[发明专利]一种具有细胞检测功能的便携式移动设备及其使用方法

说明书

本发明公开了一种具有细胞检测功能的移动设备，包括壳体、微处理控制器、芯片等部件，所述细胞检测模块设置在主板上且与所述微处理控制器电路连接。缓冲液可提供细胞在自然环境下的生理环境，利用数字图像处理帧间差分法，从复杂的背景中把细胞提取出来，对细胞进行检测，摄像头部分采用相机扩展外部透镜，达到微米级并搭载网络传输模块，可和笔记本连接，从而传输信号，搭建廉价的、可应用于多种现场检测的仪器或者是自动处理分析的细胞检测平台。用户可随时随地的根据需要对水源、食品、化妆品、和生活用品等进行细胞检测，检测速度快，成本低，精度高，方便，快捷，可靠。

技术领域

本发明属于微小细胞检测领域，具体涉及一种具有细胞检测功能的便携式移动设备及其使用方法。

背景技术

水、空气和土壤等各类环境都存在着众多的微生物，微生物包括细胞、病毒、原虫等，海洋资源占据了地球70％多的面积，随着航运业的快速发展，环境污染也越来越严重，比如说压载水里的很多微生物随着船舶运往世界各地，由致病菌或外来物种等对海洋生物和当地的生态系统造成各种严重的危害，微生物入侵已经被列为海洋四大威胁之一。目前，常见的做法是取样带回实验室，用显微镜对所有视野里的细胞进行辨认和统计，不仅耗时耗工，而且经验专业性强、效率低下，易错还无法保存在存储介质里，这样不利于原始数据的保存和进一步使用。不能满足对港口、水质检测站等样本更新速度快的需求，而且缺乏实时检测的能力，传统的细胞检测方法已经适应不了时代的发展，人工和时间成本都太高。

为了解决上述问题，国际上多家大学和企业做了大量研究。如专利CN201811068427改进了U-net卷积神经网络模型的癌细胞识别方法但是直接将整幅图像送入网络训练，耗时，效率低。专利CN201510489742将癌细胞识别变换到HSV色彩空间对目标和背景进行分割,这种方法对微弱的颜色信息不敏感，造成较多的漏判误判，准确率不高。专利CN201810793772提出了一种子宫颈癌细胞再识别诊断方法，但是过程繁琐，效率较低，利用传统方法进行预处理也会影响检测精度。现有的细胞检测装置不是仪器笨重、昂贵就是检测不精确、耗时长，现有的计数器已不能满足市场的需求，亟需研制出能够进行快速分析判断，且体积小，易于携带和价格低廉的细胞检测仪。

本发明设计一款图像流式细胞检测设备，采用流式细胞分析法、相机拍照识别和图像分析则可以对细胞快速准确的进行分类和计数，结合5G技术将采样样品图片快速传回实验室进行下一步分析，它的特点就是操作简单，样品量少，成本低，可携带，可用在现场检测，节省了路程时间省时省力，加快了对微生物的检测和监测，为实时监测压载水中微生物情况提供了可能，使有关部门能够及时处理一些情况。

发明内容

本发明的首要目的是提供一款高精度、便携式、简单快速的细胞检测装置，包括壳体、光源、微处理控制器、电源管理、驱动、检测、传输储存模块等。为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的，主要包括以下几大部分：

(1)制备设备主要壳体；

(2)设计微型处理控制器组成部分；

(3)选择检测芯片材料；

(4)设计检测芯片规格及通道；

(5)组装设备；

壳体部分：提供本装置所需要的机械支撑结构，将各个独立的部分整合到一起，形成便携式的细胞检测设备，方便完成检测目标。

壳体外部：留有把手、USB线插口、充电口等位置，上方留出摄像头位置方便安装相机。

壳体内部：具体内部3D模型如图1所示，从下向上看，底壳安放各种部件以供装置各部分正常使用，7是个微流控承载平台主要是放置微流控芯片可以拉出，方便取放液体，尺寸主要依据微流控芯片和盖玻片的大小设计，包括两个检测臂和进液孔和废液孔和脉冲阻抗计数的金属电极等和图像流式检测区域，其微通道流经摄像头正上方，旁边有散热结构和光源支架，散热器有助于光源稳定工作，减少背景光抖动。发光二极管在工作时要产生大量热量，如果不散发掉会对器件的输出功率产生影响。9是信息储存部分方便将检查完的资料存储发送等。