[实用新型]细胞工厂中细胞显微观察监测仪

说明书

技术领域

本发明属于生物工程技术领域，涉及一种细胞培养监测技术的改进。

背景技术

近年来，随着科技的发展，特别是细胞培养在生物制药领域的快速发展，细胞工厂是广泛应用的一种大规模细胞培养容器，由多层培养皿构成，因而针对细胞工厂进行监测观察的各种显微仪器不断出现，然而只能对单一培养皿进行实时观察监测，目前国内对于细胞工厂多层细胞培养皿大规模培养进行实时快速、低成本、自动化简便的显微监测系统还没有报道。现代生物制药及疫苗生产企业亟需一种快速、低成本、自动化、简便操作的细胞实时监测仪器及监测方法。

发明内容

本发明的目的是：提供一种细胞工厂中细胞显微观察监测仪，它可快速、低成本、自动化、简便操作、应用长工作距的对细胞实时监测。

本发明的技术方案是：由步进电机控制进样驱动系统，使细胞培养皿同时进入仪器的照明以及成像系统部分，然后，由高精度冷光源LED灯作为照明系统对细胞培养皿进行照明，然后经过斜下方的长工作距显微镜头成像在后方的CDD上；由CCD成像后的细胞图像经过图像采集卡、图像处理设备进行图像放大处理后得到较为完善的图像，图像呈现在PC显示器上，细胞图像可以在显示器上进行数据处理或者进行打印。

驱动系统包括工作台、滚珠丝杠、直线导轨等部分。其中由水平丝杠、导轨控制培养皿放置台在前后方向的移动，以此实现培养皿的全方位观察监测；而竖直丝杠、导轨则连接在光学系统的一端，控制镜头和冷光源的上下垂直移动，用来实现同时快速的观察监测多个培养皿中细胞活体状态。

由PC端输入移动信号，控制步进电机进行规律性移动，步进电机连接在培养皿放置台的底部，带动培养皿放置台的旋转及移动，以此来实现培养皿中细胞液的各个部分的全面观察监测。

图像处理系统由CCD相机、图像采集卡、视频显示器、PC计算机、打印机等部分组成。CCD接收来自显微成像系统的光线，成像在CCD上，通过1391 VGA图像采集卡对获取的图像进行采集处理后输出到计算机视频显示器上。

本发明的有益效果是：快速、低成本、自动化、简便操作、应用长工作距的细胞工厂显微监测系统，实现细胞工厂多层培养皿中的细胞的快速观察监测。广泛应用于生物制药行业领域的细胞实时监测。

附图说明

图1是仪器结构原理图；

图2是进样驱动系统原理图；

图3是控制系统原理图；

图4是照明系统原理图；

图5是显微成像系统原理图；

其中图5a是低倍物镜显微成像系统原理图；图5b是高倍物镜显微成像系统原理图；

图6是图像处理系统原理图。

图7是细胞工厂生物细胞观察监测仪结构图。

具体实施方式

实施例1

如图7所示，1是视频显示器， 2人是机交互系统， 3是照明光源， 4是显微镜头， 5是工作台， 6是细胞工厂， 7是细胞工厂放置台 ，8是滚珠丝杠， 9是直线导轨。

如图1，为仪器结构原理图。进样驱动系统由步进电机控制细胞培养皿进入仪器的照明及成像系统部分；细胞培养皿进入后，由高精度冷光源LED灯作为照明系统对细胞培养皿进行照明；细胞培养皿被光源照明后经过斜下方的长工作距显微镜头成像在后方的CDD上；由CCD成像后的细胞图像经过图像采集卡、图像处理设备进行图像放大处理后得到较为完善的图像，图像呈现在PC显示器上，细胞图像可以在显示器上进行数据处理或者进行打印。

图2为进样驱动系统原理图，驱动系统包括工作台、滚珠丝杠、直线导轨等部分。其中由水平丝杠、导轨控制培养皿放置台在前后方向的移动，以此实现培养皿的全方位观察监测；而竖直丝杠、导轨则连接在光学系统的一端，控制镜头和冷光源的上下垂直移动，用来实现同时快速的观察监测多个培养皿中细胞活体状态。

图3为控制系统原理图，培养皿控制系统包括培养皿放置台、步进电机等部分。由PC端输入移动信号，控制步进电机进行规律性移动，步进电机连接在培养皿放置台的底部，带动培养皿放置台的旋转及移动，以此来实现培养皿中细胞液的各个部分的全面观察监测。

图4为照明系统原理图，本系统的光源采用LED冷光源。图中1表示照明冷光源，光源发出的光照射到培养皿2上，使得培养皿上可以均匀照明，光线经过培养皿后由显微成像系统3成像在视频显示器4上。