專利名稱：基于光纖圖像傳輸?shù)呐囵B(yǎng)箱內(nèi)細(xì)胞實(shí)時(shí)觀測方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種細(xì)胞觀測方法與裝置，特別是涉及基于光纖圖像傳輸?shù)呐囵B(yǎng)箱內(nèi)
細(xì)胞實(shí)時(shí)觀測方法與裝置。
背景技術(shù)：
由于目前細(xì)胞培養(yǎng)都必須放在培養(yǎng)箱里面進(jìn)行培養(yǎng)，這給細(xì)胞的實(shí)時(shí)觀察帶來不 便。但細(xì)胞培養(yǎng)是許多生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)中的關(guān)鍵一環(huán)，細(xì)胞培養(yǎng)的質(zhì)量將影響后續(xù)實(shí)驗(yàn)的進(jìn) 展。隨著生物醫(yī)學(xué)研究的發(fā)展和需要，人們對細(xì)胞培養(yǎng)的實(shí)時(shí)觀察具有越來越強(qiáng)烈的要求， 因?yàn)榧?xì)胞的實(shí)時(shí)觀察對生物醫(yī)學(xué)研究的意義越來越重要。 現(xiàn)有的培養(yǎng)箱內(nèi)細(xì)胞觀測都是將被培養(yǎng)的細(xì)胞挪出培養(yǎng)箱，再拿到顯微鏡下對細(xì) 胞的培養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行觀察的。這種對培養(yǎng)細(xì)胞進(jìn)行觀測的終點(diǎn)法往往會使被觀察細(xì)胞遭受污 染，甚至于使細(xì)胞死亡，而給后續(xù)的生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)造成了很大的不方便。 光纖傳像束是將許多一定長度的光導(dǎo)纖維集合成束，兩端纖維按一一對應(yīng)關(guān)系緊 密排列，經(jīng)固化磨拋后而成；是一種可任意彎曲的傳輸圖像的無源器件。通過光學(xué)物鏡把目 標(biāo)成像于傳像束的端面上，該端面上的圖像可以看作是由許多亮度不等的像元所組成。它 與傳統(tǒng)的光學(xué)成像器件相比，具有柔軟、重量輕、自由度大、易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜空間圖像傳遞等特 點(diǎn)，打破了傳統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng)必須成直線或空間折線的布局。傳像束光纖被廣泛地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、 工業(yè)檢測，及科研、航天、軍事等多種場合中。 中國實(shí)用新型專利200620164915. 7公開了凝視型高分辨率三維成像探測器，用 激光作為照明光源、用光纖傳像束對三維圖像進(jìn)行傳送。但是由于基于激光(相干光)的 干涉光學(xué)的探測原理以及不能做(像顯微鏡那樣)微小的移動，該探測器并不適合于細(xì)胞 形態(tài)的觀察。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種基于光纖圖像傳輸?shù)呐囵B(yǎng)箱內(nèi) 實(shí)時(shí)觀測裝置，實(shí)現(xiàn)對培養(yǎng)箱內(nèi)細(xì)胞進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測，以滿足生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)中對細(xì)胞進(jìn)行實(shí) 時(shí)觀測的需求。 發(fā)明人通過探索性研究發(fā)現(xiàn)，通過位移微調(diào)裝置調(diào)節(jié)物鏡與培養(yǎng)細(xì)胞的焦距，以
及在傳像束前頭配置具有防水防霧的匹配透鏡之后，將細(xì)胞圖像耦合進(jìn)傳像束中，經(jīng)由傳
像束把圖像傳送到培養(yǎng)箱外面，可以得到高保真的細(xì)胞培養(yǎng)圖像，這些圖像和將細(xì)胞挪出
培養(yǎng)箱后，在顯微鏡上所觀察到的效果是一致的。基于這種研究，并結(jié)合無線電子技術(shù)，可
將采集到的實(shí)時(shí)圖像傳送到實(shí)驗(yàn)室附近的任何一臺電腦上，使得任何連接網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)都
可以觀看到被培養(yǎng)細(xì)胞的形態(tài)，這給實(shí)驗(yàn)的實(shí)時(shí)觀察提供了非常大的方便。 本發(fā)明目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn) —種基于光纖圖像傳輸?shù)呐囵B(yǎng)箱內(nèi)細(xì)胞實(shí)時(shí)觀測裝置，包括物鏡、位移微調(diào)裝置、 光纖傳像束、目鏡、CCD攝像機(jī)、光源擴(kuò)束鏡、傳光束、計(jì)算機(jī)、第一無線收發(fā)模塊、光源、第
3二無線收發(fā)模塊、透明的細(xì)胞培養(yǎng)盒和細(xì)胞培養(yǎng)箱；透明的細(xì)胞培養(yǎng)盒位于細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi)， 物鏡位于透明的細(xì)胞培養(yǎng)盒前端，光纖傳像束前端與物鏡連接，后端設(shè)有目鏡，光纖傳像束 還與位移微調(diào)裝置連接；CCD攝像機(jī)位于目鏡后端，與第二無線收發(fā)模塊連接；計(jì)算機(jī)與第 一無線收發(fā)模塊連接，第一無線收發(fā)模塊與第二無線收發(fā)模塊信號連接；傳光束前端設(shè)有 光源擴(kuò)束鏡，后端設(shè)有光源，光源擴(kuò)束鏡安裝在細(xì)胞培養(yǎng)箱上，為透明的細(xì)胞培養(yǎng)盒提供照 明； 所述位移微調(diào)裝置包括小齒輪、大齒輪、傳動螺桿、滑塊、導(dǎo)軌、固定夾具和傳像束 固定孔；所述小齒輪與大齒輪嚙合，大齒輪與傳動螺桿固接；兩導(dǎo)軌與傳動螺桿平行設(shè)置， 滑塊通過兩個(gè)光滑的圓孔連接在兩條圓形的導(dǎo)軌和傳動螺桿上，傳動螺桿上設(shè)有螺紋，滑 塊設(shè)有與傳動螺桿螺紋連接的通孔，使滑塊隨傳動螺桿轉(zhuǎn)動而移動；光纖傳像束位于固定 夾具上的圓孔內(nèi)，固定夾具與滑塊連接。 為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，所述大齒輪輪齒數(shù)是小齒輪的IO倍或以上。 傳動螺桿上螺紋的螺距優(yōu)選為lmm。 所述光纖傳像束的前端設(shè)有具有防水防霧功能的透鏡。 所述光源為光纖冷光源A-1501或光纖冷光源NSEB-50/100。 —種基于光纖圖像傳輸?shù)呐囵B(yǎng)箱內(nèi)細(xì)胞實(shí)時(shí)觀測方法，包括如下步驟 (1)將培養(yǎng)細(xì)胞放置在培養(yǎng)箱里面； (2)光源的光通過傳光束和光源擴(kuò)束鏡傳送到細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi)；光源的強(qiáng)度可調(diào)， 以適用于各種細(xì)胞培養(yǎng)對光強(qiáng)的要求； (3)通過位移微調(diào)裝置實(shí)現(xiàn)焦距的調(diào)節(jié)，以使目標(biāo)能被清晰的觀察到；進(jìn)一步調(diào) 節(jié)位移微調(diào)裝置使得細(xì)胞圖像能夠經(jīng)由傳像束前端的物鏡耦合進(jìn)傳像束；
(4)通過光纖傳像束，將細(xì)胞培養(yǎng)盒的圖像傳送到細(xì)胞培養(yǎng)箱外，并通過目鏡清晰 觀察細(xì)胞形態(tài)；在光纖傳像束的另外一端，用CCD攝像機(jī)接收傳像束傳送過來的圖像；
(5)經(jīng)CCD攝像機(jī)的DSP處理器對圖像進(jìn)行采集、存儲和壓縮之后，由第二無線收 發(fā)模塊發(fā)射到第一無線收發(fā)模塊上，再傳送到計(jì)算機(jī)上，以備實(shí)時(shí)觀測、存儲或圖像處理；
(6)計(jì)算機(jī)通過圖像處理，還原圖像，對細(xì)胞的培養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行分析。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn) 本發(fā)明通過將傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡的傳像系統(tǒng)、傳光系統(tǒng)與顯微鏡位移微調(diào)裝置進(jìn)行有機(jī) 的結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)對微小物體(細(xì)胞)的有效觀察，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對培養(yǎng)箱里細(xì)胞的生長形態(tài)進(jìn) 行實(shí)時(shí)的觀測與記錄，為細(xì)胞培養(yǎng)過程及其分析需要提供了非常方便的途徑，也為其后續(xù) 的生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)提供了較好的基礎(chǔ)和保證。具有視場寬、圖像高保真的特點(diǎn)，可以滿足對細(xì) 胞實(shí)時(shí)觀察的需要。本發(fā)明應(yīng)用范圍廣，可應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)等細(xì)胞培養(yǎng)方面，也可以用于其 他不能放置顯微鏡但又需要對物體進(jìn)行細(xì)致實(shí)時(shí)觀察的場合。


圖1是基于光纖圖像傳輸?shù)呐囵B(yǎng)箱內(nèi)實(shí)時(shí)觀測裝置原理圖。
圖2是位移微調(diào)裝置側(cè)視結(jié)構(gòu)投影圖。
圖3是位移微調(diào)裝置正視結(jié)構(gòu)投影圖。
圖4是滑塊正視結(jié)構(gòu)投影圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并 不局限于實(shí)施方式表述的范圍。 如圖1所示，基于光纖圖像傳輸?shù)呐囵B(yǎng)箱內(nèi)細(xì)胞實(shí)時(shí)觀測裝置包括物鏡1、位移微 調(diào)裝置2、光纖傳像束3、目鏡4、 CCD攝像機(jī)5、光源擴(kuò)束鏡6、傳光束7、計(jì)算機(jī)8、第一無線 收發(fā)模塊9、光源10、第二無線收發(fā)模塊11、透明的細(xì)胞培養(yǎng)盒12和細(xì)胞培養(yǎng)箱13 ;透明的 細(xì)胞培養(yǎng)盒12位于細(xì)胞培養(yǎng)箱13內(nèi)，物鏡1位于透明的細(xì)胞培養(yǎng)盒12前端，光纖傳像束 3前端與物鏡1連接，后端設(shè)有目鏡4，使得光纖傳像束傳送過來的圖像能夠被觀察或采集 下來。目鏡4和光纖傳像束3耦合成一個(gè)整體。光纖傳像束3還與位移微調(diào)裝置2連接； CCD攝像機(jī)5位于鏡4后端，與第二無線收發(fā)模塊11連接；計(jì)算機(jī)8與第一無線收發(fā)模塊9 連接，第一無線收發(fā)模塊9與第二無線收發(fā)模塊11信號連接；傳光束7前端設(shè)有光源擴(kuò)束 鏡6，后端設(shè)有光源IO，光源擴(kuò)束鏡6安裝在細(xì)胞培養(yǎng)箱13上，為透明的細(xì)胞培養(yǎng)盒12提 供照明。 如圖2、3、4所示位移微調(diào)裝置2包括小齒輪21 、大齒輪22、傳動螺桿23、滑塊24、 導(dǎo)軌25、固定夾具26和傳像束固定孔27。其中，小齒輪21與大齒輪22嚙合，大齒輪22與 傳動螺桿23固接；大齒輪22輪齒數(shù)是小齒輪21的IO倍或以上，即小齒輪21每旋轉(zhuǎn)10圈， 大齒輪22才旋轉(zhuǎn)一圈。兩導(dǎo)軌25與傳動螺桿23平行設(shè)置，滑塊24通過兩個(gè)光滑的圓孔 連接在兩條圓形的導(dǎo)軌25和傳動螺桿23上，傳動螺桿23上設(shè)有螺紋，螺距優(yōu)選為lmm ;滑 塊24設(shè)有與傳動螺桿23螺紋連接的通孔，使滑塊24隨傳動螺桿23轉(zhuǎn)動而移動；或者是滑 塊24中心設(shè)有孔，與傳動螺桿23螺紋連接的螺母焊接在該孔中。光纖傳像束3位于固定 夾具26上的圓孔27內(nèi)，圓孔27圓周設(shè)有多個(gè)螺紋孔，可通過螺釘固定光纖傳像束3 ;固定 夾具26與滑塊24通過螺釘連接，成為了一個(gè)可拆卸體。小齒輪21帶動大齒輪22轉(zhuǎn)動，大 齒輪22帶動螺桿23轉(zhuǎn)動，滑塊24將帶著傳像束沿著導(dǎo)軌25前后移動?；瑒幽K23在導(dǎo) 軌25上進(jìn)行平穩(wěn)的滑動；傳像束和目鏡所組成的整體也都隨著滑動模塊平穩(wěn)的滑動，從而 可實(shí)現(xiàn)物距的粗細(xì)調(diào)節(jié)。其中軌道的主要作用是保證滑動模塊在移動時(shí)的穩(wěn)定性和方向。
位移微調(diào)裝置2設(shè)置在物鏡一端，以使物鏡能夠在轉(zhuǎn)動傳動螺桿時(shí)實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的收 縮，從而實(shí)現(xiàn)物距的可靠性粗細(xì)調(diào)節(jié)。目鏡1和光纖傳像束3耦合成一體，物鏡的移動帶動 傳像束的同時(shí)性等距離移動?；瑝K24移動的目的就是為了調(diào)節(jié)目鏡1與透明的細(xì)胞培養(yǎng) 盒12之間有合適的距離(即物距)，也即實(shí)現(xiàn)物距的調(diào)節(jié)，從而使得被觀察細(xì)胞所成的像能 夠清晰地在目鏡一端被觀察到。真核細(xì)胞直徑一般在10至100微米之間，因此要使細(xì)胞能 夠被10倍以上放大倍數(shù)的鏡頭觀察到，還必須有合適的物距，才能使細(xì)胞在物鏡的另外一 側(cè)呈現(xiàn)清晰的實(shí)像，若沒有通過位移微調(diào)裝置來實(shí)現(xiàn)物距的精確調(diào)準(zhǔn)，即使實(shí)驗(yàn)中所使用 的物鏡和目鏡達(dá)到所要求的光學(xué)倍數(shù)，也很難觀察到清晰的細(xì)胞圖像。
光纖傳像束3的前端優(yōu)選具有防水防霧功能的透鏡，該透鏡與物鏡1中較靠近傳 像束一端的另一透鏡匹配，以保證被觀察物體的圖像總能清晰的被送入傳像束。該匹配是 指能夠保證通過透鏡與物鏡1的光的正常傳輸，使得圖像清晰、不失真。
由于培養(yǎng)箱一般都是暗的(當(dāng)然，現(xiàn)在也有可提供照明的培養(yǎng)箱)，光源IO選用光 纖冷光源A-1501或光纖冷光源NSEB-50/100等光纖冷光源，為細(xì)胞觀察時(shí)提供照明。光源
510通過傳光束7將光傳送到培養(yǎng)箱里面，實(shí)現(xiàn)觀測；光源10有選用對光的亮度進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)
控的光源。若考慮降低光源的熱效應(yīng)，優(yōu)選采用藍(lán)色光作為光源。光源io可根據(jù)實(shí)際需要
而進(jìn)行自由的裝卸。 光源擴(kuò)束鏡6和傳光束7是耦合成一體，傳光束7是可以自由活動的，并不局限于 只放在傳像束的下端，使用時(shí)通過更換不同的傳光束及其耦合的不同的擴(kuò)束鏡，可以用于 不同的照明需要；擴(kuò)束鏡是用于將照明光源的光束擴(kuò)大，使得明亮的視場比較大；光源擴(kuò) 束鏡6可為環(huán)形形狀，這樣的照明裝置具有醫(yī)院使用的無影燈的效果。光源擴(kuò)束鏡6的前 端的照明方式可以是環(huán)形，或同心圓等形狀，便于覆蓋整個(gè)培養(yǎng)盒12。 一般的光源本身已經(jīng) 配備了傳光束和光源擴(kuò)束鏡。若選用環(huán)形狀的光源，則可以將圓形的細(xì)胞培養(yǎng)盒包圍起來， 從而成了細(xì)胞培養(yǎng)盒的無影燈照明光源。 CCD攝像機(jī)5選用佳能SX200IS型攝像機(jī)，該攝像機(jī)具有12倍光學(xué)變焦和近距拍 攝功能，實(shí)驗(yàn)時(shí)將攝像機(jī)安裝在目鏡外側(cè)，選擇近距拍攝功能，在距目鏡10cm距離左右即 可采集到傳像束傳送過來的圖像。用于將目鏡里面呈現(xiàn)的圖像采集下來，CCD攝像機(jī)5與 第二無線收發(fā)模塊11信號連接；用于圖像存儲和處理的計(jì)算機(jī)8與第一無線收發(fā)模塊9信 號連接。第二無線收發(fā)模塊11與第一無線收發(fā)模塊9之間進(jìn)行無線通信。第二無線收發(fā) 模塊11與第一無線收發(fā)模塊9都包括處理器和射頻模塊，處理器選用msp430型處理器，射 頻模塊選用TR-1001型射頻模塊。 透明的細(xì)胞培養(yǎng)盒12平放在細(xì)胞培養(yǎng)箱13內(nèi)。細(xì)胞培養(yǎng)盒是一個(gè)有蓋子可以密
封的、圓形塑料盒，也可以用透明玻璃和石英做成的透明盒子，形狀也可以是圓形的，或者
其他的形狀。細(xì)胞培養(yǎng)箱13選用IB200W型或IB174A型精密培養(yǎng)箱，這些培養(yǎng)箱的溫度均
勻性為O. 25攝氏度，溫度精確寬為0. l攝氏度，從而可以為細(xì)胞培養(yǎng)提供一個(gè)恒溫的環(huán)境。
細(xì)胞培養(yǎng)箱是生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)所需要的細(xì)胞一般都是在
培養(yǎng)箱里面進(jìn)行培養(yǎng)的。培養(yǎng)箱具有精確的溫度控制，甚至兼有濕度控制，從而使得其內(nèi)部
環(huán)境溫度的變化一般在0. 5攝氏度以內(nèi)，更精確的則在0. 1攝氏度以內(nèi)。 用于圖像存儲和處理的計(jì)算機(jī)8涉及的圖像處理包括去除傳像束中由于斷絲等
原因而出現(xiàn)的黑點(diǎn)；圖像處理軟件對細(xì)胞的活動狀態(tài)進(jìn)行了分析和判斷，如細(xì)胞的成長狀
態(tài)的分析判斷、細(xì)胞成長與時(shí)間的關(guān)系曲線等，并在一些被認(rèn)為較重要的關(guān)鍵狀態(tài)處，軟件
會發(fā)出警告信號，以提醒實(shí)驗(yàn)人員對培養(yǎng)箱里面的細(xì)胞進(jìn)行關(guān)注。 在物鏡和目鏡放大倍數(shù)足夠大的前提下，微微的調(diào)節(jié)位移微調(diào)裝置，使得物鏡將 培養(yǎng)箱里的細(xì)胞圖像縮小成光斑后耦合進(jìn)傳像束，經(jīng)由傳像束傳送到培養(yǎng)箱外的目鏡上， 直到通過目鏡可以清晰的看到細(xì)胞的形態(tài)為止。然后通過CCD或者攝像機(jī)將目鏡中所成的 細(xì)胞實(shí)像進(jìn)行實(shí)時(shí)的光電轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)對細(xì)胞的培養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行了實(shí)時(shí)觀察和實(shí)時(shí)記錄或 保存?？蓪z像機(jī)所獲取的圖像經(jīng)由第二無線收發(fā)模塊ll，將圖像信號發(fā)送到較遠(yuǎn)處(如 另外一間實(shí)驗(yàn)室里面)的第一無線收發(fā)模塊9上，最后將所接收到的細(xì)胞活動圖像存儲到 計(jì)算機(jī)上并做相應(yīng)的圖像處理。 基于光纖圖像傳輸?shù)呐囵B(yǎng)箱內(nèi)細(xì)胞實(shí)時(shí)觀測方法包括如下步驟
(1)將培養(yǎng)細(xì)胞放置在培養(yǎng)箱里面； (2)光源10的光通過傳光束7和光源擴(kuò)束鏡6傳送到細(xì)胞培養(yǎng)箱13內(nèi)；光源10 的強(qiáng)度可調(diào)，以適用于各種細(xì)胞培養(yǎng)對光強(qiáng)的要求。
(3)通過位移微調(diào)裝置2實(shí)現(xiàn)焦距的調(diào)節(jié)，以使目標(biāo)能被清晰的觀察到；進(jìn)一步調(diào)
節(jié)位移微調(diào)裝置2使得細(xì)胞圖像能夠經(jīng)由傳像束前端的物鏡耦合進(jìn)傳像束； (4)通過光纖傳像束3，將細(xì)胞培養(yǎng)盒12的圖像傳送到細(xì)胞培養(yǎng)箱13夕卜，并通過
目鏡4可清晰觀察到細(xì)胞形態(tài)；在光纖傳像束3的另外一端，用CCD攝像機(jī)5接收傳像束傳
送過來的圖像； (5)經(jīng)CCD攝像機(jī)5的DSP處理器對圖像進(jìn)行采集和存儲之后，由第二無線收發(fā) 模塊11發(fā)射到第一無線收發(fā)模塊9上，再傳送到計(jì)算機(jī)8上，以備實(shí)時(shí)觀測、存儲或圖像處 理； (6)計(jì)算機(jī)8通過圖像處理，還原圖像的真實(shí)性，對細(xì)胞的培養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行分析，并 對某些關(guān)鍵階段進(jìn)行提示，使得工作在電腦旁邊的工作人員能夠及時(shí)地在特定的時(shí)間點(diǎn)上 觀察、分析細(xì)胞的狀態(tài) 本發(fā)明能夠方便靈活的對培養(yǎng)箱內(nèi)的細(xì)胞進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測，不需要將活細(xì)胞取出培 養(yǎng)箱采用終點(diǎn)法進(jìn)行觀測，為細(xì)胞培養(yǎng)的觀察和分析提供了方便快捷的方法，同時(shí)通過該 裝置可以實(shí)現(xiàn)對整個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)過程的全程觀測，大大提高了整個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)的效率和質(zhì)量， 為后續(xù)的生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)打下良好的基礎(chǔ)。同時(shí)，采用本裝置可以實(shí)現(xiàn)對細(xì)胞培養(yǎng)狀態(tài)的遠(yuǎn) 程觀察，即實(shí)驗(yàn)人員無須進(jìn)到實(shí)驗(yàn)室取樣之后才能觀察到被培養(yǎng)細(xì)胞的狀態(tài)，而是可在任 意一臺連接網(wǎng)絡(luò)的電腦上觀察到被培養(yǎng)細(xì)胞的狀態(tài)，這將給實(shí)驗(yàn)人員帶來非常多的便利。
權(quán)利要求
一種基于光纖圖像傳輸?shù)呐囵B(yǎng)箱內(nèi)細(xì)胞實(shí)時(shí)觀測裝置，其特征在于，包括物鏡、位移微調(diào)裝置、光纖傳像束、目鏡、CCD攝像機(jī)、光源擴(kuò)束鏡、傳光束、計(jì)算機(jī)、第一無線收發(fā)模塊、光源、第二無線收發(fā)模塊、透明的細(xì)胞培養(yǎng)盒和細(xì)胞培養(yǎng)箱；透明的細(xì)胞培養(yǎng)盒位于細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi)，物鏡位于透明的細(xì)胞培養(yǎng)盒前端，光纖傳像束前端與物鏡連接，后端設(shè)有目鏡，光纖傳像束還與位移微調(diào)裝置連接；CCD攝像機(jī)位于目鏡后端，與第二無線收發(fā)模塊連接；計(jì)算機(jī)與第一無線收發(fā)模塊連接，第一無線收發(fā)模塊與第二無線收發(fā)模塊信號連接；傳光束前端設(shè)有光源擴(kuò)束鏡，后端設(shè)有光源，光源擴(kuò)束鏡安裝在細(xì)胞培養(yǎng)箱上，為透明的細(xì)胞培養(yǎng)盒提供照明；所述位移微調(diào)裝置包括小齒輪、大齒輪、傳動螺桿、滑塊、導(dǎo)軌、固定夾具和傳像束固定孔；所述小齒輪與大齒輪嚙合，大齒輪與傳動螺桿固接；兩導(dǎo)軌與傳動螺桿平行設(shè)置，滑塊通過兩個(gè)光滑的圓孔連接在兩條圓形的導(dǎo)軌和傳動螺桿上，傳動螺桿上設(shè)有螺紋，滑塊設(shè)有與傳動螺桿螺紋連接的通孔，使滑塊隨傳動螺桿轉(zhuǎn)動而移動；光纖傳像束位于固定夾具上的圓孔內(nèi)，固定夾具與滑塊連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖圖像傳輸?shù)呐囵B(yǎng)箱內(nèi)細(xì)胞實(shí)時(shí)觀測裝置，其特征在 于，所述大齒輪輪齒數(shù)是小齒輪的io倍或以上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖圖像傳輸?shù)呐囵B(yǎng)箱內(nèi)細(xì)胞實(shí)時(shí)觀測裝置，其特征在 于，傳動螺桿上螺紋的螺距為lmm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖圖像傳輸?shù)呐囵B(yǎng)箱內(nèi)細(xì)胞實(shí)時(shí)觀測裝置，其特征在 于，所述光纖傳像束的前端設(shè)有具有防水防霧功能的透鏡。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖圖像傳輸?shù)呐囵B(yǎng)箱內(nèi)細(xì)胞實(shí)時(shí)觀測裝置，其特征在 于，所述光源為光纖冷光源A-1501或光纖冷光源NSEB-50/100。
6. —種應(yīng)用權(quán)利要求1所述裝置的培養(yǎng)箱內(nèi)細(xì)胞實(shí)時(shí)觀測方法，其特征在于包括如下 步驟(1) 將培養(yǎng)細(xì)胞放置在培養(yǎng)箱里面；(2) 光源的光通過傳光束和光源擴(kuò)束鏡傳送到細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi)；光源的強(qiáng)度可調(diào)，以適 用于各種細(xì)胞培養(yǎng)對光強(qiáng)的要求；(3) 通過位移微調(diào)裝置實(shí)現(xiàn)焦距的調(diào)節(jié)，以使目標(biāo)能被清晰的觀察到；進(jìn)一步調(diào)節(jié)位 移微調(diào)裝置使得細(xì)胞圖像能夠經(jīng)由傳像束前端的物鏡耦合進(jìn)傳像束；(4) 通過光纖傳像束，將細(xì)胞培養(yǎng)盒的圖像傳送到細(xì)胞培養(yǎng)箱外，并通過目鏡清晰觀察 細(xì)胞形態(tài)；在光纖傳像束的另外一端，用CCD攝像機(jī)接收傳像束傳送過來的圖像；(5) 經(jīng)CCD攝像機(jī)的DSP處理器對圖像進(jìn)行采集、存儲和壓縮之后，由第二無線收發(fā)模 塊發(fā)射到第一無線收發(fā)模塊上，再傳送到計(jì)算機(jī)上，以備實(shí)時(shí)觀測、存儲或圖像處理；(6) 計(jì)算機(jī)通過圖像處理，還原圖像，對細(xì)胞的培養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行分析。
全文摘要
本發(fā)明公開了基于光纖圖像傳輸?shù)呐囵B(yǎng)箱內(nèi)細(xì)胞實(shí)時(shí)觀測方法及裝置。該裝置透明的細(xì)胞培養(yǎng)盒位于細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi)，物鏡位于透明的細(xì)胞培養(yǎng)盒前端，光纖傳像束前端與物鏡連接，后端設(shè)有目鏡，光纖傳像束還與位移微調(diào)裝置連接；CCD攝像機(jī)位于鏡后端，與第二無線收發(fā)模塊連接；計(jì)算機(jī)與第一無線收發(fā)模塊連接，第一無線收發(fā)模塊與第二無線收發(fā)模塊信號連接。本發(fā)明能夠方便靈活的對培養(yǎng)箱內(nèi)的細(xì)胞進(jìn)行觀測，不需要將活細(xì)胞取出培養(yǎng)箱采用終點(diǎn)法進(jìn)行觀測，而是能夠在培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測，為細(xì)胞培養(yǎng)的觀察和分析提供了方便快捷的方法，同時(shí)通過該裝置可以實(shí)現(xiàn)對整個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)過程的全程觀測，大大提高了整個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)的效率和質(zhì)量。
文檔編號G01N21/01GK101776613SQ20091021432
公開日2010年7月14日 申請日期2009年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月29日
發(fā)明者史景倫, 張榮鋒, 熊尚坤, 韋崗 申請人:華南理工大學(xué)