[发明专利]微流体装置中微物体的自动检测和重新定位

说明书

提供了用于在微流体装置中自动检测微物体的方法。此外，提供了用于在微流体装置中重新定位微物体的方法。此外，提供了用于分离微流体装置的空间区域中的微物体的方法。

相关申请的交叉引用

本申请是非临时性的，因此要求2014年12月9日提交的美国临时专利申请序列号62/089,613以及2015年11月24日提交的美国临时专利申请序列号62/259,522的权益和/或优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明一般涉及用于检测微流体装置内测定结果的方法。特别地，该方法可以包括用于自动选择微流体装置内的特定区域以检测测定结果的步骤。

背景技术

在非均匀或复杂的背景上对微物体(诸如生物细胞或珠粒)的有效和鲁棒的检测对微流体环境中微物体的自动化操作是至关重要的。由于某些微物体的半透明外观，具有与这种微物体相似尺寸的特征的非均匀背景产生了显著的检测挑战。类似地，诸如重新定位细胞的自动化操作由于OET技术的特定特征而变得复杂。本发明的一些实施例涉及微物体的鲁棒检测和在微流体环境中的重新定位。

发明内容

在第一方面，本发明涉及一种用于自动检测布置在微流体装置内的微物体的方法。所述方法包括捕捉所述微流体装置中可能包含感兴趣的微物体的区域的第一图像。所述方法还包括诱导所述区域内流体的移动。所述方法还包括捕捉所述区域的第二图像。所述方法还包括根据所述第一图像和所述第二图像生成差分图像；以及基于所述差分图像识别感兴趣的微物体。

在各种实施例中，所述区域包括在所述第一图像和所述第二图像中捕捉的一个或多个微流体装置特征，并且所述差分图像不包含所述一个或多个微流体装置特征。在一些实施例中，所述一个或多个微流体装置特征包括光电晶体管阵列。

在各种实施例中，使用数字照相机或CCD装置捕捉所述第一图像和所述第二图像。

在各种实施例中，诱导所述流体的移动包括将离散体积的流体引入所述微流体装置中。在一些实施例中，所述离散体积的流体为约25pL至约100pL。

在各种实施例中，通过从所述第二图像中减去所述第一图像产生所述差分图像，反之亦然。在一些实施例中，所述方法还包括：确定对应于所述第一图像的一个或多个像素的第一组光强度值和对应于所述第二图像的一个或多个像素的第二组光强度值；以及从所述第二组光强度值中减去所述第一组光强度值，反之亦然，以产生一组正值像素和一组负值像素。

在一些实施例中，所述方法还包括：分析所述组正值像素以识别一组或多组像素群，其中每个像素群包括一个或多个像素。所述方法还包括：为所述一组或多组像素群中的每个确定包括表示以下各项中一个或多个的信息的特征集：所述组像素群的面积、所述组像素群的圆周、所述组像素群的全局形态、所述组像素群的局部形态、以及与该组像素群相关联的光强度值。所述方法还包括为所述一组或多组像素群中的每个识别所述组像素群是否对应于感兴趣的微物体，其中所述识别基于为所述组像素群确定的特征集。

在各种实施例中，所述方法还包括：检测其相对位置具有与在所述区域中诱导的流体的所述移动一致的量的不同的成对正值和负值像素或像素群；以及将这种对中的每个识别为分别表示感兴趣的微物体的当前位置和先前位置。

在第二方面，本发明涉及一种用于自动检测布置在微流体装置内的微物体的方法。所述方法包括用成像装置捕捉所述微流体装置中可能包含感兴趣的微物体的区域的第一图像。所述方法还包括相对于所述成像装置移动所述微流体装置。所述方法还包括用所述成像装置拍摄所述区域的第二图像，其中所述第二图像相对于所述第一图像移位。所述方法还包括将所述第一图像与所述第二图像对准。所述方法还包括根据所述第一图像和所述第二图像生成差分图像；以及基于所述差分图像识别感兴趣的微物体。