[发明专利]一种可用于微重力下的细胞培养监测系统及方法

说明书

本发明涉及细胞培养及显微图像采集技术领域，尤其涉及一种可用于微重力下的细胞培养监测系统，包括：细胞培养装置，用于承载细胞样品及培养液；成像装置，设置于细胞培养装置内，成像装置包括一探头基体以及复数个图像传感器芯片，探头基体为立方体，复数个图像传感器芯片分别设置于探头基体的不同角度上，用于采集细胞培养装置不同侧壁上的细胞样品的显微图像；照明装置，设置于细胞培养装置的外侧，用于为成像装置采集显微图像提供光源；控制装置，分别连接成像装置和照明装置，用于控制成像装置及照明装置的工作模式。本发明的有益效果：该系统可在微重力下实现细胞培养与监测，拥有极大的立体视野，结构小巧，操作简单。

技术领域

本发明涉及细胞培养及显微图像采集技术领域，尤其涉及一种可用于微重力下的细胞培养监测系统及方法。

背景技术

随着人类对太空的不断探索以及航天技术的不断发展，在微重力环境下的生物医学技术，尤其是细胞学研究，成为了航天发展的重要任务。在太空中进行细胞培养，既可以了解在微重力环境中各类细胞的代谢活性变化，以便人类掌控物种的变化、太空人健康的变化，同时可以通过在太空中模拟地面重力环境进行各类细胞培养，以解决未来人长期在太空中需要进行机体健康、抗衰老、细胞治疗等研究需求。

但在现有技术中，目前主要的细胞培养和监测过程中存在大量的人工重复操作，而在微重力环境下，细胞培养监测过程更加复杂；此外，目前细胞生物动态观测都是在显微镜下进行，而在高倍显微镜下的观测一直存在视场小、监测范围受限，尤其是在微重力环境下，细胞在培养皿内的分布不规律，细胞会分布在培养皿的各面内壁上，现有的显微镜无法对培养皿内各个角度的细胞进行监测，这也是生物医学界目前尚未解决的一大难题；并且因现有的显微镜设备体积大，价格昂贵等问题，细胞相关研究无法广泛普及。

因此，为了满足在太空微重力环境下进行生命科学和医学领域的研究需求，提供一种适用于微重力环境、大视场、结构简单、操作简便、成本较低的微重力下的细胞培养监测系统便显得尤为重要。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种可用于微重力下的细胞培养监测系统及方法。

具体技术方案如下：

本发明包括一种可用于微重力下的细胞培养监测系统，包括：

一细胞培养装置，用于承载细胞样品及培养液；

一成像装置，设置于所述细胞培养装置内，所述成像装置包括一探头基体以及复数个图像传感器芯片，所述探头基体为立方体，复数个所述图像传感器芯片分别设置于所述探头基体的不同角度上，用于采集所述细胞培养装置不同侧壁上的所述细胞样品的显微图像；

一照明装置，设置于所述细胞培养装置的外侧，用于为所述成像装置采集所述显微图像提供光源；

一控制装置，分别连接所述成像装置和所述照明装置，用于控制所述成像装置及所述照明装置的工作模式；

一数据处理与显示装置，连接所述控制装置，用于处理所述显微图像并显示。

优选的，所述细胞培养装置包括：

一细胞培养容器，用于承载所述细胞样品、所述培养液以及所述成像装置，同时为所述细胞样品提供生长环境；

一进液管，所述进液管的一端伸入所述细胞培养容器内，用于向所述细胞培养容器补充所述培养液；

一出液管，所述出液管的一端伸入所述细胞培养容器内，用于排出所述细胞培养容器内的废液。

优选的，所述进液管的另一端连接一缓冲瓶，所述缓冲瓶用于存放所述培养液；所述出液管的另一端连接一废液瓶，所述废液瓶用于存放所述废液；

所述进液管和所述出液管与所述控制装置电连接，所述控制装置还用于控制所述细胞培养容器内的液体流动。