[发明专利]一种多功能细胞分析系统

说明书

本发明是一种多功能细胞分析系统，所述细胞分析系统由液流控制系统、定向排列系统、荧光激发及探测系统、显微成像及图像处理系统以及分类处理系统组成。本发明是利用光镊对细胞的光动力原理进行时域定向排列，结合荧光激发和显微成像，实现在微流检测槽内对细胞进行荧光分析、自动成像和数据处理。本发明可应用于细胞特性分析、形态分析和特殊细胞计数。

(一)技术领域

本发明所涉及的是细胞分析领域，具体涉及一种多功能细胞分析系统。

(二)背景技术

细胞是生物体最基本的结构和功能单位，所有生物的生命活动必须在细胞中才能进行，因此可以通过分析细胞得知生物体的健康状态。

自从显微镜的问世，为人类对细胞的研究提供了一把新的钥匙。细胞成像分析是一种对细胞进行显微成像观察并分析的方法，可以观察不经染色的实验样品，是生物学、细胞学、遗传学等研究工作的理想仪器。细胞成像获得的各种细胞图像，可以进行精确地、客观的定量化分析，从而获得细胞内信息和图像所蕴藏的潜在信息，从而准确判断细胞的健康状态。

目前细胞分析的方法主要有质谱分析法和流式细胞法。

但是以上方法都具有一定的局限性，如基于质谱分析法的单细胞质谱分析装置及方法(中国专利CN111965093A)中，根据细胞中各种成分的分子量的不同对细胞的多组分进行同时分析的结构复杂，步骤繁琐；又如基于流式细胞法的用于稀有细胞筛选的微流控芯片系统(中国专利CN107505249 A)，采用压电基片进行细胞筛选，产生的声波对样品聚焦，会对细胞产生损害，影响其活性及基因表达；又如微流控芯片及细胞分析系统(中国专利CN112058327A)中虽然能够省去鞘液，减慢流速，但是需要增加一个水冷流道对压电元件产生的热量进行散热处理，水冷散热的水冷泵安装复杂，如果安装不好，会导致芯片烧坏。

(三)发明内容

为了解决以上述现有技术方案中的不足，本发明的目的在于提供一种原理新颖、结构简洁、自动化程度高的一种多功能细胞分析系统，可实现细胞荧光特性分析、形态分析和特殊细胞计数等功能。

本发明的目的是这样实现的：

一种多功能细胞分析系统，包括液流控制系统、定向排列系统、荧光激发及探测系统、显微成像及图像处理系统以及分类处理系统。

本发明提供的液流控制系统，包括鞘液输入通道、细胞样品输入通道、液流混合室以及液流输出通道；所述鞘液输入通道是指输入鞘液的端口，所述细胞样品输入通道是指输入细胞样品的端口，所述液流混合室是指鞘液与细胞样品混合的空间，所述液流输出端口是指混合液体流出所述液流控制系统的端口；

所述定向排列系统包括细胞定向发射器和微流通道；所述细胞定向发射器位于所述液流控制系统的正下方，用于将细胞发射至所述微流通道；所述微流通道位于所述细胞定向发射器的右侧，用于收集和定向排列所述细胞定向发射器推送来的细胞；

所述荧光激发及探测系统包括荧光激发装置和光电探测器；所述荧光激发装置用于产生激光以激发所述微流通道中的细胞产生荧光；所述光电探测器用于探测微流通道中的被激发的细胞的光谱；

所述显微成像和图像处理系统包括显微成像设备和图像处理设备；所述显微成像设备对检测区域内的细胞进行低速成像；所述图像处理设备用于对所述显微成像设备所拍摄的图像进行处理；

所述分类处理系统包括充电电路模块、偏置电路模块以及收集装置；所述充电电路模块用于对选定的细胞进行充电；所述偏置电路模块用于对选定的细胞进行偏置；所述收集装置用于收集从所述偏置电路模块筛选出来的细胞。