[实用新型]基于复合介电泳的单细胞介电谱自动测试装置

权利要求书

1.一种基于复合介电泳的单细胞介电谱自动测试装置，其特征在于，该基于复合介电泳的单细胞介电谱自动测试装置包括光诱导介电泳芯片(100)、机器视觉装置(200)、视觉伺服装置(300)和虚拟电极直写装置(400)；光诱导介电泳芯片(100)放置于支撑装置(130)上，用于放置单细胞悬浮液，所述光诱导介电泳芯片(100)为三层汉堡结构，所述三层汉堡结构自上而下依次为导电玻璃层(101)，微通道(102)，光电导芯片(103)；在导电玻璃层(101)上分别设有进口(111)和出口(112)；光电导芯片(103)自下而上依次为导电玻璃衬底(125)、n⁺型光电导层(122)、本征光电导层(123)、绝缘层(124)；电旋转电极(121)制作在绝缘层(124)上；所述光诱导介电泳芯片(100)的微通道(102)空腔依次分为进样区、测试区和排布区；机器视觉装置(200)位于光诱导介电泳芯片(100)上方，机器视觉装置(200)用于获取单细胞实时图像序列并将所述单细胞实时图像序列转换为数字图像信号；视觉伺服装置(300)的信号输入端与机器视觉装置(200)的信号输出端连接，该视觉伺服装置(300)用于对所述单细胞实时图像序列中细胞进行定位，提取所述单细胞实时图像序列中的图像中单细胞的特征，得到所述单细胞的位置坐标，并对所述单细胞进行分类编码，根据得到的所述单细胞的位置坐标，生成该单细胞的虚拟电极图案；将所述生成的虚拟电极图案进行路径规划，按所述路径规划路线运动，虚拟电极运动带动所述单细胞运动，实时监控所述单细胞的运动，并反馈校正虚拟电极图案运动，从而获取并测试所述运送至测试区的单细胞的介电频谱；虚拟电极直写装置(400)的信号输入端与图像处理装置(300)的信号输出端相连，将经过视觉伺服装置(300)处理的图像投影到光诱导介电泳芯片(100)的光电导层(123)上。

2.如权利要求1所述的基于复合介电泳的单细胞介电谱自动测试装置，其特征在于，机器视觉装置(200)包括位于光诱导介电泳芯片(100)上方的观测物镜(201)，该观测物镜(201)用于观测放置在光诱导介电泳芯片(100)上的单细胞悬浮液；位于观测物镜(201)上方的电荷耦合装置(202)，该电荷耦合装置(202)用于获取通过观测物镜(201)观测到的所述单细胞实时图像，将所述单细胞实时图像转换为电信号；观测物镜(201)和电荷耦合装置(202)的轴线分别垂直于光诱导介电泳芯片(100)；与电荷耦合装置(202)的电信号输出端相连的图像采集转换单元(203)，图像采集转换单元(203)用于采集电荷耦合装置(202)输出的电信号并将所述电信号转换成数字图像信号。

3.如权利要求1所述的基于复合介电泳的单细胞介电谱自动测试装置，其特征在于，视觉伺服装置(300)包括视觉定位模块，用于将机器视觉装置(200)获取的所述单细胞实时图像序列中的细胞进行定位；特征提取与分类编码模块，用于提取定位后的所述单细胞实时图像中细胞的特征，得到所述单细胞的位置坐标，并对所述单细胞进行分类编码；虚拟电极图案生成模块，用于根据得到的所述单细胞的位置坐标，生成该单细胞的虚拟电极图案图像；路径规划与实时重构模块，用于将生成的所述虚拟电极图案进行路径规划，按规划路线运动；视觉追踪模块，用于实时监控所述单细胞的运动，并反馈校正虚拟电极图案运动；介电频谱自动测试模块，用于获取运送至测试区的的单细胞的介电频谱。