[发明专利]细胞培养观察设备以及信息处理系统、方法和存储介质

说明书

本申请公开了一种细胞培养观察设备以及信息处理系统、方法和存储装置,能够远程观察、实时监控、分析、仿真和储存细胞培养的数据，使得工作人员能够确定相同种类或者不同种类的细胞在培养皿中的生存能力，不需要研究者在现场实施观测细胞的动态变化，能够快速有效的对细胞的培养过程提供实时观察。在检测细胞生长的同时，能够提供细胞在培养过程中的生长特性参数，研究人员可以利用细胞培养过程中的生长特性参数对细胞的培养环境进行仿真模拟，通过仿真模拟可以对细胞的共培养生长状态进行预测和评估，为医疗诊断及研究提供重要的信息支撑。

技术领域

本发明涉及细胞共培养的技术领域，尤其涉及一种细胞培养观察设备以及信息处理系统、方法和存储介质。

背景技术

在细胞培养实验中，可进行细胞共培养观察的有效装置一直是个公认的难题。近年来，随着虚拟现实、生物医学、高性能计算以及人工智能等技术的快速发展，如何利用信息技术赋能人体生命功能与疾病治疗，实现更加深入的定性定量的研究与预测，已经成为21世纪的一项重大科学技术问题。人体虚拟孪生旨在构建具有逼真几何形态和行为，并且能够支持医学和健康应用的活体人体数字模型，并以此作为人工智能、虚拟现实、大数据、5G网络、生物医学、现在诊疗技术高度交叉融合汇聚平台，为医疗诊断及研究提供重要的信息支撑手段。

与此同时，如果能对细胞培养的过程进行实时观察对于研究细胞功能状态很有帮助，特别是细胞与其它细胞共培养时，细胞间的相互作用显得尤为重要。但是细胞的状态的时时观察往往实现，在临床实验过程中常常会错过最佳的观察时间。

目前对细胞进行长时间连续观察的方法主要包括显微镜目视检查，其缺陷是时间长，只能观察特定时间点的状态；通过代谢产物间接观察，用一种特定化学物质MTT加入细胞中，通过检测MTT间接获取细胞状态：缺点是会干扰细胞的正常生长，另外对扩增过程实时检测不敏感；以及利用实时传感器观察，包括电阻传感器和热传感器，缺点是可能会损伤细胞，同时误差较大，容易受到细胞电化学过程的影响。

因此，基于以上情况，研发一种有效地细胞行为观察设备，能够快速有效的对细胞的培养过程提供实时观察非常的重要。

发明内容

本发明实施例提供了一种细胞培养观察设备以及信息处理系统、方法和存储介质，能够快速有效的对细胞的培养过程提供实时观察，为医疗诊断及研究提供重要的信息支撑手段。

本发明提供了一种细胞培养观察设备，包括：细胞培养舱，具有一定的容纳空间，包括面对面设置的上支撑部件和下支撑部件；细胞培养皿，设置于所述容纳空间，安装在所述下支撑部件，所述细胞培养皿内包括多个容纳细胞的阱；细胞观察部件，以在预设的图像捕捉区域内获取所述细胞培养皿中的细胞图像，设置于所述容纳空间，面向所述下支撑部件可移动的安装在上支撑部件；图像放大部件，以将所述细胞观察部件获取的细胞图像放大，安装于所述上支撑部件背向所述下支撑部件的一面；图像捕捉部件，面向所述图像放大部件安装于所述上支撑部件背向所述下支撑部件的一面，获取所述图像放大部件所呈现的图像信息，并将所述图像信息转化为数据信息；信息处理系统，包括数据训练模块、数据处理模块以及仿真模块，所述训练模块用于对所述数据信息进行训练以得到细胞培养模型，所述数据处理模块通过处理所述细胞培养模型获得细胞在不同时间节点的生长模型和形态特征模型，所述仿真模块通过生长模型和形态模型获得细胞在培养过程中的仿真模型。

在一些可选的实施例中，还包括吸附组件，所述吸附组件包括吸引部件和附和部件，所述吸引部件和所述附和部件的一者安装在所述细胞培养皿，另一者安装于所述下支撑部件，可选的，所述吸引组件和所述附和组件的一者是磁铁，另一者是贴片。

在一些可选的实施例中，还包括卡扣组件，所述卡扣组件包括卡设部件和扣合部件，所述卡设部件和所述扣合部件的一者安装在所述细胞培养皿，另一者安装于所述下支撑部件，可选的，所述卡设部件为凹槽，所述扣合部件为凸起。

在一些可选的实施例中，所述细胞培养舱还包括侧壁，所述侧壁的一端滑动连接所述上支撑部件，所述侧壁的另一端固定连接所述下支撑部件。