太阳城集团

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用于测量细胞代谢的基于微型板的装置.pdf

摘要
申请专利号:

CN201510836359.7

申请日:

2015.11.26

公开号:

CN106257270A

公开日:

2016.12.28

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G01N 21/64申请日:20151126|||公开
IPC分类号: G01N21/64 主分类号: G01N21/64
申请人: 东国伊诺特公司; 赵镜真
发明人: 赵镜真
地址: 韩国庆尚南道
优先权: 2015.06.17 KR 10-2015-0086193
专利代理机构: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 王萍;尹莹莹
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法律状态
申请(专利)号:

CN201510836359.7

授权太阳城集团号:

|||

法律状态太阳城集团日:

2017.01.25|||2016.12.28

法律状态类型:

实质审查的生效|||公开

摘要

太阳城集团提供了一种用于测量细胞代谢的基于微型板的装置。该装置能够提供从至微型板的每个井穴中的药物注入至溶解氧(DO)浓度和氢离子浓度的测量的全部步骤的自动化。

权利要求书

1.一种用于测量细胞代谢的装置,包括:
能够水平和垂直地移动的XY驱动架台;
微型板,所述微型板包括多个井穴并且被安装在所述XY驱动架台的
顶部上,每个所述井穴容纳细胞并且包括溶解氧(DO)感测膜和氢离子
浓度(pH)感测膜;
传感器板,所述传感器板位于所述XY驱动架台的顶部上,并且包括
成对的用于DO检测的发光元件和用于DO检测的光检测元件,每个所述
对竖直地对应于安装在所述XY驱动架台上的所述微型板的每个井穴中
的所述DO感测膜,以及包括成对的用于pH检测的发光元件和用于pH
检测的光检测元件——每个所述对竖直地对应于每个井穴中的所述pH感
测膜;
包含药物的多个盒;
多个注入泵,所述多个注入泵被设置在固定位置处,并且被配置成将
从所述盒供应的所述药物通过喷嘴注入所述微型板的所述井穴;以及
控制器,所述控制器被配置成控制所述XY驱动架台的移动并且测量
太阳城集团所述微型板的至少一个井穴的DO浓度和pH。
2.根据权利要求1所述的装置,其中,所述DO感测膜和所述pH感
测膜是荧光膜。
3.根据权利要求1所述的装置,其中,多个盒被设置在所述装置的
壳体的上部上。
4.根据权利要求1所述的装置,还包括:
被配置成密闭密封所述微型板的全部井穴的密封盖。
5.根据权利要求4所述的装置,其中,所述密封盖能够通过控制所
述密封盖的驱动来竖直地移动。
6.根据权利要求1所述的装置,还包括:
位于所述微型板与所述传感器板之间的遮光板,所述遮光板包括分别
与用于DO检测和用于pH检测两者的所述发光元件和所述光检测元件对
应的孔。
7.根据权利要求6所述的装置,其中,所述遮光板包括多个滤光器,
所述多个滤光器允许从所述DO感测膜发出的光与从所述pH感测膜发出
的光穿过所述遮光板的所述孔的多个滤光器。
8.根据权利要求1所述的装置,还包括配置成存储用于每个所述井
穴的用户自定义方案的存储器,
其中,所述控制器控制:所述XY驱动架台的移动;至每个所述井穴
中的药物注入;以及在指定的测量太阳城集团处每个所述井穴中的DO浓度和
pH的测量。

说明书

用于测量细胞代谢的基于微型板的装置

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年6月17日在韩国知识产权局提交的韩国专利申
请第10-2015-0086193号的优先权,所述申请的全部公开内容通过引用合
并到本文中。

技术领域

以下说明涉及用于测量细胞代谢的装置,并且更具体地涉及用于通过
检测溶解氧(DO)浓度和氢离子浓度(pH)来测量细胞代谢的装置。

背景技术

韩国专利登记第10-1155136号公开了一种用于光合作用微生物培养
的多通道光生物学反应器。该反应器采用具有用于光合作用菌株和更快生
物过程开发的搜索和最优化的多个井穴的多通道微型板。此外,该反应器
通过搅动和精确温度控制建立了用于生物反应的最优环境。

DO浓度和pH为各个领域中的重要变量,对于监视(例如,饮用水
质量、食物新鲜度以及生物反应器中的细胞活化)并且保持反应的最优条
件来说,需要DO浓度和pH。另外,在诸如血液的生理材料的临床分析
和研究以及海水的分析及研究中DO浓度和pH的分析是必不可少的。

发明内容

下面的描述涉及一种用于测量细胞代谢的装置,该装置能够提供从至
微型板的每个井穴中的药物注入至溶解氧(DO)浓度和氢离子浓度的测
量的全部步骤的自动化。

在一个总的方面,提供了一种用于测量细胞代谢的装置,其包括:能
够水平地以及垂直地移动的XY驱动架台;微型板,其包括多个井穴并且
被安装在XY驱动架台的顶部上,每个所述井穴容纳细胞并且包括溶解氧
(DO)感测膜和氢离子浓度(pH)感测膜;传感器板,其位于XY驱动
架台的顶部上,并且包括用于DO检测的成对发光元件和光检测元件,每
个对竖直地对应于安装在XY驱动架台上的微型板的每个井穴中的DO感
测膜,以及包括用于pH检测的成对发光元件和光检测元件,每个对竖直
地对应于每个井穴中的pH感测膜;包含药物的多个盒;多个注入泵,其
被设置在固定位置处并且被配置成将由盒供应的药物通过喷嘴注入微型
板的井穴;以及控制器,其被配置成控制XY驱动架台的移动并且测量关
于微型板的至少一个井穴的DO浓度和pH。

DO感测膜和pH感测膜可以是荧光传感器膜。

所述多个盒可以设置在该装置的壳体的上部上。

该装置还可以包括配置成密闭密封微型板的全部井穴的密封盖。

密封盖可以通过控制密封盖的电机驱动来竖直地移动。

该装置还可以包括位于微型板与传感器板之间的遮光板,遮光板包括
分别与用于DO检测和pH检测两者的发光元件和光检测元件对应的孔。

遮光板可以包括多个滤光器,所述多个滤光器允许从DO感测膜发出
的光与从pH感测膜发出的光穿过遮光板的孔。

该装置还可以包括配置成存储用于每个井穴的用户自定义方案的存
储器。控制器可以控制:XY驱动架台的移动;至每个井穴中的药物注入;
以及在指定的测量太阳城集团处每个井穴中的DO浓度和pH的测量。

根据下面的详细描述、附图以及权利要求书,其他特征和方面将是明
显的。

附图说明

图1是根据示例性实施方式的用于测量细胞代谢的装置的透视图。

图2是图1中的装置的壳体的内部配置的透视图。

图3是图2中的壳体的内部配置的局部分解图。

图4是示出了根据示例性实施方式的装置的微型板和传感器板的框
图。

图5是根据示例性实施方式的用于说明光学测量的框图。

图6是示出了LED发光脉冲和PD输出脉冲的示例的图。

图7是根据示例性实施方式的用于说明用于测量细胞代谢的装置的控
制的框图。

图8是示出了屏幕上允许输入用户自定义方案的图。

图9是示出了屏幕上24井穴布置的示例的图。

图10是示出了根据示例性实施方式的用于测量DO浓度和pH的方法
的流程图。

图11是示出了用于识别传感器特性的测量方法的流程图。

图12是示出了根据另一示例性实施方式的用于识别传感器特性的测
量方法的流程图。

贯穿附图以及详细描述,除非另外描述,相同的附图标记将被理解为
指代相同的元件、特征和结构。为了清楚、说明以及方便起见,可以夸大
这些元件的相对尺寸和描述。

具体实施方式

提供以下描述帮助读者获得对本文中所描述的方法、装置和/或系统的
全面理解。因此,本领域技术人员将领会本文中所描述的方法、装置和/
或系统的各种改变、修改和等同内容。此外,为了增强清楚性和简明性,
可以省略众所周知的功能和构造的描述。

图1是根据示例性实施方式的用于测量细胞代谢的装置的透视图;图
2是图1中的装置的壳体的内部配置的透视图;图3是图2中的壳体的内
部配置的局部分解图;以及图4是示出了根据示例性实施方式的装置的微
型板和传感器板的框图。

测量细胞代谢的所述细胞代谢测量装置包括包围设备和电子部件的
壳体10。壳体10容置设备和电子部件,例如,盒100、注入泵200、微型
板300、XY驱动架台400以及传感器板500。如图1所示,壳体10可以
包括打开和关闭的前盖11、具有多个盒100或者具有仅一个盒;壳体10
可以物理上被分区以具有多个容纳空间。在一个示例性实施方式中,壳体
10具有一个或更多个安装孔12以将盒100安装在壳体10的上部上,并且
包含药物的盒100位于该安装孔12上。如图1所示,可以有四个安装孔
12,盒100可以位于四个安装孔12中的每个安装孔中。壳体10可以包括
孔盖13以覆盖安装孔。

四个盒100中的每个盒可以包含由用户选择的用于试验的药物,这些
药物可以彼此不同;药物例如可以为寡霉素2,4-二硝基苯酚(2,4-DNP)、
碳酰氰对-三氟甲氧基苯腙(FCCP)、鱼藤酮或者抗霉素A。盒100经由
管道连接至相应的注入泵200,并且药物通过管道被供应至每个牢固定位
的注入泵200。

注入泵200的目的是将药物注入微型板300的井穴中。在一个示例性
实施方式中,每个注入泵200是具有3通阀的注射泵。提供了多个注入泵
200,并且注入泵200的数目可以等于盒100或者物理分区的容纳空间的
数目。每个注入泵200经由每个管道连接至每个盒100。注入泵200携载
通过管道由盒100供应的药物,并且分配所述药物。

微型板300(也被称为微量滴定板)具有多个井穴310,并且井穴的
数目例如可以为6、12、24、48、96等。在所示的示例中,微型板300为
24井穴微型板。24个井穴可以形成为4行6列(A1~A6、B1~B6、C1~
C6、D1~D6)。每个井穴310容纳细胞,并且包括溶解氧(DO)感测膜
311和pH感测膜312。DO感测膜和pH感测膜均可以是涂覆有荧光染料
的荧光传感器膜。三(4,7-联苯-1,10-邻菲罗啉)钌(II),Ru(dpp)32+(在
下文中,被称为“Rudpp”)可以用作用于DO感测膜的荧光染料,并且
羟基芘-1,3,6-三磺酸三钠盐(HPTS)可以用作用于pH感测膜312的荧光
染料。

在氧检测中所使用的各种荧光染料中,Rudpp呈现出强的荧光发射并
且具有优异的荧光量子产率和荧光持续太阳城集团。通过使用Rudpp的DO检
测是基于由氧分子引起的荧光衰减。当受激荧光染料降至基态期间发射的
能量被氧分子吸收时发生荧光衰减,从而导致发射的能量的消耗以及荧光
强度的降低。荧光强度的降低与氧分子的浓度成反比。即,Rudpp被480
nm的光激发并且当其降至基态时发射600nm的荧光。用于pH检测的
HPTS可以产生强的荧光并且是无毒的。使用荧光的pH检测利用了当荧
光染料被酸或者碱质子化或者去质子化时发射荧光的原理。当向HPTS发
射405nm的光时,HPTS吸收电子并且被激发;当HPTS返回基态时,
HPTS发射510nm的荧光。

XY驱动架台400是与XY驱动架集成的台。响应于XY驱动架的驱
动,XY驱动架台400可以沿X轴和Y轴方向(即沿水平方向,例如,向
前、向后、左右)移动微型板。XY驱动架台400具有布置在其顶部上的
微型板300。因此,微型板300可以沿着X轴和Y轴移动,因此可以通过
控制XY驱动架台400的移动来将微型板300的特定井穴310放置在注入
泵200中之一的下面。这意味着期望的药物可以被自动注入每个井穴310
中。另外,可以根据XY驱动架台400的移动来搅动井穴310中的药物。
换言之,控制器可以为搅动的目的控制XY驱动架台的移动。

安装至传感器壳体20的传感器板500被整体地提供至XY驱动架台
400的顶部。微型板300位于传感器板500上。传感器板500包括用于DO
检测的成对发光元件521和光检测元件511,每个对竖直地对应于每个井
穴310中的DO感测膜。传感器板500还包括用于pH检测的成对发光元
件522和光检测元件512,每个对竖直地对应于每个井穴310中的pH感
测膜。发光元件可以是发光二极管,并且光检测元件可以是光电二极管或
者光电晶体管。当用于DO检测的发光元件521朝向微型板300发光时,
荧光DO感测膜发射荧光,并且用于DO检测的光检测元件511接收所发
射的荧光。当用于pH检测的发光元件522发光时,荧光pH感测膜发射
荧光,并且用于pH检测的光检测元件512接收所发射的荧光。

虽然在图1至图4中未示出,但是控制器700控制装置的整体操作,
并且可以通过包括以下元件中的至少一些来形成:一个或更多个处理器、
现场可编程门阵列(FPGA)、微控制单元(MCU)等。控制器700可以
被设置为单个控制器,或者被设置为多个控制器。在后者的情况下,控制
器700可以包括主控制器以及辅助控制器,辅助控制器位于远处并且能够
向主控制器传送数据或者接收来自主控制器的数据。控制器700可以控制
XY驱动架台400的移动和注入泵200的驱动以及控制光学测量。另外,
太阳城集团微型板300的至少一个井穴310的信号被传感器板500的光检测元件
接收,然后被转换成电信号。通过分析该电信号来测量DO浓度和pH。
除了上述操作之外,控制器700可以执行用于操作装置的其他控制功能。

根据另外的方面,装置还可以包括遮光板320。遮光板320定位在传
感器板500上,或者更具体地,在传感器板500与微型板300之间。在一
个示例性实施方式中,遮光板320可以是黑色塑料板以遮蔽光。遮光板320
包括与用于DO和pH检测两者的相应的发光元件521,522以及光检测元
件511,512对应的孔。因此,从发光元件和荧光传感器膜发射的光通过孔
而被传送。

此外,遮光板320还可以包括多个滤光器330。滤光器330是传送来
自DO感测膜或pH感测膜的荧光的带通滤光器。在24井穴微型板以4
行6列排列的情况下,6滤光器330可以如图4所示设置。滤光器330允
许来自荧光传感器膜的荧光穿过遮光板320的孔。遮光板320可以具有形
成在其中布置有与用于DO检测的光检测元件511对应的孔以及与用于
pH检测的光检测元件512对应的孔的区域上的滤光器槽321,如图4所示,
并且滤光器330分别装进滤光器槽321中。

根据另一方面,装置还可以包括密封盖600。密封盖600为密闭密封
微型板300的全部井穴310的盖。如图3所示,密封盖600的下部形成为
具有与相应的井穴310对应的突出部,以便完全密封井穴310,并且至少
用于密封井穴310的突出部可以由橡胶制成。如图2所示,密封盖600可
以定位在壳体10内的一侧处,并且该位置被称为测量DO浓度和pH的测
量位置。在一个方面,密封盖600可以沿Z轴(即,沿竖直方向)移动。
为此,设置了Z轴驱动电机。通过控制Z轴驱动电机的驱动,控制器700
控制密封盖600的向上和向下移动。为了对于微型板300的至少一个井穴
310执行光学测量,控制器700移动XY驱动架台400至测量位置,然后
向下移动密封盖600以密封微型板300,随后执行光学测量。一旦光学测
量完成,控制器700向上移动密封盖600,使得密封盖600与微型板300
分离。密封微型板300的原因在于在光学测量期间防止空气进入井穴,从
而确保准确测量。

此外,装置还可以包括计算设备30。计算设备30可以是单体个人计
算机,并且可以设置到壳体10的上部,如图2所示。在控制器包括主控
制器和辅助控制器的情况下,主控制器可以配置在计算设备30中,并且
辅助控制器可以配置在传感器板500中。计算设备30的显示模块可以是
由能够显示图像并且接收用户输入的触摸面板形成的触摸屏。可替选地,
显示模块可以仅用作显示器,并且可以设置另外的用户输入手段。计算设
备30可以提供使用户能够输入期望数据的图形用户界面(GUI)。

图5是根据示例性实施方式的用于说明光学测量的框图。发光阵列包
括形成在传感器板500上的多个光发射器520。光发射器520的数目是井
穴数目的两倍。由于每个井穴310具有DO感测膜311和pH感测膜312,
因此对于每个井穴310提供了2个光发射器520。每个光发射器520可以
包括作为发光元件的LED以及能够调整LED的驱动电流的数字电位计。
控制器700可以控制数字电位计以调整光量。光检测阵列还包括形成在传
感器板500上的多个光检测器510。由于与光发射器520相同的原因,光
检测器510的数目也是井穴数目的两倍。每个光检测器510可以包括作为
光检测元件的光电二极管(PD),以及能够调整PD的驱动电流的数字电
位计。

信号处理器530处理待发送至光发射器520的输出信号以及从光检测
器510发出的输入信号两者。信号处理器530可以配置在传感器板500上,
或者配置在分离的板上。如图5所示,信号处理器530包括发光选择器531、
光检测选择器532、脉冲发生器533、放大器534和波形整形器535。发光
选择器531被配置成选择光发射器520中之一,并且光检测选择器532被
配置成选择光检测器510中之一。在一个示例性实施方式中,发光选择器
531和光检测选择器532均是多路复用器。脉冲发生器533生成并且输出
脉冲。输出的脉冲可以被放大器放大,然后被输出至发光阵列。接收到放
大的脉冲的光发射器520根据脉冲持续太阳城集团发光。光检测器510接收信号,
并且该信号通过光检测选择器532被输入至放大器534。放大器534放大
所接收的信号并且输出所放大的信号。波形整形器535对所放大的信号的
波形进行整形。在一个示例性实施方式中,波形整形器535是施密特触发
器。众所周知的是,施密特触发器比较信号的电压与参考电平(触发电平)
并且将电压标准化为“1”或者“0”。

控制器700负责太阳城集团光学测量的全部控制。在这种情况下,控制器700
可以是辅助控制器。控制器700可以通过控制光发射器520的数字电位计
来调整LED的光强度,以及通过控制光检测器510的数字电位计来调整
PD的灵敏度。控制器700可以向发光选择器531输出发光选择信号,使
得所述选择器可以选择特定的光发射器520。控制器700还可以向光检测
器532输出光检测信号以选择特定的光检测器510。另外,控制器700可
以控制脉冲发生器533的脉冲持续太阳城集团,控制放大器534的放大增益,以
及控制通过波形整形器535进行的波形整形的触发电平。

一旦波形整形器535整形了信号的波形,那么控制器700测量荧光强
度。在一个示例性实施方式中,控制器700使用太阳城集团延迟测量方法测量荧
光强度。具体地,控制器700测量LED发光脉冲的延迟和PD输出脉冲
的延迟两者,以及从测量的延迟获得荧光强度。荧光发射的延迟与氧分子
的浓度和氢离子浓度有关:其与氧分子的浓度成比例并且与氢离子浓度成
反比。因此,可以通过测量荧光发射的延迟太阳城集团来计算DO浓度和pH。
参照图6,从LED发光脉冲测量PD输出脉冲延迟。例如,可以测量LED
发光脉冲的上升沿与PD输出脉冲的上升沿之间的延迟太阳城集团(①);或者可
以测量LED发光脉冲的下降沿与PD输出脉冲的下降沿之间的延迟太阳城集团
(②)。为了提高准确度,控制器700可以重复测量许多次,并且计算平
均值,从而获得荧光强度。当计算平均值时,可以排除最大值和最小值。

在另一示例性实施方式中,控制器700测量PD输出脉冲的持续太阳城集团,
并且从所测量的持续太阳城集团获得荧光强度。如果LED发光脉冲宽度被固定,
那么PD输出脉冲宽度根据荧光强度而变化。由于LED发光脉冲宽度是
已知的,因此控制器700可以通过测量PD输出脉冲宽度(③)来获得荧
光强度。为了提高结果的准确度,控制器700重复测量许多次,并且计算
平均值以获得荧光强度,其中在计算平均值时可以排除最小值和最大值。
在另一示例性实施方式中,控制器700采用了太阳城集团延迟测量方法和PD输
出脉冲宽度测量方法两者来获得荧光强度。例如,来自两种方法的测量值
取平均,并且基于平均值,可以获得荧光强度;或者可以通过向该两种方
法施加不同的权重来获得荧光强度。

图7是根据示例性实施方式的用于说明用于测量细胞代谢的装置的控
制的框图。用户输入/输出(I/O)部800包括用于用户输入的输入装置和
用于输出数据的输出装置。用户I/O部800可以不配置在装置中。在这种
情况下,测量细胞代谢的装置可以经由通信线缆或者无线连接连接至用作
用户I/O的外部计算机。存储部900包括一个或更多个存储器。存储部900
存储用于装置的整体操作的操作程序和控制数据两者。存储部900包括方
案存储器910和修正存储器920。方案存储器910存储用于每个井穴的用
户自定义方案。用户自定义方案是用于自动执行每个井穴的测量过程的信
息。在一个示例性实施方式中,用户自定义方案包括用于每个井穴的太阳城集团,
例如,注入的量、药物类型以及给药与测量之间的闲置太阳城集团。修正存储器
920存储下面将描述的驱动太阳城集团或者偏移值。

虽然未示出,控制器700可以物理地被划分成主控制器和辅助控制器。
主控制器可以配置在计算设备30中,而辅助控制器可以配置在传感器板
500中。主控制器可以是一个或更多个处理器,而辅助控制器可以是微控
制单元(MCU)。辅助控制器控制仅与光学测量有关的操作,如参照图5
所述,而主控制器控制全部其他操作。

如图7所示,控制器700可以包括方案设定器710和浓度测量部720,
以及修正测量部730。方案设定器710、浓度测量部720和修正测量部730
可以配置为软件模块。控制器700可以被划分成用于每个软件功能单元的
主控制器和辅助控制器,其中用于光学测量的配置可以设置在辅助控制器
中,而全部其他配置可以设置在主控制器中。配置成设置用户自定义方案
的方案设定器710接收通过设置在用于测量细胞代谢的装置上的用户I/O
部800由用户输入或者从外部计算设备输入的用户自定义方案,将所接收
的方案存储在存储部900中,并且完成方案设置。

图8是示出了允许输入用户自定义方案的电子数据表屏幕的图。用户
可以通过电子数据表输入药物类型、注入的量以及给药与测量之间的闲置
太阳城集团,如图8所示。方案设定器710通过如图8所示的电子数据表接收用
于每个井穴的用户自定义方案的数据,并且将所接收的方案存储在存储器
910中以完成方案设置。

图9是示出了24井穴布置微型板的屏幕的示例的图,或者更具体地,
按4行6列的24井穴布置的屏幕的图像。用户可以从图9所示的屏幕选
择井穴实体,并且定义要被应用于所选择的井穴的方案。或者用户可以首
先定义方案,然后选择井穴实体。方案设定器710例如可以显示输入窗以
使得用户能够输入包括用于每个井穴的太阳城集团如下中的至少之一的太阳城集团的
方案:注入的量、药物类型、给药太阳城集团以及给药与测量之间的闲置太阳城集团。
输入窗可以与图9中所示的24井穴图像一起显示。用户可以选择两个或
更多个井穴实体,并且方案设定器710可以将用户自定义方案设置为对于
所选择的两个或更多个井穴的组来说相同。另外,井穴的组可以用不同的
颜色来着色以便彼此可区分。

方案设定器710可以将图8中的电子数据表与图9中的井穴布置图像
关联起来。例如,当用户使用电子数据表定义方案时,方案设定器710将
定义的方案应用于井穴布置屏幕图像。相反地,当用户使用井穴布置屏幕
图像来定义方案时,方案设定器710将定义的方案应用于电子数据表。

浓度测量部720根据存储在方案存储器910中的用户自定义方案实施
主测量过程。修正测量部730执行初始测量过程以改善由浓度测量部720
测量的准确度。由于制造过程中的差异,传感器板上的全部传感器难以具
有相同的特性,从而导致测量结果中的误差。因此,在实施实际测量之前,
会需要识别全部传感器的特性,然后需要实施DO浓度和pH的测量。修
正测量部730将用于驱动其特性事先已经被识别的每个传感器的驱动太阳城集团
存储在修正存储器920中;或者修正测量部730可以将用于校正测量值的
偏移值存储在修正存储器920中。

图10是示出了根据示例性实施方式的用于测量DO浓度和pH的方法
的流程图。返回参照图7,浓度测量部720根据存储在方案存储器910中
的用户自定义方案执行测量过程。浓度测量部720移动XY驱动架台400
至特定位置以便根据用于每个井穴的用户自定义方案将药物注入每个井
穴,如S100中所述,并且控制注入泵采用指定药物填充每个井穴,如S110
中所述。如果方案指定了每个井穴的药物注入太阳城集团,那么过程遵照该方案。
否则,井穴随后被指定药物填满。如果对于每个井穴没有指定注入药物的
太阳城集团,并且井穴被分配有如图7中的电子数据表中所示的序号,那么浓度
测量部720控制XY驱动架台400的移动以及注入泵200的驱动以便根据
序号填满井穴。在将指定药物注入井穴之后,浓度测量部720可以对于每
个井穴闲置预定太阳城集团段,使得每个井穴中发生生物化学反应,如S120中
所述。浓度测量部720控制XY驱动架台400对每个井穴在指定测量太阳城集团
处放置就位,如S130中所述。可替选地,浓度测量部720可以控制XY
驱动架台400预先放置就位。在S140中,浓度测量部720控制密封盖600
使得所述盖对每个井穴在指定测量太阳城集团处向下移动,从而位于XY驱动架
台400上的微型板300的井穴可以被密闭密封。然后,一旦微型板300的
井穴被完全密封,那么浓度测量部720通过使用光学测量来测量DO浓度
和pH两者,如S150中所述。

浓度测量部720可以控制密封盖600使得在测量之后所述盖向上移
动。另外,浓度测量部720可以控制XY驱动架台400移动至参考位置,
或者使XY驱动架台400保持在测量位置处。然后,浓度测量部720可以
继续执行操作,直至根据用户自定义方案完成全部井穴的测量。此外,浓
度测量部720可以执行位置控制,用于在根据用户自定义方案实施控制之
前识别XY驱动架台400的参考位置。例如,浓度测量部720使用XY驱
动架台的限制开关识别参考位置。位置识别技术是众所周知的,因此将省
略其详细描述。在没有密封盖600的情况下,可以不指定测量位置。在该
情况下,如果微型板300的井穴需要被密闭密封以用于测量,那么用户可
以手动地采用单独的密封盖来覆盖微型板300。例如,用户可以打开前盖
并且采用前盖来密封微型板300。

图11是示出了用于识别传感器特性的测量方法的流程图。为了识别
传感器的特性,微型板300的井穴可以填充标准试剂。标准试剂可以被包
含在盒100内并且通过注入泵200被注入微型板300的井穴中。修正测量
部730以指定驱动电流值来驱动LED,如S200中所述,并且检查产生的
PD输出电流值,如S210中所述。如果所检查的PD输出电流值不同于参
考电流值,那么修正测量部730基于PD输出电流值与参考电流值之间的
差来计算LED驱动电流值,该LED驱动电流值被校准以允许PD输出电
流值与参考电流值相同,如S220中所述。然后,修正测量部730将作为
驱动太阳城集团的所计算的LED驱动电流值存储在修正存储器920中,如S230
中所述。然后,随着修正测量部730对于全部LED-PD顺序地执行前述的
步骤,驱动太阳城集团表被形成并且被存储在修正存储器920中。因此,浓度测
量部720根据存储在修正存储器920中的驱动太阳城集团表中的每个LED的驱
动电流值来控制光强度。在另一方法中,修正测量部730可以调整LED
驱动电流值直至发现允许PD输出电流值与参考电流值相同的精确LED
驱动电流值。

图12是示出了根据另一示例性实施方式的用于识别传感器特性的测
量方法的流程图。为了识别传感器的特性,微型板300的井穴可以填充标
准试剂。可替选地,标准试剂可以被包含在盒100内并且通过注入泵200
被注入微型板300的井穴中。修正测量部730以指定驱动电流值来驱动
LED,如S300中所述。然后,修正测量部730通过控制PD的数字电位
计来调整PD的驱动电压以搜索最优的PD灵敏度,如S310中所述。然后,
在检查最优的PD驱动电流值之后,修正测量部730计算太阳城集团默认驱动电
流值的偏移值,并且存储该偏移值,如S320中所述。随着浓度测量部720
对于全部LED-PD顺序地执行前述的步骤,偏移太阳城集团表被形成并且被存储
在修正存储器920中,如S330中所述。偏移太阳城集团表被浓度测量部720使
用。浓度测量部720以对于PD的输出信号固定的数字电位计值执行光学
测量,并且随后通过将偏移反映到测量值来校准测量值。在这种情况下,
可以通过辅助控制器来执行光学测量,并且测量值的校准可以通过主控制
器来执行。

用于识别传感器特性的前述测量方法可以在细胞代谢测量装置的初
始化开始时仅执行一次。然而,随着传感器的使用,传感器会损耗,因此
用户可以手动地或者定期地初始化装置以便重新确定传感器特性。另外,
在初始化之后,浓度测量部720可以调整施密特触发器的触发电平以控制
PD的灵敏度。

用于测量细胞代谢的上述装置可以基本上提供精确的温度控制功能。
例如,装置可以控制加热器,同时采用具有0.1℃或更高分辨率的传感器来
测量壳体10内的温度,使得壳体10内的温度可以被调整为人体温度(即,
37℃),并且装置可以将太阳城集团所测量的温度的太阳城集团显示到显示模块。

根据如上所述的示例性实施方式,能够实现从至微型板的每个井穴中
的药物注入至DO浓度和pH的测量的全部步骤的自动化。

另外,能够允许用户对于微型板的每个井穴定义各种测试方案并且实
施DO浓度和pH的测量。

此外,能够确保荧光强度的准确测量。

以上已经描述了多个示例。然而,将理解的是,可以进行各种修改。
例如,当以不同的顺序执行所述的技术时,和/或当所述的系统、架构、设
备或电路中的部件以不同的方式组合和/或被其他部件或其等同物替代或
补充时,可以获得适当的结果。因此,其他实现方式在随后权利要求的范
围内。

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用于 测量 细胞 代谢 基于 微型 装置
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