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公开(公告)号：CN112852885B
公开(公告)日：2022-11-29
申请号：CN202110102447.X
申请日：2021-01-26
Applicant: 南开大学
IPC: C12N15/89
Abstract: 本发明提出了一种被动显微注射方法，该方法在装入注射液的注射微针内提供气压以平衡微针管内虹吸效应，向撤针方向快速移动注射微针，微针内的液体会被甩出，达到显微注射的目的。这种被动显微注射方法可通过调节注射微针移动速度、移动时间以及微针开口半径来控制注射量；注射体积随注射微针移动速度增大而线性增大，随微针移动时间增大而近似对数曲线增大，随微针开口半径增大而近似指数曲线增大。这种被动注射方法可应用于细胞显微注射，在注射过程中仅提供细胞内压大小的平衡压，不提供额外正压，可有效降低注射过程对细胞造成的伤害。
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公开(公告)号：CN112080387A
公开(公告)日：2020-12-15
申请号：CN202010862099.1
申请日：2020-08-25
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明涉及一种基于细胞核位置动态漂移建模的细胞核操作方法，包括以下步骤：离线标定细胞核相对于极体的三维分布；通过三维有限元建模获得细胞核相对于微针位置的动态漂移轨迹；利用因析设计法确定细胞核位置动态漂移的主导影响因素；对微针胞内移动参数与细胞核位置动态漂移轨迹参数的关系进行拟合，确定接近细胞核所需的微针轨迹，由控制器控制微针沿确定的轨迹在胞内移动并接近细胞核并完成相应操作。利用本发明所述的细胞核操作方法，进行去核操作，可自动控制胞内运动轨迹及胞质去除量。相较人工去核操作，相同去核成功率下胞质去除量减少60％，家猪克隆胚胎卵裂率提升近一倍。
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公开(公告)号：CN111830278A
公开(公告)日：2020-10-27
申请号：CN202010740702.9
申请日：2020-07-29
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明涉及一种基于生长域的微管内增量式细胞质的速度场检测方法。所述检测方法，包括以下步骤：S1，微针刺入细胞前，对细胞内细胞质的位置进行标定；S2，通过图像处理的方式对微管内增量式细胞质进行位置标定；S3，计算t时刻，微管内增量式细胞质的定义域Ωt；S4，实时更新细胞质定义域Ωt，得到微管内增量式细胞质的生长域；S5，在生长域内设定检测目标点，作为追踪对象；S6，利用光流法追踪并获取检测目标点运动及形变后的新位置，计算得到增量式细胞质内部的速度场。本发明通过基于生长域的微管内细胞质的速度场检测，用来评价分析细胞去核过程的好坏，对于调整显微去核操作中的重要参数，降低对细胞的损伤，具有重要的指导意义。
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公开(公告)号：CN110161220A
公开(公告)日：2019-08-23
申请号：CN201910448638.4
申请日：2019-05-28
Applicant: 南开大学
IPC: G01N33/483 , G01N3/08
Abstract: 本发明提供了一种机器人化测细胞弹性的方法，属于细胞级别的显微操作。该方法利用一个传输微管进行存储和传输细胞，利用测量微管插入传输微管拾取目标细胞，在传输微管内施加负压拉开黏连的多余细胞以确保显微视野范围内只有一个待测细胞，然后用测量微管测量细胞弹性，实现了机器人化的测细胞弹性。该方法包括：传输微管和测量微管的水平度检测；自动化细胞传输和细胞黏连检测；破坏细胞黏连的压强计算；自动化细胞弹性测量。实验结果表明，该方法能够连续操作20个细胞，操作速度是现有方法的4倍。
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公开(公告)号：CN110157742A
公开(公告)日：2019-08-23
申请号：CN201910449314.2
申请日：2019-05-28
Applicant: 南开大学
IPC: C12N15/873
Abstract: 一种基于微流道的机器人化体细胞核移植操作方法。该方法的特点是引入的微流道用于存储细胞，引入了平行的双针分别用于细胞去核以及注核。该方法包括以下关键步骤：细胞的微流道存储，细胞的定位，细胞吸持，细胞去核，去核针与注核针的转换，细胞注核，最后释放已操作的细胞。实验结果表明该流程较传统体细胞核移植流程节约了41.7％的时间，并与手动体细胞核移植的存活率、成功率一致，有效的提升了体细胞核移植的效率与可重复性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111652848B
公开(公告)日：2023-06-09
申请号：CN202010376359.4
申请日：2020-05-07
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明公开机器人化的贴壁细胞三维定位方法，包括以下步骤：微针针尖的三维定位：对微针针尖进行垂直定位和水平定位；贴壁细胞的水平定位：利用显微镜对贴壁细胞进行自动聚焦，再利用正负方向的细胞离焦图像定位贴壁细胞水平位置，确定每个贴壁细胞的中心位置；贴壁细胞的垂直定位：微针针尖从目标细胞中心位置上方下降，微针阻值超过一定数值时，认为微针接触到贴壁细胞的上表面，完成贴壁细胞的垂直定位。本发明定位过程中无需人为干预，实现了贴壁细胞的全自动三维定位；细胞水平定位的成功率和误差分别是94.7％和0.3μm，细胞垂直定位的精度是0.2μm，在贴壁细胞膜片钳封接应用中，细胞封接的成功率可以达到80％，定位速度和准确率都要高于现有技术。
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公开(公告)号：CN112305209B
公开(公告)日：2021-11-23
申请号：CN202011151720.X
申请日：2020-10-26
Applicant: 南开大学
IPC: G01N33/487 , G01N15/10 , G01B7/28
Abstract: 本发明涉及一种无接触贴壁细胞三维形态测量方法及细胞封接方法，包括以下步骤：(1)对电极接近贴壁细胞上表面的过程进行电学仿真，确定电极距细胞表面距离与检测电阻上升的关系曲线；(2)提取细胞轮廓，并通过对细胞表面上5个点的无接触高度检测结果拟合细胞三维形态；(3)对电极进行三维定位，并根据细胞三维形态信息确定细胞表面上能够最大程度覆盖电极口的接触点位置；(4)控制电极移动到设定接触点处接触细胞表面，接触细胞，下降压入细胞膜并完成细胞封接。本发明所述细胞三维形态测量方法中，电极堵塞几率低，保证了后续细胞封接操作的正常进行。本发明所述的细胞封接方法可实现70％的封接成功率。
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公开(公告)号：CN111595508A
公开(公告)日：2020-08-28
申请号：CN202010376357.5
申请日：2020-05-07
Applicant: 南开大学
IPC: G01L11/00
Abstract: 本发明公开一种细胞内压的测量方法，包括以下步骤：确定微管刺入细胞后的运动过程中细胞形变恢复到初始状态程度最高的时刻；根据微管内液体的毛细压和注射气压计算出当前细胞内部的压力；计算微管刺入前后细胞内部的体积变化量；通过微管刺入前后细胞内部的体积变化比和当前细胞内部的压力计算初始的细胞内压。本发明利用刺入细胞的微管内液体感知细胞内压，通过图像处理检测出细胞的形变、微管内液面接触角和液面移动距离，然后通过平衡压模型计算初始细胞内压。本发明对实验设备要求简单，对细胞的损伤小，并且不影响后续对细胞的操作；可以有效地检测出细胞的初始内压，平均速度为每个细胞2分钟。
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公开(公告)号：CN110161220B
公开(公告)日：2020-05-26
申请号：CN201910448638.4
申请日：2019-05-28
Applicant: 南开大学
IPC: G01N33/483 , G01N3/08
Abstract: 本发明提供了一种机器人化测细胞弹性的方法，属于细胞级别的显微操作。该方法利用一个传输微管进行存储和传输细胞，利用测量微管插入传输微管拾取目标细胞，在传输微管内施加负压拉开黏连的多余细胞以确保显微视野范围内只有一个待测细胞，然后用测量微管测量细胞弹性，实现了机器人化的测细胞弹性。该方法包括：传输微管和测量微管的水平度检测；自动化细胞传输和细胞黏连检测；破坏细胞黏连的压强计算；自动化细胞弹性测量。实验结果表明，该方法能够连续操作20个细胞，操作速度是现有方法的4倍。
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公开(公告)号：CN111832191B
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202010747432.4
申请日：2020-07-29
Applicant: 南开大学
IPC: G06F30/20 , G06F111/10
Abstract: 本发明涉及一种基于生长域的微管内增量式细胞质速度场检测结果是否准确，真实有效的评估方法，所述评估方法基于以下步骤实现：S1，定义微管内增量式细胞质的生长域；S2，基于生长域建立微管内增量式细胞质的位移关系模型；S3，基于步骤S2所建立的位移关系模型，检测微管内增量式细胞质的速度场；S4，通过图像灰度误差对步骤S3计算得到的速度场的真实性进行评估。其中，所述的评估方法通过定义微管内增量式细胞质的生长域，并基于该生长域进行胞质定义域内质点的位移关系建模，然后通过该位移关系模型，计算微管内细胞质的速度场、灰度值以及灰度值误差，该灰度值误差可以对微管内增量式细胞质速度场的准确性、有效性进行评估。
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