本发明专利技术涉及一种用于将位于培养空间(6)中的细胞或组织的影像传输到数据处理装置(7)的样本成像系统(1)，其中包括用于在培养空间(6)中使用的显微镜单元(2)，所述显微镜单元(2)包括框架、位于所述框架上且允许细胞或组织在培养期内基本保持固定的物体支持器、位于所述框架上对所述物体支持器上固定的细胞或组织进行光学成像的成像装置以及捕捉所述成像装置投射的影像的影像捕捉装置。此外，显微镜单元(2)具有能够从培养空间(6)伸出并为显微镜单元(2)供电以及传输所捕捉的影像的连接装置(4)，并且连接装置(4)适合于连接到用于在培养空间(6)外部使用并将所捕捉的影像传输到数据处理装置(7)的控制单元(3)，并且控制单元(3)包括适合于在捕捉细胞或组织的影像以及通过连接装置(4)将所捕捉的影像传输到控制单元(3)的时间之外暂停供电的装置。本发明专利技术还涉及用于将位于培养空间(6)中的细胞或组织的影像传输到数据处理装置(7)的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于将位于培养空间中的细胞或组织的影像传输到数据处理装置的样本成像系统和方法。
技术介绍
细胞或组织培养通常在生物、生物技术或医疗过程或实验中非常必要。本专利技术中的“细胞或组织”是指由一个或多个细胞(包括胚胎)组成的活性生物材料。尽管在某些情况下，可以在室温、正常湿度以及气体成分与正常大气空气的成分完全相同的条件下执行所述培养，但是细胞或组织经常需要放置在培养箱内，从而在整个培养期内通过预定温度和/或具有预定湿度和/或气体成分(例如，C02、02和/或N2含量)的人工环境保存样本。在胚胎或人工受精实验室中，在例如大约1到9天内，以约37°C的常温、约5%到6%的 CO2含量以及约90%的相对湿度培养通过受精卵的卵裂形成的受精卵和胚胎。其他细胞或组织可能需要培养箱提供不同的环境条件。细胞或组织的外观检查不仅在计划的培养期结束时非常必要，在培养过程中的某些时刻也很必要。观察胚胎发育的动态情况对于判定胚胎的生存能力而言非常重要。不断地从培养箱中取出细胞或组织进行观察对细胞或组织非常不利，这样可能阻碍它们的发育，甚至会导致它们死亡。导致这种不利一方面是因为在观察时从人工环境中取出细胞或组织，另一方面是因为移动细胞或组织本身就意味着对它们的干扰。因此，已经开发出多种样本成像设备用于在培养期内不断地捕捉细胞或组织的影像，这样便不需要从培养箱中取出细胞或组织，用户可以通过观察最终的影像或通过处理和分析从中获取的信息来获得有关培养过程的信息。文档EP 1 548 488 Al (Tokai Hit Co. Ltd.)披露了一种微培养箱，这种微培养箱的封闭样本存放室可以放在显微镜的物体支持器上，因此用户可以使用显微镜随时执行观察，或者可以通过以常规方式与显微镜相连的相机记录样本的发育。由于密封容器 (capsule)通过管子供水和供CO2设备相连，因此，观察一个以上样本的发育很不方便。此夕卜，微培养箱的结构非常复杂，因此观察单个插入的样本的成本很高。多家显微镜制造公司生产三目倒置显微镜，其中在物体支持器周围配备有微型培养箱。可以在显微镜的物体支持器上放置带有多个井的胚胎板，这样便可通过使用微型马达移动胚胎板来观察多个样本。但是，作为培养箱中位置的函数的温度和其他参数与正常大小的标准实验室培养箱中的温度和其他参数相比，变动幅度可能更大，并且可观察的样本数量有限，尤其是在考虑昂贵的内置显微镜的情况下。文档US 2006/0115892 Al (ΥΑΜΑΜ0Τ0等)披露了其中带有托架系统的培养箱，所述培养箱能够存储多个样本板。所述样本板通过复杂装置取出并且移到位于培养箱的样本存放部分之一上面的样本成像装置的视野内。所述培养箱将所述样本成像装置所捕捉的影像传输到外部计算机。尽管在这种情况下可以观察多个样本，但是每个样本的检查次数可4能相对较少，并且如上所述，样本移动本身也会给其发育造成负面影响。在具有此类复杂移动装置的情况下，几乎不可能清洁培养箱(这对于避免样本感染而言非常重要)。上述文档US 2006/0115892 Al (ΥΑΜΑΜ0Τ0等)还披露了培养箱的样本存放室中没有移动机构，但显微镜观察单元刚好放在其中一个培养箱框架上，同时细胞或组织放在所述显微镜观察单元上的观察窗口上的安排。在所述显微镜观察单元的外罩内，装有光学系统、相机和调焦装置，所述调焦装置带有沿着与所述观察窗口垂直的方向移动它的电子马达。所述相机所捕捉的影像通过穿过培养箱壁的信号线传输到外部数据处理装置(即，计算机)。本专利技术使用与上述文档US 2006/0115892 Al中描述的显微镜类似的显微镜执行实验，所述显微镜的外罩内包括由物镜、棱镜和投影镜组成的光学系统、相机以及选择性地包括控制对样本夹窗口上放置的样本进行照明的照明装置的电路。在使用显微镜期间，申请人注意到有时胚胎的发育无法与期望对应；胚胎在数次分裂之后死亡，这与通过所披露的样本成像设备成功地将移动应激(stress)和照射应激保持在最小的事实完全不同。所执行的揭示胚胎损害的检查(请参见下面的实例1)是因为在培养期间位于设备内并被施加电压的相机和控制电子装置所承载的电流会产生直接和间接影响。本专利技术的目标是消除或至少减轻上述缺点。
技术实现思路
该目标通过提供用于将位于培养空间中的细胞或组织的影像传输到独立权利要求1中定义的数据处理装置的样本成像系统以及通过提供独立权利要求7中描述的方法来实现。所述系统和所述方法的某些优选实施例在从属权利要求中进行描述。附图说明将参考附图，通过对本专利技术的某些优选实施例的描述来详细地说明本专利技术，在所述附图中图1示出根据本专利技术的样本成像系统的一个实施例的顶剖图；图2示出根据本专利技术的样本成像系统的显微镜单元的一个实施例的透视图；图3示出图2中所示的显微镜单元的纵剖图；以及图4示意性地示出根据本专利技术的样本成像系统的控制单元的一个实施例。在所述附图中，相同的标号表示相同的元素。具体实施例方式图1示出本专利技术的样本成像系统1。样本成像系统1由两个主单元构成显微镜单元2和控制单元3，它们通过连接装置4相互连接。显微镜单元2用于在为细胞或组织的培养提供有利环境条件的培养箱5的培养空间6中使用。放置于培养空间6中的显微镜单元2用于捕捉需要观察的细胞、组织的影像并通过连接装置4将所捕捉的影像传输到需要使用并位于培养空间6外部的控制单元3。控制单元3接着将所述影像传输到数据处理装置7，所述数据处理装置有利地为笔记本计算机或其他计算机装置。图2和3示出能够放在培养箱5的培养空间6内并用于在其中使用的显微镜单元2的实施例。显微镜单元2具有形成外罩的框架8，所述外罩包括以方形截面显示的空心型轮廓(profile)部分11，该部分通过前板9和后板10进行封闭。框架8的每个元件都可以由任何防腐蚀材料制成，优选地由铝、不锈钢、塑料-例如，ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)，甚至是玻璃等制成，也可以由经表面处理具有防腐能力的本身非防腐材料制成。基本上，框架8(具体而言为空心型轮廓部分11)负责对整个显微镜单元2进行机械固定。前板 9和后板10可以通过例如粘合接合而固定在空心型轮廓部分11上。物体支持器12位于空心型轮廓部分11的顶壁，可以将需要观察和成像的细胞或组织放在所述物体支持器上并确保细胞或组织在培养期内基本保持固定。因此，在空心型轮廓部分11上有一个开口或样本窗口 13，所述开口和样本窗口由板14盖住，板14 一般由玻璃制成，也可以优选地由光学玻璃或诸如树脂玻璃(Plexiglas)或聚碳酸酯之类的透明材料制成。板14的厚度可以介于0. 02mm和5mm之间，具体取决于物镜18的工作距离，这些内容将在下面进行讨论。通常保存在样本容器(例如，陪替氏(Petri)培养皿)中的细胞或组织可以放在位于开口 13之上的板14的上面。在本实施例中，照明控制台15固定在框架8的顶上，并且在物体支持器12的上方延伸，该照明控制台15带有对物体支持器12上放置的细胞或组织进行照明的照明装置 16(例如，LED)。照明装置16的作用是使用至少0. Ollux的照度对细胞或组织进行照明， 并且其功率优选地介于0. Olff和5W之间。一般而言，照明装置16所发射的光的波长可以介于400nm到7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】...
【专利技术属性】
技术研发人员：C·普里本茨基，M·莫尔纳，
申请(专利权)人：克莱欧创新有限公司，
类型：发明
国别省市：
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