cmos图像传感器在图像采集过程中,由于手机型号不同、尺寸不同、摄像头数目不同、以及成像参数(包括像素、白平衡、曝光控制、色彩空间)的不同,不仅为智能手机在便携式仪器中的集成设计带来挑战,也使得成像效果存在较大差异,最终影响比色检测结果的准确性与重复性,会给用户带来很大困扰。


技术实现思路

1、为了解决现有技术中基于比色法计算细胞存活率的检测仪器在便携性与数据处理方面的不足,本专利技术旨在提供一种基于cmos图像传感器的智能细胞活性分析仪及检测方法,以提高比色测量的准确性和精度,节省时间成本与人力成本,使其可以应用于细胞活性的现场检测分析中。

2、为了解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案为:一种基于cmos图像传感器的智能细胞活性分析仪,包括分析仪本体和智能终端,所述分析仪本体包括照明装置,所述照明装置上方设置有微孔板载物台、所述微孔板载物台中心设置有用于放置微孔板的卡槽,所述微孔板载物台上方设置有光学透镜架,光学透镜架上方设置有框型支架,光学透镜架中心设置有透镜;所述框型支架用于承载开发板,所述开发板中心设置有对准的微孔板的cmos图像传感器,所述开发板上方设置有液晶屏;

3、所述开发板上还设置有数据处理模块,包括数据存储模块和通信传输模块,所述数据处理模块用于将cmos图像传感器获取的图像数据进行储存并通过通信传输模块发送至智能终端,还用于将cmos图像传感器获取的图像数据发送至所述液晶屏显示;

4、所述智能终端用于对接收到的图像数据进行色度分析,得到待测的微孔板中各个微孔对应的rgb值,并根据rgb值计算得出待测的微孔板中各个微孔对应的检测数据。

5、所述照明装置包括四周封闭、顶端开口的下壳体,所述下壳体中心设置有第一围挡板,所述第一围挡板内设置有led阵列式灯珠。

6、所述微孔板载物台包括孔板支架和载物板,所述孔板支架固定在所述照明装置上,其两侧设置有供所述载物板滑动的轨道,所述卡槽设置在载物板上。

7、所述孔板支架和载物板四周设置有用于挡光的挡板。

8、光学透镜架外周设置有用于挡光的第二围挡板,所述第二围挡板底部设置有卡扣部;

9、所述孔板支架外周设置有与所述第二围挡板配合的限位部,所述下壳体上设置有与所述卡扣部配合的插槽。

10、所述框型支架底部设置有所述光学透镜架配合的卡扣,顶部设置有与所述开发板和液晶屏配合的卡扣,底部设置有散热孔。

11、所述智能终端上设置有检测app,所述检测app内设置有图像调取模块、图像检测模块和数据存储与查询模块;

12、所述图像调取模块用于将接收到的原始图片发送至所述图像检测模块;

13、所述图像检测模块用于根据数字图片比色法,对cmos传感器采集的图像中的各个微孔进行色度分析,得到其对应的rgb值,再根据rgb值与内置的细胞存活率公式,得到各个微孔中的检测数据;

14、所述数据存储与查询模块用于存储接收的原始图片和对应的各个微孔中的检测数据,还用于根据输入的查询信息,查找对应的原始图片或实验结果。

15、所述智能终端内还设置有数据导出模块,用于根据各个微孔中的检测数据生成表格文件并输出。

16、所述通信传输模块为蓝牙通信模块,所述终端为智能手机。

17、此外,本专利技术还提供了一种基于cmos图像传感器的智能细胞活性分析仪的检测方法,基于所述的任意一种分析仪实现,包括以下步骤:

18、s1、收集处于对数生长期的细胞,配制一定浓度的细胞悬浮液,取100μl接种于无菌的48微孔板,调整细胞悬液浓度,5000~10000个/孔,边缘孔用无菌pbs填充;置于37℃下,5% co2的培养箱中过夜孵育;

19、s2、配制不同浓度梯度的药物,待单层细胞铺满孔底,向孔中分别加入不同浓度梯度的药物,每孔100μl,设3个复孔,与细胞共孵育16~48小时;不加药物的贴壁细胞作为对照组;

20、s3、孵育结束,每孔加入10μl cck-8试剂,继续在37℃下,5% co2的培养箱中孵育0.5~4小时;

21、s4、待反应结束,将微孔板置于智能分析仪的载物台上,采用cmos图像传感器对微孔板进行拍照,将得到的显色图像发送到智能终端进行读取,得到各个微孔的rgb值后,设置对照组的细胞的存活率为100%,智能终端根据检测app中写入的细胞存活率公式进行自动计算,得到实验组的细胞存活率。

22、本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果:

23、1、本专利技术提出一种基于cmos图像传感器的智能细胞活性分析仪及检测方法,以48微孔作为显色容器,采用cmos传感器获取显色图片,并传送到智能终端的检测应用程序进行分析。基于数字图片比色法分析获取图片上各个通道对应的rgb值,并通过检测程序中的细胞存活率公式,智能终端进行自动计算得出细胞存活率,可实现样本的快速准确检测;

24、2、本专利技术分析仪本体包括依次设置的照明装置、微孔板载物台、光学透镜架和框型支架,结构简单合理,组装简单,操作方便,而且利用cmos图像传感器结合调试好的检测分析仪本体进行图像采集,显著提高了图像采集的效果,而且能够保证图像的高质量与一致性,有助于提高检测结果的准确性与重复性。

25、3、本专利技术中,分析仪本体仅仅只需要采集图像,分析过程通过智能终端实现,因此,通过智能终端本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于CMOS图像传感器的智能细胞活性分析仪,其特征在于,包括分析仪本体和智能终端,所述分析仪本体包括照明装置(1),所述照明装置(1)上方设置有微孔板载物台(2)、所述微孔板载物台(2)中心设置有用于放置微孔板(9)的卡槽(23),所述微孔板载物台(2)上方设置有光学透镜架(3),光学透镜架(3)上方设置有框型支架(4),光学透镜架(3)中心设置有透镜(31);所述框型支架(4)用于承载开发板(5),所述开发板(5)中心设置有对准的微孔板(9)的CMOS图像传感器,所述开发板(5)上方设置有液晶屏(6);

2.根据权利要求1所述的一种基于CMOS图像传感器的智能细胞活性分析仪,其特征在于,所述照明装置(1)包括四周封闭、顶端开口的下壳体(11),所述下壳体(11)中心设置有第一围挡板(12),所述第一围挡板(12)内设置有LED阵列式灯珠(13)。

3.根据权利要求1所述的一种基于CMOS图像传感器的智能细胞活性分析仪,其特征在于,所述微孔板载物台(2)包括孔板支架(21)和载物板(22),所述孔板支架(21)固定在所述照明装置(1)上,其两侧设置有供所述载物板(22)滑动的轨道,所述卡槽(23)设置在载物板(22)上。

4.根据权利要求3所述的一种基于CMOS图像传感器的智能细胞活性分析仪,其特征在于,所述孔板支架(21)和载物板(22)四周设置有用于挡光的挡板。

5.根据权利要求3所述的一种基于CMOS图像传感器的智能细胞活性分析仪,其特征在于,光学透镜架(3)外周设置有用于挡光的第二围挡板(32),所述第二围挡板(32)底部设置有卡扣部(33);

6.根据权利要求1所述的一种基于CMOS图像传感器的智能细胞活性分析仪,其特征在于,所述框型支架(4)底部设置有所述光学透镜架(3)配合的卡扣,顶部设置有与所述开发板(5)和液晶屏(6)配合的卡扣,底部设置有散热孔。

7.根据权利要求1所述的一种基于CMOS图像传感器的智能细胞活性分析仪,其特征在于,所述智能终端上设置有检测APP,所述检测APP内设置有图像调取模块、图像检测模块和数据存储与查询模块;

8.根据权利要求7所述的一种基于CMOS图像传感器的智能细胞活性分析仪,其特征在于,所述智能终端内还设置有数据导出模块,用于根据各个微孔中的检测数据生成表格文件并输出。

9.根据权利要求7所述的一种基于CMOS图像传感器的智能细胞活性分析仪,其特征在于,所述通信传输模块为蓝牙通信模块,所述终端为智能手机。

10.一种基于CMOS图像传感器的智能细胞活性分析仪的检测方法,其特征在于,基于权利要求1~9中任一项所述的分析仪实现,包括以下步骤:

...

【技术特征摘要】

1.一种基于cmos图像传感器的智能细胞活性分析仪,其特征在于,包括分析仪本体和智能终端,所述分析仪本体包括照明装置(1),所述照明装置(1)上方设置有微孔板载物台(2)、所述微孔板载物台(2)中心设置有用于放置微孔板(9)的卡槽(23),所述微孔板载物台(2)上方设置有光学透镜架(3),光学透镜架(3)上方设置有框型支架(4),光学透镜架(3)中心设置有透镜(31);所述框型支架(4)用于承载开发板(5),所述开发板(5)中心设置有对准的微孔板(9)的cmos图像传感器,所述开发板(5)上方设置有液晶屏(6);

2.根据权利要求1所述的一种基于cmos图像传感器的智能细胞活性分析仪,其特征在于,所述照明装置(1)包括四周封闭、顶端开口的下壳体(11),所述下壳体(11)中心设置有第一围挡板(12),所述第一围挡板(12)内设置有led阵列式灯珠(13)。

3.根据权利要求1所述的一种基于cmos图像传感器的智能细胞活性分析仪,其特征在于,所述微孔板载物台(2)包括孔板支架(21)和载物板(22),所述孔板支架(21)固定在所述照明装置(1)上,其两侧设置有供所述载物板(22)滑动的轨道,所述卡槽(23)设置在载物板(22)上。

4.根据权利要求3所述的一种基于cmos图像传感器的智能细胞活性分析仪,其特征在于,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:邸会霞李晓春赵敏
申请(专利权)人:太原理工大学
类型:发明
国别省市:

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