用于确定胚特征的方法和系统及其用途技术方案

本发明专利技术提供一种用于表征胚的方法，所述方法包括确定该胚的运动样式的特征并且将确定的特征与涉及主题胚的预期运动样式的参考数据比较。这种方法用于胚的分期和用于分析胚已经暴露的环境。也提供一种用于表征胚的系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定胚特征的方法和系统及其用途本专利技术涉及用于确定胚特征的方法和用于确定胚特征的系统。本专利技术还涉及这种方法和系统的用途。确定活胚胎动物的发育阶段是一项经常使用的技术。这种对胚的分期是研究动物发育的关键工具并且为生物学研究提供更通用的工具。胚的分期可以适用于自由运动的活胚，例如虾和一些鱼类的胚，以及适用于包含于卵囊内部的胚，如某些甲壳类、软体动物和低等脊椎动物物种。关于胚分期技术及其用途的讨论，参见’’A history of normalplates, tables and stages in vertebrate embryology' , Hopwood, N., InternationalJournal of Developmental Biology, 51 (2007),第 I 至 26 页。使用合适的成像技术,对高等生物(如哺乳动物)的胚的分析和分期也是可能的。人工实施对胚的分期以测定它们的发育。具体而言，目视检查胚并且将观察结果与正在观察的动物物种的‘正常’胚发育表比较。这类正常表的例子在’Normaltable of Xenopus laevis' , Nieuwkoop, P.D.等人,(Daudin), North-HollandPublishing Companay, Amsterdam (1956)和 ’Normal table of postembryoniczebrafish development: staging by externally visible anatomy of the livingfish' , Parichy, D.M.等人，Developmental Dynamics238 (2009)中公开。然而，对胚的人工分析是十分费时的。这项任务需要来自观察者的高度注意力并且难以实施延长的时间段。另外，这项分析依赖于观察者的决定，尤其将观察到的胚与正在参考的正常表中所含的数据比较时。因此，关于人工分期的功效和所获得结果的含义，存在巨大争议。因此，需要确定胚的特征、尤其确定其发育阶段的的改进方法。具体而言，如果对胚的分期可以自动化，这将是特别有利的。采用图像分析技术以分析生物的生物发育是本领域已知的。例如，在Theuse of image analysis and automation for mitotic index in apical conifermeristems', Sundblad, L.-G.等人，Journal of Experimental Botany, 49 (1998),第 1749至1756页中描述对植物发育的成像分析。另外,在Towards an image analysis toolboxfor high-throughput Drosophila embryo RNAi screens' , Kellogg, R.A.等人，4th IEEEInternational Symposium on Biomedical Imaging:from Nano to Macro, (2007)中描述了对果蝇(Drosophila)的图像分析。然而，这些技术均不适用于实时分析活的胚。EPO 162 688公开了一种环境监测系统。该系统监测暴露于所研究环境的多个活生物的运动。这些生物的运动可以是连续的或周期性的。该系统还测量选择的环境参数，如温度，测量结果用来生成生物的预测运动样式。将测量的生物运动与预测的运动样式比较并且当预测的运动样式和观察的运动样式不同时，生成报警或警告。EPl 852 058涉及用于监测胎儿运动的系统和胎儿运动信息采集装置。该系统包含一个用于检测胎儿运动的电阻抗传感器，所述电阻抗传感器在使用时置于母亲的腹部上。来自胎儿运动传感器的信号传输至处理器以确定胎儿的运动样式。显示运动样式确定的结果以便观察。 W02008/011590中描述了用于确定动物(如马)中跛行的系统和方法。该系统包括多个运动传感器附着于主题动物的各个部分，如头部、骨盆、背部和至少一个肢体。接收并加工来自每个运动传感器的数据以提供主题动物前肢和后肢中跛行的指示。US2002/0188219公开一种通过眼反应分析而推理受试者的体格/精神健康的方法和装置。具体而言，向受试者提供移动图像形式的一系列视觉刺激。观察受试者眼睛对移动图像的反应并将其与参考眼样式比较。比较的结果用来提供受试者健康水平的指示。现在已经找到一项允许实时分析活胚的技术。具体而言，现在已经发现，在健康胚的运动样式与其发育阶段之间存在密切相关性。具体而言，已经发现胚在不同的发育阶段显示出不同的运动样式。因此，已经发现可以通过分析胚运动确定胚的发育阶段。另外并且有利地，已经发现，对胚运动的分析可以自动化，从而避免需要人工观察胚及其相关问题。因此,在第一方面,本专利技术提供一种用于表征胚的方法,所述方法包括:确定所述胚的运动样式的特征；并且将确定的特征与涉及主题胚的预期运动样式的参考数据比较。在又一个方面,本专利技术提供一种用于表征胚的系统,所述系统包括:用于在多个时刻捕获胚的图像数据的成像装置；用于接收所述图像数据并确定所述胚的运动样式的特征的装置。本专利技术的方法和系统·获得与处于研究的胚的运动相关的数据并且确定该胚的运动样式的特征。涉及这些特征的数据与涉及已知或预期运动样式的数据比较，从而允许使用者表征这种胚。以这种方式表征胚具有众多应用和用途，如下文更详细地讨论。本专利技术的方法和系统可以适用于可以成像的任何活胚。例如，可以使用本专利技术进行分析的生物包括那些无脊椎动物，如软体动物、甲壳类和多毛动物，和具有自由运动活胚或含于卵囊或卵袋内部的胚的脊椎动物。许多包囊化胚是透过卵囊或卵袋的壁可见到的，如许多甲壳类(例如龙虾和蟹类)、软体动物和脊椎动物(如鱼类)。另外，采用合适的成像技术，本专利技术可以适用于含于不透明卵囊或卵袋内的胚，如高等脊椎动物。此外，再次采用合适的成像技术，本专利技术本专利技术适用于高等生物、尤其哺乳动物的胚。本专利技术的方法和系统需要采集处于研究的胚的图像数据。图像分析技术和模式识别技术已经用于动物物种的鉴定中。这类技术例如由Yu, D.S.，等人’ Identificationof ichneumonid wasps using image analysis of wings' , systematicEntomologyl7 (1992)，第 389 至 395 页；DOrge，T.等人，，Direct identification ofpure Penicillium species using image analysis’，Journal of MicrobiologicalMethods，41 (2000)，第 121 至 133 页；和 Schroder，S.D.，等人，’The new key tobees: automated identification by image analysis of wings’，弓I 自 Kevanj P.和Imperatriz Fonseca, V.L.(编著)，’Pollinating bees-the conservation li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：O·蒂尔斯，S·朗德尔，P·卡尔弗豪斯，J·斯派塞，T·比特利，
申请(专利权)人：普利茅斯大学，
类型：
国别省市：