[发明专利]一种细胞培养装置及细胞培养方法

说明书

本发明公开了一种细胞培养装置，包括微流控芯片、光源模块和图像处理模块，本发明随时观察细胞的生长状况，实现非接触式、无侵害观测和非接触式的细胞培养。本发明还公开了一种细胞培养方法，应用本发明的细胞培养装置进行细胞培养，具体包括，固定微流控芯片，连接计算机，调整光源位置，通入带有细胞培养液的培养细胞、碱性培养液和酸性培养液，计算机实时观测细胞生长状况，并间隔相等时间截取细胞图像，计算出细胞培养液的PH值，根据所培养细胞的PH值要求，调整细胞培养液的PH值，直到实时观测到细胞培养完成，本发明避免了人工抽样观察所带来的培养对象污染问题，同时可以更密集的观察细胞生长情况。

技术领域

本发明属于细胞培养技术领域，涉及一种细胞培养装置，还涉及一种细胞培养方法。

背景技术

细胞是生命组成的基本单元。对细胞进行体外培养、观测和实验是细胞学、病理学、免疫学等多个学科必不可少的实验环节，也是人类健康管理、疾病诊断、新药开发不可或缺的步骤。在对于数种常见的癌细胞的研究中，人体细胞离体培养是最常用的方法。在离体培养实验中，需要频繁的对所培养的细胞进行观测，传代并记录各类生长参数。这些操作完全依靠人工完成，因此存在主观误判、污染培养对象和误操作的风险。另一方面，对于细胞的观察仍通过光学显微镜来完成，导致实验自动化程度低、实验设备体积大检查结果因人而异等诸多问题。因此，对细胞培养实验进行优化是现代医学和生命科学广泛关注的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种细胞培养装置，实现了无侵害和非接触式的细胞培养。

本发明的另一目的是提供及一种细胞培养方法，避免了细胞培养过程中的培养对象污染问题。

本发明所采用的第一种技术方案是，一种细胞培养装置，包括微流控芯片、光源模块和图像处理模块。

本发明第一种技术方案的特点还在于，

微流控芯片为三叉型微流控芯片，微流控芯片设置有三个微流控通道入口和一个微流控通道出口，微流控芯片的通道中靠近微流控通道入口和微流控通道出口处分别设置有培养池和微柱。

光源模块包括由下至上依次固定设置有置物台、透镜支架和光源支架，微流控芯片设置在置物台上，透镜支架开设有透镜孔，透镜孔中设置有透镜，光源支架上设置有光源。

图像处理模块包括固定在微流控芯片下表面通道处的图像传感器，图像传感器依次连接有数据处理与传输电路和USB接口。

本发明所采用的第二种技术方案是，一种细胞培养方法，该方法应用如本发明第一种技术方案的细胞培养装置进行细胞培养，具体按照以下步骤实施：

步骤1、固定微流控芯片，打开电源，并将图像处理模块的USB接口与计算机连接；

步骤2、打开光源系统，调整光源位置，使光源与凸透镜、图像传感器在同一轴线上，使成像清晰；

步骤3、从中间的微流控通道入口通入带有细胞培养液的培养细胞，从两侧的微流控通道入口分别不间断通入碱性培养液和酸性培养液，碱性培养液和酸性培养液中均含有酚红试剂；

步骤4、通过计算机实时观测细胞生长状况，并间隔相等时间截取细胞图像，通过分析细胞图像RGB三通道的灰度值计算出细胞培养液的PH值，根据所培养细胞的PH值要求，调整细胞培养液的PH值，直到实时观测到细胞培养完成。

本发明第二种技术方案的特点还在于，

步骤4中通过分析细胞图像RGB三通道的灰度值计算出细胞培养液的PH值具体为，采集不同PH值下细胞图像，统计细胞图像RGB三个通道的灰度值直方图，由该直方图确定每个PH值对应的RGB三通道灰度值峰值对应的像素值，根据采集的细胞图像的RGB三通道的灰度值峰值对应的像素值，对应确定当前细胞培养液的PH值。

本发明的有益效果是：