[发明专利]细胞培养皿自动化扫描记录与兴趣细胞跟踪定位的方法

说明书

技术领域

本发明涉及自动化显微注射领域，尤其涉及一种细胞培养皿自动化扫描记录与兴趣细胞跟踪定位的方法。

背景技术

显微注射（microinjection）技术是在显微镜下操作的微量注射技术。可将细胞的某一部分（如细胞核、细胞质或细胞器）或外源物质（如外源基因、DNA片段、信使核糖核酸、蛋白质、药物等）通过玻璃毛细管拉成的细针，注射到细胞质或细胞核内。显微注射技术是研究各种生物分子的作用、制作转基因动物、克隆动物等的重要技术。显微注射技术的应用范围非常广泛，从辅助（体外）细胞受精技术至分子和细胞基本组分的转运等都需使用这一技术。

传统的显微注射技术为手工操作，技术复杂、难度大，需要长时间的练习，才能掌握。手工操作精确度、稳定性较差。工作效率低，工作人员劳动强度高，每次注射的细胞数目有限，不能保证获得大量的注射细胞，依靠人眼识别和手工操作无法保证细胞的重复注射。

在传统显微注射技术的基础上发展而来的机械化显微注射系统，利用可控视觉系统与机械操作手系统极大的克服了传统手工的缺点，很大程度上提高了操作精度与稳定性，也进一步提高了工作效率，可以称为半自动化的显微注射技术。

虽然机械化显微注射系统是显微注射技术的一个重要突破点，但是也存在了一些重要的缺陷：查找注射的细胞依然是通过人工操作，实验人员通过在计算机上控制平台的移动观察细胞培养皿，选择感兴趣注射的细胞进行注射，待注射结束后只要细胞培养皿有微小偏移或者取下细胞培养皿再次安装到载物台，就很难找到注射过的细胞，并且，通过人工的查找需要花费大量的时间。所以说，机械化显微注射系统离真正的自动化显微注射技术还相差甚远。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种具有改良结构的基于显微注射的细胞培养皿自动化扫描记录与兴趣细胞跟踪定位的方法，以克服现有技术中存在的缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种细胞培养皿自动化扫描记录与兴趣细胞跟踪定位的方法，极大的简化了对被注射细胞的扫描、查询与定位操作，为显微注射技术提供了更加便捷的操作方法，加深了自动化操作程度，进一步提高了工作效率，是自动化显微注射技术的一个重要组成部分。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种细胞培养皿自动化扫描记录与兴趣细胞跟踪定位的方法，所述方法基于细胞注射平台系统，运用到显微视觉反馈系统与X/Y精密载物台系统，所述显微视觉反馈系统包括倒置生物显微镜、CCD摄像头、计算机，所述CCD摄像头连接计算机与倒置生物显微镜，在显微镜下的操作均在计算机上观察与实行，通过CCD摄像头将显微镜下的操作反馈到计算机屏幕上CCD摄像头显示区域上，通过计算机执行区域化扫描、扫描过程中的感兴趣点记录以及扫描完毕后兴趣点的追踪定位，所述X/Y精密载物台系统设有与计算机连接的X/Y精密载物平台，所述X/Y精密载物平台装载用于显微注射的细胞培养皿，所述方法具体包括如下步骤：

（1）将细胞培养皿置于X/Y精密载物平台上，设置一个坐标原点；

（2）设置细胞培养皿逐帧扫描的扫描范围；

（3）自动扫描开始，如有感兴趣点则暂停扫描，在该帧图像上选择感兴趣点并且记录于文件，并且对保存的感兴趣点的位置自动编号，该帧图像上的感兴趣点选择完毕后继续执行扫描，如没有感兴趣点，则计算机自动执行下一帧图像的扫描；

（4）重复步骤（3）的操作直至整个扫描过程结束或者人工直接结束扫描；

（5）执行上述步骤（1）~（4）后，若细胞培养皿未被移动过，则操作者直接录入步骤（3）中保存的感兴趣点的位置编号，便能执行追踪定位到该些感兴趣点，若细胞培养皿被移动过，则操作人员先通过计算机控制X/Y精密载物平台移动使得平台回归到扫描开始设置的坐标原点处，根据坐标原点以及保存的感兴趣点文件，录入保存的感兴趣点编号便能执行追踪定位到感兴趣点；

（6）感兴趣点追踪定位结束。

优选的，在上述细胞培养皿自动化扫描记录与兴趣细胞跟踪定位的方法中，所述步骤（1）中所述的坐标原点的确定具体包括步骤：

在细胞培养皿的中心做好微型标记

计算机控制X/Y精密载物平台移动，使得细胞培养皿中心的微型标记与计算机屏幕上CCD摄像头显示区域中心的标记重合，所述两个字标记重合的地方即为坐标原点。

优选的，在上述细胞培养皿自动化扫描记录与兴趣细胞跟踪定位的方法中，所述步骤（3）中扫描的相邻两帧图像之间的停顿时间为2～3秒，此停顿时间便于操作人员观察该帧图像上是否有感兴趣点。