[发明专利]一种快速细胞计数装置及计数方法

说明书

本发明公开了一种无需取样的快速细胞计数装置。该装置包括一个多种波长红外发光二极管阵列作为光源，以及一个多种波长红外光电二极管阵列作为感光元件。光源和感光元件封装在一个避光的外壳内。该外壳内有一腔室，其尺寸适配常见的细胞培养器皿，如方形细胞培养瓶。上述光源位于上述腔室的顶部，上述感光元件位于上述腔室的底部。感光元件之上还有一层滤波光栅，过滤掉特定波长的可见光或红外线。红外光电二极管阵列将光强度信号转化为电压信号，经嵌入式微型计算机以偏最小二乘法、支持向量机或人工神经网络等机器算法处理后，计算得容器内的细胞浓度。

技术领域

本发明涉及一种快速细胞计数装置及计数方法，属于细胞培养技术领域

背景技术

细胞计数是细胞培养过程中监控细胞生长的必要操作。传统的细胞计数或者在显微镜下 手工完成，或者将显微镜、摄像头和图像识别软件集成到一台设备，一定程度上实现自动计 数。

然而，无论采用何种方法，传统的细胞计数都需要取样、稀释等操作，步骤较多且增加 培养体系受污染的风险。尤其是对于贴壁生长的细胞，需要用胰蛋白酶将细胞洗下才能取样 计数，一般只在传代操作时才能进行一次，否则将会干扰细胞生长。现有的自动细胞计数仪 还有结构复杂，成本较高的缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种细胞技术装置，包括外壳，外壳内设有腔室，腔室其中一内壁 上安装有二极管光源阵列，与光源阵列相对的内壁上安装有至少含有两种及以上不同波长的 二极管感应元件阵列，二极管光源阵列和二极管感应元件阵列由开关触发，二极管光源阵列 发出红外线，二极管感应元件阵列接收红外线，并将光信号转化为电信号输出。

进一步地，所述光源阵列含有至少两种不同波长的红外发光二极管。

进一步地，所述感应元件阵列含有至少两种不同波长的红外发光二极管，感应元件阵列 的排列方式与光源阵列相同，感应元件阵列的每个感应点对应光源阵列的一个光源点，相对 应的发光二极管和光电二极管频率相同。

进一步地，所述光源阵列和感应元件阵列所用二极管发出的波长范围在700～1000nm。

进一步地，开关设于腔室内的底壁上。

进一步地，所述腔室与培养瓶适配使用，培养瓶插入腔室的一端抵触于开关上，触发光 源阵列和感应元件阵列。

本发明的另一目的是提供一种快速细胞计数方法，包括如下步骤：培养瓶插入腔室，触 发开关，仪器进入检测状态；光源阵列的二极管被激发，发射出相应波长的红外线，红外线 穿过培养瓶，部分被培养瓶内细胞吸收，剩余部分投过培养瓶壁射向感应元件阵列；感应元 件通电激发后，接收红外线，根据红外线的强度不同，产生对应的电压信号；电压信号由计 算机采集，计算后输出结果。

进一步地，采集电压信号后进行偏最小二乘法或支持向量机或人工神经网络进行计算。

进一步地，培养瓶、感应元件阵列之间还设有滤波光栅，红外线经过细胞吸收后，经由 光栅被感应元件阵列接收。

本发明的另一目的是提供一种细胞悬浮液浓度计算方法，应用了上述权利要求任意一项 所述的计数装置、计数方法，包括如下步骤：取浓度大于10⁷细胞/毫升的细胞悬浮液；稀释 成一系列的等体积标准溶液，该系列的标准溶液浓度至少设计四种，并设空白培养基作为对 照；每个浓度的标准溶液重复三个样品；稀释后的标准溶液需重新通过血球计数板计数；将 上述样品注入洁净的T-25方形培养瓶，然后置入快速细胞计数装置，读取电压信号；使用 Python工具包sklearn中的PLSRegression函数，指定在的若干个电压信号中，由算法自动选 取3个成分对实验数据进行拟合。

本发明具有如下有益效果：