[发明专利]微流体装置中的微物体的自动检测和重新定位

说明书

提供了用于微流体装置中的微物体的自动检测和/或计数的方法。此外，提供了用于在微流体装置中对微物体重新定位的方法。此外，提供了用于在微流体装置的空间区域中分离微物体的方法。

相关申请

本申请基于35U.S.C.§119(e)要求2016年12月1日提交的美国临时申请62/429,066、以及2017年11月1日提交的美国临时申请62/579,897的权益，各自的公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及用于检测图像中的微物体的自动化方法。特别地，所述方法可以包括用于自动地检测位于微流体装置内的诸如细胞或珠(beads)的图像微物体的步骤。

背景技术

在非均匀或复杂背景上的诸如生物细胞或珠的微物体的高效且稳健的检测对于微流体环境中的微物体的自动操纵是至关重要的。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严重地影响了检测。类似地，通过OET技术的特定特征，诸如重新定位细胞的自动操纵是复杂的。本发明的一些实施方式涉及微物体的鲁棒检测和微流体环境中的重新定位。

发明内容

在一个方面，提供了用于自动检测图像中的微物体的方法。所述方法可以包括：针对对应的多个微物体特性，从所述图像生成多个像素掩模；以及从所述多个像素掩模中的至少一个像素掩模识别所述图像中的微物体。所述方法可还包含获得所述图像中的所识别微物体的计数。生成多个像素掩模可以包括使用诸如卷积神经网络的机器学习算法来处理来自图像的像素数据。每个像素掩模包括一组像素注释，并且该一组像素注释中的每个像素注释表示图像中的对应像素表示对应的微物体特性的概率。

在另一方面，提供了一种机器可读存储设备。存储装置可存储非暂时性机器可读指令，并且指令的执行可以使计算设备：在存储器中存储能够包括一个或多个微物体的图像；在第一模块中针对对应的多个微物体特性从所述图像生成多个像素掩模；以及在第二模块中从所述多个像素掩模中的至少一个像素掩模获得微物体计数。可根据本文中公开的方法中的任一者执行产生及获得的步骤。第一模块和第二模块可以彼此相同(即，存在单个模块)，或者它们可以是单独的、不同的模块。

在另一方面，提供了在包括多个隔离坞的微流体装置中对微物体重新定位的方法。所述方法可以包括：识别设置在所述微流体装置内的一组微物体；计算一个或多个轨迹，其中每个轨迹是将所述一组微物体中的一个微物体与所述多个隔离坞中的一个隔离坞连接的路径；针对所述一组微物体中的一个或多个微物体，选择所述一个或多个轨迹中的轨迹；以及通过沿着其选定轨迹移动所述微物体而重新定位具有选定轨迹的所述一或多个微物体中的至少一个微物体。识别设置在微流体装置中的一组微物体的步骤可以通过本文公开的任何方法来执行。

在又一方面，提供了在微流体装置中对微物体重新定位的方法。所述方法可以包括：识别设置在所述微流体装置的指定空间区域内的一组微物体；计算将所述指定的空间区域划分成子区域的一组顶点，每个子区域包含所述一组微物体中的一个或多个微物体；基于所计算的一组顶点为所述一组微物体中的至少一个微物体生成第一光笼；以及相对于所述微流体装置的所述指定空间区域移动所述第一光笼，以对所述至少一个微物体重新定位。识别设置在微流体装置中的一组微物体的步骤可以通过本文公开的任何方法来执行。

从下面的详细描述以及所附权利要求和附图中，其他的方面将会变得明显。

附图说明

图1A示出了根据本公开的一些实施方式的与微流体装置和相关联的控制设备一起使用的系统的示例。

图1B和图1C示出了根据本公开的一些实施方式的微流体装置。

图2A和图2B示出了根据本公开的一些实施方式的隔离坞。

图2C示出了根据本公开的一些实施方式的详细的隔离坞。

图2D～图2F示出了根据本公开的一些其他实施方式的隔离坞。