【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于胚胎、卵母细胞和干细胞的自动化成像和评价的装置、方法和系统相关申请的交叉引用本申请要求2010年9月27日提交的美国临时申请号61/386，765的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
本专利技术涉及生物和临床试验领域，特别是得自人类和动物的合子、胚胎、卵母细胞和干细胞的成像和评价。
技术介绍
不育是一个影响10-15%的育龄夫妻的常见健康问题。仅在美国，在2006年，进行了大约140，000个体外受精(IVF)循环(cdc.gov/art)。这导致每年培养超过100万个胚胎，所述胚胎具有变化的且经常不确定的着床和发育至足月的潜力。在IVF以后每个循环的活产率仅有29%，而平均而言30%的活产导致多胎妊娠(cdc.gov/art)。多胎妊娠具有确定记载的对母体和胎儿不利的结果，诸如流产、早产和低出生率。造成IVF失败的潜在原因是多样的；但是，自1978年开始进行IVF以来，重大挑战之一是，鉴别最适合转移且最可能导致足月妊娠的胚胎。传统上，在IVF诊所中，已经通过简单的形态学观察(诸如均匀大小的单核卵裂球的存在和细胞分裂程度)来评估人胚胎生存力(Rijinders PM, Jansen CAM.(1998)HumReprodl3:2869-73;Milki AA,等人.(2002)Fertil Steril77:1191-5)。近年来，其它方法诸如长期胚胎培养(至第5天时的胚泡期)和通过着床前遗传诊断(PGD)分析染色体状况也已经用于评估胚胎质量(Milki A,等人.(2000)Fertil Steril73:126-9;FragouliE...
【技术保护点】
一种与培养箱一起使用的用于人胚胎、卵母细胞或多能细胞的自动化成像和评价的装置，所述装置包括：至少一个壳体；至少一个延时显微镜，所述至少一个延时显微镜放在所述壳体内，且具有至少一个光源和至少一个成像照相机；至少一个从所述壳体向外伸出的加载平台，所述加载平台用于固定多孔培养皿，所述多孔培养皿容纳多个人胚胎或多能细胞；计算机，所述计算机用于存储得自所述至少一个成像照相机的图像，并运行程序以随时间分析图像序列；和至少一个触摸屏面板，所述至少一个触摸屏面板与所述计算机联接，并显示用于控制所述至少一个延时显微镜的图形用户界面。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.27 US 61/386,7651.一种与培养箱一起使用的用于人胚胎、卵母细胞或多能细胞的自动化成像和评价的装置，所述装置包括: 至少一个壳体； 至少一个延时显微镜，所述至少一个延时显微镜放在所述壳体内，且具有至少一个光源和至少一个成像照相机； 至少一个从所述壳体向外伸出的加载平台，所述加载平台用于固定多孔培养皿，所述多孔培养皿容纳多个人胚胎或多能细胞； 计算机，所述计算机用于存储得自所述至少一个成像照相机的图像，并运行程序以随时间分析图像序列；和 至少一个触摸屏面板，所述至少一个触摸屏面板与所述计算机联接，并显示用于控制所述至少一个延时显微镜的图形用户界面。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述壳体由非胚胎毒性的材料构成。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述壳体包括用于显示患者信息的指示器。4.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个延时显微镜包括照明子组件和成像子组件。5.根据权利要求1所述的装置，所述装置另外包括扫描装置诸如条形码扫描仪。6.根据权利要求4所述的装置，其中所述照明子组件包括暗视野照明组件。7.根据权利要求4所述的装置，其中所述照明子组件包括: LED ； 准直透镜； 漫射器； 暗视野光圈； 直角镜；和 聚光镜。8.根据权利要求4所述的装置，其中所述成像子组件包括: 第一物镜； 用于聚焦所述物镜的平移台； 与所述平移台联接以提供计算机控制的聚焦的马达； 直角镜； 镜筒透镜或起高质量镜筒透镜作用的第二物镜；和 用于捕获图像的照相机。9.根据权利要求8所述的装置，其中所述成像子组件另外包括用于移动所述加载平台或所述多孔培养皿中的至少一个的机构。10.根据权利要求4所述的装置，其中所述照明子组件包括: 聚光镜； 暗视野光圈，所述暗视野光圈具有构造成阻挡光的第一表面，且具有与所述第一表面相对的第二表面，所述暗视野光圈限定至少一个孔；和 第二光源，所述第二光源与所述暗视野光圈的所述第二表面连接； 其中在所述照明组件的第一模态中，所述第一光源产生的光穿过所述暗视野光圈中的所述至少一个孔和所述聚光镜，然后到达样品，并且所述第二光源不产生光；和 其中在所述照明组件的第二模态中，所述第二光源产生的光到达所述样品，而不穿过所述暗视野光圈中的所述至少一个孔，并且所述第一光源不产生光。11.根据权利要求1所述的装置，其中所述加载平台包括下述的至少一个: 背板，所述背板用于定位所述多孔培养皿； 凹槽，所述凹槽用于接纳所述多孔培养皿就位； 多个标志物，所述多个标志物用于所述多孔培养皿的对准；或 指示器LED。12.根据权利要求1所述的装置，其中所述多孔培养皿包括多个微孔，每个微孔容纳单个人胚胎或多能细胞。13.根据权利要求12所述的装置，其中所述多孔培养皿包括下述的至少一个: 外环，所述外环位于所述多个微孔周围； 多个环，所述多个环用于容纳冲洗用的培养基滴； 多个标志物，所述多个标志物放在所述多个微孔附近；或 键控机构，所述键控机构用于将所述培养皿在给定取向加载进所述加载平台中。14.根据权利要求13所述的装置，其中所述培养皿包括多组微孔。15.根据权利要求11所述的装置，其中所述多孔培养皿另外包括患者辨识机构。16.根据权利要求15所述的装置，其中所述患者辨识机构选自:条形码、印刷的标签、粘性标签、直接印刷在所述培养皿上的标签和RFID标签。17.根据权利要求1所述的装置，其中所述计算机运行程序以监测所述多孔培养皿向所述加载平台中的加载，并关于所述多孔培养皿向所述加载平台中的未对准进行调节。18.根据权利要求1所述的装置，其中所述图形用户界面包括多个显示窗口，所述显示窗口用于显示由所述至少一个显微镜获取的图像。19.根据权利要求18所述的装置，其中所述图形用户界面包括用户可配置的界面，所述用户可配置的界面用于配置多个显示窗口来显示关于被所述至少一个延时显微镜捕获的图像的信息。20.根据权利要求18所述的装置，其中所述图形用户界面包括初始化按钮，所述初始化按钮用于初始化所述至少一个延时显微镜，以指示所述多孔培养皿处于适当位置的时间。21.根据权利要求18所述的装置，其中所述图形用户界面包括用于显示患者信息的显示窗口。22.根据权利要求18所述的装置，其中所述图形用户界面包括显示窗口，所述显示窗口用于显示与所述至少一个延时显微镜有关的操作状况。23.根据权利要求18所述的装置，其中所述图形用户界面包括变焦窗口，所述变焦窗口用于显示在所述多孔培养皿中的每个孔的更近视图。24.根据权利要求18所述的装置，其中所述图形用户界面包括用于输入患者信息的虚拟键盘。25.根据权利要求18所述的装置，其中所述图形用户界面另外包括暂停按钮、恢复按钮和停止按钮。26.一种用于人胚胎、卵母细胞或多能细胞的自动化成像和评价的方法，所述方法包括: 将至少一个人胚胎或多能细胞放入多孔培养皿中； 将所述多孔培养皿加载到成像系统的加载平台中，所述成像系统具有在壳体内的至少一个延时显微镜； 如果需要的话，调节所述多孔培养皿向所述加载平台中的加载，以证实所述多孔培养皿的位置和取向； 获取所述多孔培养皿的延时图像； 在可通过触摸屏面板接近的图形用户界面中显示通过所述至少一个延时显微镜捕获的图像；和 分析所述多孔培养皿的所述延时图像，以确定所述至少一个人胚胎或多能细胞的发育潜力。27.根据权利要求26所述的方法，所述方法另外包括:确定所述多孔培养皿是否存在于被包括在所述至少一个延时显微镜内的成像照相机所检测到的图像中。28.根据权利要求26所述的方法，所述方法另外包括:确定在所述多孔培养皿中包含的多个微孔的占据。29.根据权利要求26所述的方法，所述方法另外包括:确定与所述至少一个人胚胎或多能细胞的发育潜力有关的参数。30.根据权利要求29所述的方法，其中所述参数包括第一次胞质分裂的持续时间。31.根据权利要求29所述的方法，其中所述参数包括在胞质分裂I和胞质分裂2之间的时间间隔。32.根据权利要求29所述的方法，其中所述参数包括在胞质分裂2和胞质分裂3之间的时间间隔。33.一种多孔培养皿，其包括: 设置在所述培养皿的下表面上的环，所述环限定腔且具有上表面、外侧面和内侧面，所述腔具有腔底； 由所述腔底限定的多个微孔，每个微孔构造成容纳人胚胎或多能细胞； 其中: 所述环的所述内侧面设置在所述外侧面和所述多个微孔之间，并从所述环的所述上表面向所述腔底延伸；和 所述环的所述内侧面向所述多个微孔倾斜，使得在所述培养皿的所述下表面处的所述环的第一宽度大于在所述环的上表面处的所述环的第二宽度。34.根据权利要求33所述的多孔培养皿，其中所述环的第一宽度是在所述环的第二宽度的2倍至6倍大的范围内。35.根据权利要求33所述的多孔培养皿，其中所述多个微孔中的至少一个的下表面是弯曲的。36.根据权利要求33所述的多孔培养皿，其中在所述多个微孔中的至少一个的中心处的第一深度是在所述多个微孔中的至少一个的侧面外周处的第二深度的1.1-1.5倍大的范围内。37.根据权利要求33所述的多孔培养皿，其中所述多个微孔中的至少一个的下表面是圆锥形的。38.根据权利要求33所述的多孔培养皿，其中所述环的横截面是基本上圆形的。39.根据权利要求33所述的多孔培养皿，其中所述环是第一环，且另外包括构造成容纳冲洗用的培养基滴的第二环。40.根据权利要求39所述的多孔培养皿，所述多孔培养皿另外包括位于所述第一环和所述第二环周围的第三环。41.根据权利要求33所述的多孔培养皿，其中所述环是第一环，且另外包括: 位于所述第一环周围的第二环；和 标志物，所述标志物设置在所述第二环的侧面附近。42.一种多孔培养皿,其包括: 设置在所述培养皿的下表面上的环，所述环限定腔且具有上表面、外侧面和内侧面，所述腔具有腔底； 由所述腔底限定的多个微孔，每个微孔构造成容纳人胚胎或多能细胞； 其中所述多个微孔中的至少一个的下表面是弯曲的或圆锥形的。43.根据权利要求42所述的多孔培养皿，其中所述多个微孔中的至少一个的下表面是弯曲的。44.根据权利要求42所述的多孔培养皿，其中在所述多个微孔中的至少一个的中心处的第一深度是在所述多个微孔中的至少一个的侧面外周处的第二深度的1.1-1.5倍大的范围内。45.根据权利要求42所述的多孔培养皿，其中所述多个微孔中的至少一个的下表面是圆锥形的。46.根据权利要求42所述的多孔培养皿，其中: 所述环的所述内侧面设置在所述外侧面和所述多个微孔之间，并从所述环的所述上表面向所述腔底延伸；和 所述环的所述内侧面向所述多个微孔倾斜，使得在所述培养皿的所述下表面处的所述环的第一宽度大于在所述环的上表面处的所述环的第二宽度。47.根据权利要求42所述的多孔培养皿，其中所述环的第一宽度是在所述环的第二宽度的2倍至6倍大的范围内。48.一种用于双模态成像的照明组件，其包括: 第一光源； 聚光镜； 暗视野光圈，所述暗视野光圈具有构造成阻挡光的第一表面，且具有与所述第一表面相对的第二表面，所述暗视野光圈限定至少一个孔；和 第二光源，所述第二光源与所述暗视野光圈的所述第二表面连接； 其中在所述照明组件的第一模态中，所述第一光源产生的光穿过所述暗视野光圈中的所述至少一个孔和所述聚光镜，然后到达样品，并且所述第二光源不产生光；和 其中在所述照明组件的第二模态中，所述第二光源产生的光到达所述样品，而不穿过所述暗视野光圈中的所述至少一个孔，并且所述第一光源不产生光。49.根据权利要求48所述的照明组件，其中: 所述照明组件被构造成所述第一模态以执行人胚胎、卵母细胞或多能细胞中的至少一个的延时暗视野成像；和 在所述延时暗视野成像结束以后，所述照明组件被构造成所述第二模态以执行人胚胎、卵母细胞或多能细胞中的所述至少一个的亮视野成像。50.根据权利要求49所述的照明组件，其中: 所述照明组件被构造成所述第一模态以用于延时成像；和 所述照明组件被构造成所述第二模态以用于间歇图像捕获，以实现形态学观察。51.根据权利要求49所述的照明组件，其中所述照明组件每小时至少I次地在构造成所述第一模态和所述第二模态之间交替。52.根据权利要求48所述的照明组件，其中所述暗视野光圈和所述第二光源构建成集成的光圈和光源。53.一种用于自动化培养皿检测和孔占据确定的装置，所述装置包括: 培养皿检测模块，所述培养皿检测模块构造成检测多孔培养皿在由成像照相机检测到的图像中的存在； 孔位置确定模块，所述孔位置确定模块构造成确定被包含在所述多孔培养皿中的多个微孔中的每一个的位置； 孔占据确定模块，所述孔占 据确定模块构造成基于所述多个微孔中的每一个的位置而确定在所述多个微孔中包含的被占据的微孔；和 显示模块，所述显示模块构造成至少显示所述被占据的微孔； 所述培养皿检测模块、所述孔位置确定模块、所述孔占据确定模块或所述显示模块中的至少一个在存储器或处理装置中的至少一个中执行。54.根据权利要求53所述的装置，其中所述显示模块构造成基于所述图像而产生掩蔽图像，使得仅所述被占据的微孔被包括在所述掩蔽图像中，其中所述显示模块被构造成至少显示所述掩蔽图像。55.根据权利要求54所述的装置，所述装置另外包括自动聚焦模块，所述自动聚焦模块构造成聚焦所述图像，并构造成聚焦所述掩蔽图像。56.根据权利要求54所述的装置，所述装置另外包括自动曝光模块，所述自动曝光模块构造成调节所述图像的照明。57.根据权利要求53所述的装置，其中所述孔位置确定模块进一步构造成: 确定所述多个微孔中的每一个在第一坐标系中的初始位置和初始取向； 基于所述多个微孔中的每一个的所述初始取向，确定所述多个微孔中的每一个在第二坐标系中的位置，其中所述第二坐标系相对于所述第一坐标系旋转；和 基于所述多个微孔中的每一个在所述第二坐标系中的位置，确定所述多个微孔中的每一个在所述第二坐...
【专利技术属性】
技术研发人员：K洛克，L扬，E梅纳德，S沈，L戈尔登斯坦，F莫萨维，E塔克，
申请(专利权)人：奥克索金股份有限公司，
类型：
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。