一种电旋转生物芯片试验用测控装置及试验系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电旋转生物芯片试验用集成试验装置。它该系统包括生物芯片试验操作平台、电旋转驱动电源、由光学显微放大装置和工业摄像机组成的显微摄像系统、测控装置、及输入显示装置；所述测控装置分别与显微摄像系统、电旋转驱动电源、输入显示装置连接，所述电旋转驱动电源输出端接生物芯片试验操作平台上的电源接头。本发明专利技术的方案保持显微摄像系统和驱动电源的相对独立，用专用测控装置替代现有PC机和采集卡，测控装置集成了采集并处理显微摄像系统的图像信息功能；及控制显微摄像系统取像和驱动电源输出信号的各项参数。实现电旋生物芯片试验整个过程自动化。很好地满足生物芯片试验设备小型化、集成化、智能化的发展需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于自动化测控及生物
，涉及对电旋转试验进行监测的控制的技术，具体的说是一种生物芯片电旋转试验平台。
技术介绍
电旋转(electrorotation, R0T)技术是一种研究生物体(如细胞)特性的新型技术。其原理是，当包含细胞或生物体的溶液被置于特定的旋转电场中时，细胞因其介电性质不同，所产生的旋转响应也不同，因此在旋转电场中细胞体会发生承载各种特征信息的规律性旋转。通过测量旋转体尺寸、单位旋转速度、跟踪旋转体运动轨迹及个体结合规律等，可提取与受试对象生化特征相对应的物理信息。该技术通过在多相电极上施加不同相位的可调幅、调频的交流正弦信号产生旋转电场，观察并检测在此旋转电场下生物体的电旋转特性。该技术适用于研究细胞生存周期及凋亡、动态监测细胞生理状态、药物高通量筛选、微生物分离鉴定以及工业发酵用菌种选育等诸多生物医药、细胞工程等领域。电旋转生物芯片是电旋转技术的典型应用载体之一，是基于旋转电场法开发的新型生物芯片，以该芯片为载体的电旋转试验是电旋转技术应用的一个重要方面，目前我国已有多种电旋转生物芯片研制成功并投入应用。但是，目前电旋转生物芯片试验平台的建设远未跟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电旋转生物芯片试验用测控装置，其特征在于，包括：驱动电源控制单元，用于向产生激励生物芯片中细胞旋转运动的四通道功率信号的驱动电源输出控制信息，用以调整驱动电源的所产生的功率信号的频率、各通道功率信号的幅值、以及各通道功率信号间的相位差；显微摄像控制单元，用于向显微摄像系统的摄像机输出触发信号，以控制启动或停止视频采集；和视频采集处理单元，用于接收显微摄像系统输出的视频流，并对接收到的视频进行分析，获取并输出被测生物芯片中细胞的运动状态参数。

【技术特征摘要】
1.一种电旋转生物芯片试验用测控装置，其特征在于，包括 驱动电源控制单元，用于向产生激励生物芯片中细胞旋转运动的四通道功率信号的驱动电源输出控制信息，用以调整驱动电源的所产生的功率信号的频率、各通道功率信号的幅值、以及各通道功率信号间的相位差； 显微摄像控制单元，用于向显微摄像系统的摄像机输出触发信号，以控制启动或停止视频米集； 和视频采集处理单元，用于接收显微摄像系统输出的视频流，并对接收到的视频进行分析，获取并输出被测生物芯片中细胞的运动状态参数。2.根据权利要求1所述的电旋转生物芯片试验用测控装置，其特征在于，所述视频采集处理单元对接收到的视频的分析包括视频中的图像分帧获取、图像预处理、细胞边缘提取、细胞定位、细胞旋转参数检测。3.根据权利要求1所述的电旋转生物芯片试验用测控装置，其特征在于，该装置具体包括处理器、用于存储程序指令代码、视频数据的存储器、用于暂存程序指令和待处理数据的随机存储器、用于与被控显微摄像系统通讯的第一通讯接口和第二通讯接口、和用于与被控电旋转生物芯片驱动电源通讯的第三通讯接口； 所述第一通讯接口与被控显微摄像系统的摄像机的电平触发接口连接，所述处理器根据程序指令通过第一通讯接口向摄像机的电平触发接口输出触发信号，进而控制摄像机启动或停止视频采集； 所述第二通讯接口与被控显微摄像系统的摄像机的视频输出接口连接，所述处理器通过第二通讯接口接收显微摄像系统输出的试验监测视频，并将其存入存储器，所述处理器分帧获取所接收的视频中的图像，经图像预处理后，提取图像中细胞边缘、中心坐标，进而计算获得细胞的移动轨迹和旋转速度； 所述第三通讯接口与被控驱动电源的参数配置接口连接，所述处理器通过第三通讯接口向驱动电源输出目标功率信号的频率、各通道功率信号的幅值及相位。4.根据权利要求3所述的电旋转生物芯片试验用测控装置，其特征在于，所述处理器DSP处理器，所述第二通讯接口为USB主控接口，所述第三通讯接口为RS232接口，所述RS232接口通过电平转换芯片与所述处...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨其华，刘钢海，
申请(专利权)人：中国计量学院，
类型：发明
国别省市：