[发明专利]生物细胞芯片高通量、高内涵、并行成像装置及筛选系统

权利要求书

1.一种生物细胞芯片高通量、高内涵、并行成像装置，其特征在于，包括样本台(7)、光源组件(1)、一级成像组件(3)、二级成像组件(4)、探测器(6)和控制器(8)，其中：

所述样本台(7)用于放置经荧光标记的生物细胞芯片(2)，所述生物细胞芯片(2)具有多个隔开布置的孔(21)，各所述孔(21)中的细胞岛在所述生物细胞芯片(2)上形成细胞岛阵列区域；

所述光源组件(1)用于向所述生物细胞芯片(2)上的一个细胞岛阵列区域投射环形照明光和同轴激发光；

所述一级成像组件(3)通过共光轴成像的方式对所述生物细胞芯片(2)上的细胞岛阵列区域在第一成像面(31)整体完成第一次成像，所述第一成像面(31)上的第一次成像图像包括以阵列形式隔开布置的第一孔有效区域(3a)，每一个所述第一孔有效区域(3a)为所述生物细胞芯片(2)的细胞岛阵列区域的相应所述孔(21)被放大一级预设放大倍率后的图像区域；

所述二级成像组件(4)通过分光路成像的方式对各所述第一孔有效区域(3a)在所述探测器(6)的探测面上分别完成第二次成像，所述探测器(6)的探测面上的第二次成像图像包括以阵列形式隔开布置的第二孔有效区域(4a)，每一个所述第二孔有效区域(4a)为所述第一孔有效区域(3a)被放大二级预设放大倍率后的图像区域，并且相邻两所述第二孔有效区域(4a)的间隙由所述二级预设放大倍率确定；

所述控制器(8)包括图像接收模块(81)、对焦模块(82)和孔径对齐模块(83)，其中：

所述图像接收模块(81)用于接收所述第二次成像图像，并输送给所述对焦模块(82)和孔径对齐模块(83)；

所述对焦模块(82)用于根据所述第二次成像图像判断所述生物细胞芯片(2)的细胞岛阵列区域是否处于焦平面内，当判定为未处于焦平面内时生成调焦指令并输出，以控制所述样本台(7)沿光轴平移运动；

所述孔径对齐模块(83)用于根据所述第二次成像图像上的第二孔有效区域(4a)的中心与所述探测器(6)的探测面上标定的第二孔有效区域(4a)的中心是否对齐，当判定为未对齐时生成孔径对齐指令并输出，以控制所述样本台(7)围绕光轴旋转和/或在垂直于光轴的平面内平移运动。

2.如权利要求1所述的生物细胞芯片高通量、高内涵、并行成像装置，其特征在于，所述控制器(8)还包括扫描成像模块(84)，所述扫描成像模块(84)用于控制所述样本台(7)平移运动，使所述光源组件(1)发出的照明光和激发光投射到所述生物细胞芯片(2)上的另一细胞岛阵列区域。

3.如权利要求1所述的生物细胞芯片高通量、高内涵、并行成像装置，其特征在于，所述控制器(8)还包括扫描成像模块(84)，所述扫描成像模块(84)用于控制所述样本台(7)平移运动，使所述光源组件(1)发出的照明光和激发光投射到所述生物细胞芯片(2)上的一个细胞岛阵列区域，并通过所述图像接收模块(81)接收所述第二次成像图像，并根据所述第二次成像图像判断所述生物细胞芯片(2)的细胞岛阵列区域是否处于焦平面内，当判定为未处于焦平面内时生成调焦指令并输出，以控制所述样本台(7)沿光轴平移运动。

4.如权利要求1至3中任一项所述的生物细胞芯片高通量、高内涵、并行成像装置，其特征在于，所述二级预设放大倍率为所述生物细胞芯片(2)的孔(21)的占空比的倒数。

5.如权利要求4所述的生物细胞芯片高通量、高内涵、并行成像装置，其特征在于，所述一级成像组件(3)包括大口径显微物镜(32)和聚焦成像(35)，其中：所述大口径显微物镜(32)的放大倍率为所述一级预设放大倍率，且位于所述生物细胞芯片(2)的下方，穿过所述生物细胞芯片(2)的玻璃基底倒置成像所述生物细胞芯片(2)上的各个细胞岛，所述光源组件(1)中的照明光源(12)位于所述大口径显微物镜(32)和所述生物细胞芯片(2)之间，所述光源组件(1)中的激光光源(11)发出的同轴激发光通过所述大口径显微物镜(32)投射到所述生物细胞芯片(2)的细胞岛阵列区域，所述生物细胞芯片(2)的细胞岛阵列区域中的细胞小岛(22)受激发后产生发射光并依次经由所述大口径显微物镜(32)和聚焦成像(35)，以所述一级预设放大倍率成像在所述第一成像面(31)上。