[发明专利]细胞密度控制仪及其方法、应用

说明书

本发明公开了一种细胞密度控制仪及其方法、应用，所述的细胞密度控制仪包括激光光源和沿着激光光路依次设置的准直透镜、筛网及细胞培养平台，细胞培养平台上设置温度控制装置，能够感应细胞培养平台的温度，当温度达到设定温度后关闭激光光源；细胞培养平台设置有容纳传统细胞培养板或培养皿的凹槽及固定装置，激光光源投射到准直透镜后，准直透镜将激光平行出射，平行激光经过筛网后，将激光遮挡为间隔相同的大量的平行光带投射在培养板上。利用高温导致细胞受损死亡的原理，将细胞密度控制在设定水平，为进一步明确细胞增殖能力、提高细胞质粒转染成功率提供更加可靠的手段和依据。

技术领域

本发明涉及细胞表型学、细胞生物学、光热学技术领域，进一步涉及细胞密度控制仪及其方法、应用。

背景技术

细胞增殖实验(MTT法)可以监测贴壁细胞增殖速度变化情况，被广泛应用于细胞活性实验基础研究领域。细胞增殖能力增强往往是肿瘤细胞发生发展过程中的特征性表现，通过干扰细胞的增殖能力有利于控制肿瘤的生长，减慢肿瘤患者病情的发展及恶化。因此，细胞增殖实验是医学基础研究领域的重要手段，具有广泛的实用价值。

质粒转染实验目的是将携带目的基因的质粒转移进入宿主细胞胞内，并在宿主细胞中发挥相应作用的方法。该实验是明确目的基因在细胞功能表型及生理变化中发挥何种作用的重要手段之一。实验中除转染试剂浓度、质粒浓度外，细胞密度的严格控制在提高质粒转染效率中起到关键作用。

目前细胞增殖实验包括克隆形成实验及MTT比色法，前者是将散在单个细胞种植于培养平板中，观察单个细胞形成细胞克隆群(50个细胞)的能力。后者是将贴壁细胞消化为悬浮细胞后经严格细胞计数种植于平板中进行培养，间隔不同时间段加入MTT(商品名：噻唑蓝)，作用4小时后更换液体为二甲基亚砜(DMSO)，通过酶联免疫检测仪在490nm波长处测定其光吸收值来判断细胞增殖能力。该实验原理是活细胞可以将MTT还原为蓝紫色结晶甲瓒，而死细胞无此功能。MTT比色法检测结果较为客观，准确性好易于操作被广泛应用。细胞接种过程中需要达到组间数量一致，细胞密度最佳状态是影响MTT比色法实验结果的关键，传统的细胞接种法需要实验者在无菌条件下进行熟练、快速、准确的计数操作，是MTT比色法成败的关键。

质粒转染实验是将细胞按一定数量接种于培养平板中，待贴壁后加入转染试剂如脂质体Lip2000及转染质粒，无血清状态下作用6小时后换完全培养基。48小时后可进行细胞功能学实验。虽然质粒转染方法已被广泛应用，但转染过程中不同种类的细胞、细胞密度、转染试剂及质粒种类的差异均对转染效率产生较大影响，需要反复多次验证从而达到最理想转染效果。

然而传统技术存在如下技术缺陷：

(1)细胞能否达到分布均匀，密度理想一致、细胞状态是否良好是提高实验成功率及保证可重复性的关键环节。这对操作者实验技能的要求较高，由于传统计数法极易受到人为因素影响，细胞分布的不均匀会使结果产生较大偏差，实验可重复性差。

(2)传统细胞计数法较为耗时，反复消化、吹打、离心细胞的过程对细胞损伤较大，特别是原代培养细胞，传代可能导致细胞大量死亡。而质粒瞬转后的细胞每增加一次传代，转染效率明显下降，严重影响对目的基因发挥作用的观察研究。

目前市场上推广的智能细胞计数仪虽然可以减少主观计数误差，也存在技术缺陷：仅对选定的小范围视野内的细胞进行计数，如选取多点进行计数加了耗时依然存在误差可能；对一些溶液中残渣的识别能力有限，影响计数结果；专用细胞载玻片为消耗品，增加了细胞实验的成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种细胞密度控制仪及其方法、应用。

本发明的技术方案如下：