細胞培養皿自動化掃描記錄與興趣細胞跟蹤定位的方法技術

一種細胞培養皿自動化掃描記錄與興趣細胞跟蹤定位的方法，該方法基于細胞注射平臺系統，通過計算機執行區域化掃描、掃描過程中的感興趣點記錄以及掃描完畢后興趣點的追蹤定位，該方法選取細胞培養皿上的一個點作為基準點，通過計算機輔助設計，能夠精確獲取細胞培養皿上的任何點的位置，并且能夠準確的定位于感興趣點，以及能夠自動化逐幀掃描整個細胞培養皿，達到圖像的無縫拼接，該方法克服了傳統的人工繁瑣、無規則以及無記憶功能的缺陷，極大的簡化了對被注射細胞的掃描、查詢與定位操作，為顯微注射技術提供了更加便捷的操作方法，加深了自動化操作程度，進一步提高了工作效率。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及自動化顯微注射領域，尤其涉及一種細胞培養皿自動化掃描記錄與興趣細胞跟蹤定位的方法。
技術介紹
顯微注射（microinjection）技術是在顯微鏡下操作的微量注射技術?？蓪⒓毎哪骋徊糠郑ㄈ缂毎?、細胞質或細胞器）或外源物質（如外源基因、DNA片段、信使核糖核酸、蛋白質、藥物等）通過玻璃毛細管拉成的細針，注射到細胞質或細胞核內。顯微注射技術是研究各種生物分子的作用、制作轉基因動物、克隆動物等的重要技術。顯微注射技術的應用范圍非常廣泛，從輔助（體外）細胞受精技術至分子和細胞基本組分的轉運等都需使用這一技術。傳統的顯微注射技術為手工操作，技術復雜、難度大，需要長時間的練習，才能掌握。手工操作精確度、穩定性較差。工作效率低，工作人員勞動強度高，每次注射的細胞數目有限，不能保證獲得大量的注射細胞，依靠人眼識別和手工操作無法保證細胞的重復注射。在傳統顯微注射技術的基礎上發展而來的機械化顯微注射系統，利用可控視覺系統與機械操作手系統極大的克服了傳統手工的缺點，很大程度上提高了操作精度與穩定性，也進一步提高了工作效率，可以稱為半自動化的顯微注射技術。雖然機械化顯微注射系統是顯微注射技術的一個重要突破點，但是也存在了一些重要的缺陷：查找注射的細胞依然是通過人工操作，實驗人員通過在計算機上控制平臺的移動觀察細胞培養皿，選擇感興趣注射的細胞進行注射，待注射結束后只要細胞培養皿有微小偏移或者取下細胞培養皿再次安裝到載物臺，就很難找到注射過的細胞，并且，通過人工的查找需要花費大量的時間。所以說，機械化顯微注射系統離真正的自動化顯微注射技術還相差甚遠。因此，針對上述技術問題，有必要提供一種具有改良結構的基于顯微注射的細胞培養皿自動化掃描記錄與興趣細胞跟蹤定位的方法，以克服現有技術中存在的缺陷。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術的目的在于提供一種細胞培養皿自動化掃描記錄與興趣細胞跟蹤定位的方法，極大的簡化了對被注射細胞的掃描、查詢與定位操作，為顯微注射技術提供了更加便捷的操作方法，加深了自動化操作程度，進一步提高了工作效率，是自動化顯微注射技術的一個重要組成部分。為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：一種細胞培養皿自動化掃描記錄與興趣細胞跟蹤定位的方法，所述方法基于細胞注射平臺系統，運用到顯微視覺反饋系統與X/Y精密載物臺系統，所述顯微視覺反饋系統包括倒置生物顯微鏡、CCD攝像頭、計算機，所述CCD攝像頭連接計算機與倒置生物顯微鏡，在顯微鏡下的操作均在計算機上觀察與實行，通過CCD攝像頭將顯微鏡下的操作反饋到計算機屏幕上CCD攝像頭顯示區域上，通過計算機執行區域化掃描、掃描過程中的感興趣點記錄以及掃描完畢后興趣點的追蹤定位，所述X/Y精密載物臺系統設有與計算機連接的X/Y精密載物平臺，所述X/Y精密載物平臺裝載用于顯微注射的細胞培養皿，所述方法具體包括如下步驟：（1）將細胞培養皿置于X/Y精密載物平臺上，設置一個坐標原點；（2）設置細胞培養皿逐幀掃描的掃描范圍；（3）自動掃描開始，如有感興趣點則暫停掃描，在該幀圖像上選擇感興趣點并且記錄于文件，并且對保存的感興趣點的位置自動編號，該幀圖像上的感興趣點選擇完畢后繼續執行掃描，如沒有感興趣點，則計算機自動執行下一幀圖像的掃描；（4）重復步驟（3）的操作直至整個掃描過程結束或者人工直接結束掃描；（5）執行上述步驟（1）~（4）后，若細胞培養皿未被移動過，則操作者直接錄入步驟（3）中保存的感興趣點的位置編號，便能執行追蹤定位到該些感興趣點，若細胞培養皿被移動過，則操作人員先通過計算機控制X/Y精密載物平臺移動使得平臺回歸到掃描開始設置的坐標原點處，根據坐標原點以及保存的感興趣點文件，錄入保存的感興趣點編號便能執行追蹤定位到感興趣點；（6）感興趣點追蹤定位結束。優選的，在上述細胞培養皿自動化掃描記錄與興趣細胞跟蹤定位的方法中，所述步驟（1）中所述的坐標原點的確定具體包括步驟：在細胞培養皿的中心做好微型標記計算機控制X/Y精密載物平臺移動，使得細胞培養皿中心的微型標記與計算機屏幕上CCD攝像頭顯示區域中心的標記重合，所述兩個字標記重合的地方即為坐標原點。優選的，在上述細胞培養皿自動化掃描記錄與興趣細胞跟蹤定位的方法中，所述步驟（3）中掃描的相鄰兩幀圖像之間的停頓時間為2～3秒，此停頓時間便于操作人員觀察該幀圖像上是否有感興趣點。優選的，在上述細胞培養皿自動化掃描記錄與興趣細胞跟蹤定位的方法中，所述X/Y精密載物平臺的移動精度為微米級，其移動范圍覆蓋整個細胞培養皿。從上述技術方案可以看出，本專利技術實施例的方法克服了傳統的人工繁瑣、無規則以及無記憶功能的缺陷，極大的簡化了對被注射細胞的掃描、查詢與定位操作，為顯微注射技術提供了更加便捷的操作方法，加深了自動化操作程度，進一步提高了工作效率。與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：（1）帶記憶性、可編輯性、重復性操作。（2）能夠實現對組織切片，病理切片等的數字自動化掃描。（3）克服了傳統的在顯微鏡下無規則的人工操作。（4）結合自動化微納操作技術，提高了在顯微鏡下的工作效率。（5）能夠實現對掃描過的組織切片，病理切片等局部的準確定位，快速定位于標記處，方便實驗人員觀察。（6）能夠實現對培養皿中細胞的準確定位，有利于快速的進行細胞篩選，并且能夠很好的結合自動化顯微注射技術。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的有關本專利技術的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本專利技術細胞培養皿的掃描以及感興趣點的記錄流程圖；圖2是本專利技術興趣點的追蹤定位流程圖；圖3是本專利技術具體實施例中定義掃描范圍進行逐幀掃描與興趣點的保存示意圖；圖4是本專利技術具體實施例中最終得到的整個自定義掃描范圍的全景圖像；圖5是本專利技術細胞培養皿自動化掃描記錄與興趣細胞跟蹤定位的方法的流程圖。具體實施方式本專利技術公開了一種細胞培養皿自動化掃描記錄與興趣細胞跟蹤定位的方法，該方法克服了傳統的人工繁瑣、無規則以及無記憶功能的缺陷，極大的簡化了對被注射細胞的掃描、查詢與定位操作，為顯微注射技術提供了更加便捷的操作方法，加深了自動化操作程度，進一步提高本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種細胞培養皿自動化掃描記錄與興趣細胞跟蹤定位的方法，其特征在于：所述方法基于細胞注射平臺系統，運用到顯微視覺反饋系統與X/Y精密載物臺系統，所述顯微視覺反饋系統包括倒置生物顯微鏡、CCD攝像頭、計算機，所述CCD攝像頭連接計算機與倒置生物顯微鏡，在顯微鏡下的操作均在計算機上觀察與實行，通過CCD攝像頭將顯微鏡下的操作反饋到計算機屏幕上CCD攝像頭顯示區域上，通過計算機執行區域化掃描、掃描過程中的感興趣點記錄以及掃描完畢后興趣點的追蹤定位，所述X/Y精密載物臺系統設有與計算機連接的X/Y精密載物平臺，所述X/Y精密載物平臺裝載用于顯微注射的細胞培養皿，所述方法具體包括如下步驟：（1）將細胞培養皿置于X/Y精密載物平臺上，設置一個坐標原點；（2）設置細胞培養皿逐幀掃描的掃描范圍；（3）自動掃描開始，如有感興趣點則暫停掃描，在該幀圖像上選擇感興趣點并且記錄于文件，并且對保存的感興趣點的位置自動編號，該幀圖像上的感興趣點選擇完畢后繼續執行掃描，如沒有感興趣點，則計算機自動執行下一幀圖像的掃描；（4）重復步驟（3）的操作直至整個掃描過程結束或者人工直接結束掃描；（5）執行上述步驟（1）~（4）后，若細胞培養皿未被移動過，則操作者直接錄入步驟（3）中保存的感興趣點的位置編號，便能執行追蹤定位到該些感興趣點，若細胞培養皿被移動過，則操作人員先通過計算機控制X/Y精密載物平臺移動使得平臺回歸到掃描開始設置的坐標原點處，根據坐標原點以及保存的感興趣點文件，錄入保存的感興趣點編號便能執行追蹤定位到感興趣點；（6）感興趣點追蹤定位結束。...

【技術特征摘要】
1.一種細胞培養皿自動化掃描記錄與興趣細胞跟蹤定位的方法，其特征
在于：所述方法基于細胞注射平臺系統，運用到顯微視覺反饋系統與X/Y精
密載物臺系統，所述顯微視覺反饋系統包括倒置生物顯微鏡、CCD攝像頭、
計算機，所述CCD攝像頭連接計算機與倒置生物顯微鏡，在顯微鏡下的操作
均在計算機上觀察與實行，通過CCD攝像頭將顯微鏡下的操作反饋到計算機
屏幕上CCD攝像頭顯示區域上，通過計算機執行區域化掃描、掃描過程中的
感興趣點記錄以及掃描完畢后興趣點的追蹤定位，所述X/Y精密載物臺系統
設有與計算機連接的X/Y精密載物平臺，所述X/Y精密載物平臺裝載用于顯
微注射的細胞培養皿，所述方法具體包括如下步驟：
（1）將細胞培養皿置于X/Y精密載物平臺上，設置一個坐標原點；
（2）設置細胞培養皿逐幀掃描的掃描范圍；
（3）自動掃描開始，如有感興趣點則暫停掃描，在該幀圖像上選擇感興
趣點并且記錄于文件，并且對保存的感興趣點的位置自動編號，該幀圖像上
的感興趣點選擇完畢后繼續執行掃描，如沒有感興趣點，則計算機自動執行
下一幀圖像的掃描；
（4）重復步驟（3）的操作直至整個掃描過程結束或者人工直接結束掃
描；
（5）執行上述步驟（1）~（4）...

【專利技術屬性】
技術研發人員：汝長海，陳瑞華，錢馳，
申請(專利權)人：蘇州大學，
類型：發明
國別省市：