[发明专利]用于确定测试物质对活细胞作用的高通量光学方法及系统

权利要求书

1. 用于确定大量细胞对测试物质响应的方法，包括：

提供暴露于测试物质之前大量细胞的数字视频记录和暴露于测试物质之后大量细胞的数字视频记录，每个视频记录包括大量视频静止帧，每个视频静止帧包括大量像素；

从来自暴露于测试物质之前大量细胞的视频记录的每个视频静止帧中选择一个或多个细胞区域；

从暴露于测试物质之前大量细胞的视频记录的视频静止帧中和暴露于测试物质之后大量细胞的视频记录的视频静止帧中选择参考帧；

量化来自暴露于测试物质之前大量细胞的视频记录的每个视频静止帧中每个细胞区域内的像素变化，所述量化通过将暴露于测试物质之前大量细胞的视频记录的视频静止帧的一个或多个细胞区域与暴露于测试物质之前大量细胞的视频记录的参考帧的一个或多个细胞区域相比进行；

根据量化的像素随时间的变化计算每个细胞区域的响应-时间曲线；

定义每个细胞区域内的一个或多个目标区域；

将一个或多个目标区域应用于暴露于测试物质之后大量细胞的视频记录和暴露于测试物质之后大量细胞的视频记录的参考帧；

量化来自暴露于测试物质之后大量细胞的视频记录的每个视频静止帧中每个目标区域内的像素变化，所述量化通过将暴露于测试物质之后大量细胞的视频记录的视频静止帧的一个或多个目标区域与暴露于测试物质之后大量细胞的视频记录的参考帧的一个或多个目标区域相比进行；和

根据量化的像素随时间的变化计算每个目标区域的响应-时间曲线。

2. 如权利要求1所述的方法，其中所述视频记录通过下列方法获得

将大量细胞暴露于刺激；

同时视频记录大量细胞以获得暴露于测试物质之前大量细胞的视频记录；

将大量细胞暴露于测试物质；

将大量细胞暴露于刺激；和

同时视频记录大量细胞以获得暴露于测试物质之后大量细胞的视频记录。

3. 如权利要求1所述的方法，其中所述视频记录通过下列方法获得

视频记录暴露于测试物质之前的细胞；

将大量细胞暴露于测试物质；和

视频记录暴露于测试物质之后的细胞。

4. 如权利要求1所述的方法，其中大量活细胞为大量心室肌细胞。

5. 如权利要求1所述的方法，其中大量活细胞为大量心房肌细胞。

6. 如权利要求1所述的方法，其中大量活细胞为大量干细胞。

7. 如权利要求2所述的方法，其中所述刺激包括预先设定的起搏方案。

8. 如权利要求4所述的方法，其中所述心室肌细胞为急性分离的兔心室肌细胞。

9. 如权利要求5所述的方法，其中所述心房肌细胞为兔心房肌细胞。

10. 提供活细胞在测量细胞对测试物质的反应期间的数字成像的装置，包括：

流体通道，其具有在入口端的流体入口和在出口端的流体出口；

流体泵设备，其与流体通道的入口连接；

带状光学透明或半透明膜，其通过流体通道移动；所述膜能够与活细胞粘附；

位于膜上的至少一个流动池，该流动池包括腔体，其具有光学透明上表面和能够与膜形成密封以形成封闭环境的侧壁；和

与至少一个流动池连接的垂直致动器，其能够升高至少一个流动池至高于膜或降低至少一个流动池到膜上。

11. 如权利要求10所述的装置，其还包括加热设备以加热流体通道的一部分。

12. 如权利要求10所述的装置，其中所述带状光学透明或半透明膜是连续的。

13. 如权利要求10所述的装置，其中至少一个流动池还包括在每一端的电触头，其能够对活细胞施用电刺激方案。