[实用新型]一种计算机图像识别细胞分离系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及生物细胞分离技术，具体涉及其一种基于细胞颜色对细胞进行分离的技术。

背景技术

生物细胞分离在生物学以及医学上具有广泛的应用和重要价值，如临床血液分析疾病诊断、细菌分析、单细胞基因诊断、药物注射等。

目前，已有的细胞分离方法有多种，常用的细胞分离技术以流式细胞仪为主，但是流式细胞仪设备昂贵、体积庞大、需要专人操作、细胞用量大，难以在实验室和医院得到广泛应用。还有根据细胞物理或化学特性产生的其它分离方法，如：离心法，利用不同细胞的密度物理特性，采用离心技术，使细胞分层，从而达到分离的目的，由于细胞种类繁多，密度特性非常接近，离心技术很难把它们彻底分离，存在分辨能力差、分离不彻底等缺点。还有使用细胞对激光散射原理分离细胞，这种分离方法需要采集微弱的散射光作为区分不同的细胞，所以，对检测环境、设备精度要求很高，以至于设备庞大、成本高、抗干扰能力差。

发明内容

本实用新型针对现有技术存在的不足，提出一种计算机图像识别细胞分离系统，以期达到简化分离系统，具有自动化程度高、效率高、应用面广、洁净度高，细胞污染小、设备简单，成本低廉等优点。

为了实现本实用新型目的，本实用新型的思路是应用细胞染色原理，对不同细胞添加不同的染色质后，由于细胞种类不同，使得染出来的细胞具有不同的颜色，如颜色A、颜色B，颜色C，颜色D等，这就可以利用计算机图像颜色识别技术，分离出不同种类细胞。

本实用新型提出以下技术方案：

一种计算机图像识别细胞分离系统，该系统包括计算机图像识别系统和细胞分离芯片，细胞分离芯片上的细胞溶液通道，在细胞溶液通道上设置有多条分叉通道，在每一个分叉通道的分叉位置设置微电极；所述计算机图像识别系统的图像采集装置对准细胞分离芯片，用于采集细胞图像，计算机图像识别系统内的分析软件用于识别制定区域内细胞的颜色，所述计算机图像识别系统控制细胞分离芯片的信号发生器，信号发生器与细胞分离芯片上的微电极进行电信号连接，根据计算机的指令给微电极施加电信号，对待分离细胞进行偏转操作。

采用本系统进行细胞分离的方法步骤如下：

（1）针对细胞悬液中包含的不同种类细胞，用不同的染料对细胞进行染色；

（2）将染色的细胞悬液注入细胞分离芯片中，通过鞘流方法，使细胞流在芯片通道中为单细胞流动，在细胞溶液通道上设置有多个分叉通道，每一个分叉位置设置有一对微电极，在细胞悬液流动过程中，用计算机图像自动识别装置在每一个分叉通道位置前实时识别流经细胞的颜色；

（3）在通道分叉位置，当计算机识别到细胞颜色不是颜色A时，便发出指令，通过信号发生器给位于该分叉通道位置的微电极对施加脉冲电压信号，使不是颜色A的细胞在电泳力作用下发生偏转，沿着分叉通道向前流动；而当计算机识别出细胞是颜色A时，计算机不发出指令，细胞沿此处的直行通道向前流动，从而分离出颜色A的细胞；

（4）按步骤（2）的过程，当细胞溶液到达下一分叉通道位置前时，计算机又进行识别，当识别出细胞颜色不是颜色B时，则发出指令，对该位置的微电极对施加脉冲电压，使不是颜色B的细胞在电泳力作用下发生偏转，沿这一位置的分叉通道流出；而当计算机识别出细胞是颜色B时，计算机不发出指令，细胞沿此处的直行通道向前流动，从而分离出颜色B的细胞；

（5）以此类推，分别分离出第三种、第四种以及更多种颜色的细胞，直至将待分离细胞悬液中需要分离的不同颜色的细胞分离完全为止。

本实用新型提出的以系统具有以下明显的优点：

（1）自动化程度高。由于是计算机自动识别，自动控制细胞分离，无需人工干预，能从细胞注入到自动分离过程全自动化；

（2）效率高。计算机高速识别与控制，能够快速识别和分离不同种类细胞，有利于保持细胞活性；另一方面，随着芯片分离通道数量的增加，可以同时对多种不同的细胞进行一次性分离，大大提高混有多种细胞的一次性分离效率；

（3）应用面广。所有细胞均能实现染色和电泳，所以，凡是不同种类细胞混杂在一起均可以采用该发明技术予以分离；

（4）洁净度高，细胞污染小。由于采用微芯片系统，细胞在封闭的狭小空间受微电极周围电场控制，芯片消毒方便，工作环境洁净度高，细胞受到污染小；

（5）设备简单，成本低廉。系统组成简单，分离芯片、信号发生器等设备造价低廉，制造技术要求不高。

附图说明