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公开(公告)号：CN119818224A
公开(公告)日：2025-04-15
申请号：CN202411911364.5
申请日：2024-12-24
IPC: A61D1/00 , A61D3/00 , G06T7/00 , G06T7/70 , G06T3/4038
Abstract: 本发明公开一种自动化盲法膜片钳操作方法，属于细胞级别的显微操作技术领域，包括以下步骤：首先设计了动物头部板台双层固定装置，通过板台双层机械结构提高动物头部固定稳定性，减少动物头部运动对膜片钳操作的影响；其次，通过图像拼接技术获得颅骨全局平面图像并基于该图像完成开颅孔精准定位；基于坐标变换规划电极经开颅孔进入大脑环境的运动路径，根据坐标变化完成微管电极轨迹规划；在电极进入大脑皮层之后基于电极电阻完成血管避障和目标细胞的接触、高阻封接和破膜，最终完成全细胞电生理信号记录，实现基于电极电阻反馈的盲法膜片钳自动化操作本发明相较人工操作，操作速度提升近一倍，封接成功率提升了5.8％，记录成功率提升了3.7％。
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公开(公告)号：CN117539148B
公开(公告)日：2025-02-25
申请号：CN202311493364.3
申请日：2023-11-10
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种膜片钳高阻封接动态建模与控制方法，涉及显微操作领域，具体包括以下步骤：S1：对膜片钳高阻封接动态过程的细胞进行受力分析，估计阻值随时间变化曲线；S2：实验并记录不同吸持压下封接阻值随时间变化数据；S3：利用自回归模型对不同吸持压下封接阻值随时间变化的数据进行模型辨识，得到封接阻值‑吸持压系统传递函数；S4：针对系统中存在很多无法确定的干扰的问题，设计自抗扰控制器，实现膜片钳高阻封接过程中吸持压的自抗扰控制。通过实验对本发明进行验证后，结果表明，本发明提出的方法中的高阻封接成功率较固定吸持压的方法提高了35％以上。
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公开(公告)号：CN118605145A
公开(公告)日：2024-09-06
申请号：CN202410580303.9
申请日：2024-05-11
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供了一种基于分数阶微积分的卵母细胞去核过程建模与控制方法，属于细胞级别的显微操作技术领域，该方法包括如下步骤：步骤1，使用显微操作系统进行卵母细胞去核操作，记录控制输入与胞质面观测位置数据；步骤2，基于实验中的控制输入与胞质面的位置数据进行分数阶系统辨识；步骤3，基于系统的分数阶状态方程，设计自适应滑模控制器。本发明提供的一种基于分数阶微积分的卵母细胞去核过程建模与控制方法相较传统方法，可以对卵母细胞去核的动态过程进行更为准确的系统辨识，基于辨识得到的系统设计的控制器实现了更为精准的去核控制。该方法可用于针对其他粘弹性材料的控制过程。
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公开(公告)号：CN118522341A
公开(公告)日：2024-08-20
申请号：CN202410580716.7
申请日：2024-05-11
IPC: G16B5/30 , C12N15/87 , G16B40/00 , G16H20/40 , G06F30/25 , G06F30/28 , G06F119/02 , G06F119/14 , G06F113/08
Abstract: 本发明提供了一种基于应力失效模型的细胞刺入速度规划方法，属于细胞级别的显微操作技术领域，包括以下步骤：步骤1，建立细胞刺入仿真环境；步骤2，建立刺入过程中细胞机械损伤的应力失效模型；步骤3，检测细胞刺入过程中的应力失效比例；步骤4，基于应力失效模型评估不同速度的细胞刺入过程，对刺入速度进行规划。本发明提供的基于应力失效模型的细胞刺入速度规划方法相较传统方法，能够对大范围的动态刺入速度下的细胞机械损伤结果进行评估，从而规划出最优的刺入速度，提升细胞后续发育率，通过和现实实验中结果进行对比验证，证明本细胞刺入速度规划方法的有效性。
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公开(公告)号：CN116945664B
公开(公告)日：2025-01-17
申请号：CN202310956915.9
申请日：2023-08-01
Abstract: 本发明涉及显微操作技术领域，且公开了一种复合型微管制备方法及局部细胞外环境调控方法，其中通过以下步骤实现被吸持细胞外局部微环境的自动调控：使用通用注射器前端加热拉制出一根微型塑料导管，经持针器侧面开孔密封并深入玻璃微管前端，构建出一种独立双气路的复合型玻璃微管；在环境调整溶液中加入荧光物质，结合荧光显微镜成像系统，通过对玻璃微管口的荧光强度反馈，调整活塞注射速度，实现被吸持细胞表面外部局部环境的自动调节。本发明通过制作双气路复合型玻璃微管，结合系统仿真建模结果和显微视觉反馈最终完成细胞局部外环境的自动调整。实验结果表明该方法细胞局部外环境的调整过程平均耗时仅105s，调整成功率达95％。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118126809A
公开(公告)日：2024-06-04
申请号：CN202410426931.1
申请日：2024-04-10
IPC: C12M1/00
Abstract: 本发明提供一种基于力矩平衡的细胞精准拨动方法，属于细胞级别的显微操作技术领域，包括以下步骤：S1：通过对细胞临界吸持状态力矩平衡条件进行分析，确定固定细胞使之不脱离吸持针所需的最小吸持力；S2：通过对拨动过程的细胞进行受力分析，确定使细胞力矩平衡所需要的最小拨动力表达式；S3：摩擦推动实验确定吸持针‑细胞与拨动针‑细胞间的摩擦系数；S4：基于力矩平衡进行拨动，减小对细胞的伤害提高拨动精度。本发明使用最小吸持力固定细胞，通过拨动针的力位控制对目标细胞施加最小拨动力，使细胞处于平衡状态，将拨动过程中的平均细胞形变减少为人工操作的15％以下，将细胞拨动误差降低到1°以内。
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公开(公告)号：CN117517633A
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202311493824.2
申请日：2023-11-10
IPC: G01N33/483
Abstract: 本发明公开了一种基于囊泡破裂过程检测的机器人化内面朝外膜片钳技术，涉及细胞级别的显微操作技术领域，具体包括S1：通过对囊泡形成和破裂的机制进行分析，使用反向验证法获得封接单层膜片的方法，从而验证获得了内面朝外的单层膜片；S2：设计换液装置，以用于保证换液过程的快速性和稳定性；S3：机器人化操作获得内面朝外的单层膜片。本发明通过对囊泡破裂过程的检测和快速换液装置的设计，首次在贴壁细胞上完成了机器人化的内面朝外单层膜片，对促进内面朝外膜片钳技术的推广应用具有重要意义。
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公开(公告)号：CN116974183A
公开(公告)日：2023-10-31
申请号：CN202311095524.9
申请日：2023-08-29
Abstract: 本发明提供了一种在体动态荧光成像控制建模方法，属于膜片钳技术领域，包括以下步骤：确定注射电极微管的几何参数；确定电极内液和活体脑环境的物理参数；根据参数建立在体注射模型；对在体注射模型采用四边形划分网格；判断微管是否处于运动状态，如果是，启动动网格设置，微管移动，直至微管尖端周围的光场中出现目标细胞；ADRC控制器基于目标细胞周围区域的荧光物质质量分数，实时控制微管尖端荧光物质的吹出压强值，以维持目标细胞周围区域荧光强度的稳定。本发明将ADRC控制器与有限元建模仿真结合，大大降低了实验成本，为在体定荧光强度荧光注射实验的ADRC控制器设计以及双光子膜片钳自动化荧光注射奠定了基础。
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公开(公告)号：CN116945664A
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202310956915.9
申请日：2023-08-01
Abstract: 本发明涉及显微操作技术领域，且公开了一种复合型微管制备方法及局部细胞外环境调控方法，其中通过以下步骤实现被吸持细胞外局部微环境的自动调控：使用通用注射器前端加热拉制出一根微型塑料导管，经持针器侧面开孔密封并深入玻璃微管前端，构建出一种独立双气路的复合型玻璃微管；在环境调整溶液中加入荧光物质，结合荧光显微镜成像系统，通过对玻璃微管口的荧光强度反馈，调整活塞注射速度，实现被吸持细胞表面外部局部环境的自动调节。本发明通过制作双气路复合型玻璃微管，结合系统仿真建模结果和显微视觉反馈最终完成细胞局部外环境的自动调整。实验结果表明该方法细胞局部外环境的调整过程平均耗时仅105s，调整成功率达95％。
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公开(公告)号：CN116869733A
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN202310810167.3
申请日：2023-07-04
Abstract: 本发明属于眼科机器人技术领域，提供了用于视网膜静脉注射手术的气体缓冲注射系统，包括流量计、三通A、气压传感器、进样器和微型直线伺服驱动器，所述三通A的三个接口分别与流量计、气压传感器和进样器连接，所述进样器与微型直线伺服驱动器连接，所述微型直线伺服驱动器的后端配有压力传感器，所述压力传感器用于测量所述三通A内的顶部气体的压力，气体的下方为粘性液体。以及气体缓冲注射方法，根据最优注射体积曲线以及气压传感器的反馈数据，实时调整微型直线伺服驱动器的推杆运动距离，按照最优注射体积曲线进行注射。本发明在管路中加入了气体，利用气体缓冲注射压力，并将气体压力作为反馈数据，调整注射速度，实现平稳注药。
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