CN107687999A - 一种细胞质量检测方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种细胞质量检测方法和系统，其中，方法包括：步骤1，开启与细胞培养制备设备连接的计数池管路对应的控制管压阀，将混合好的待检检测细胞样品送至计数池管路；步骤2，控制数码显微镜停留在计数池下；步骤3，对数码显微镜发送拍照指令，控制数码显微镜对计数池进行拍摄，获得细胞显微照片；步骤4，分析细胞显微照片，获得待检测细胞样品的细胞质量检测信息。通过将细胞培养制备或制备过程中的待检测细胞通过计数池管路送入计数池，并在进行拍照获得细胞显微照片后进行分析获得细胞质量检测信息，达到实时对细胞的培养制备过程中的细胞质量进行检测，减少了检测周期和检测成本，采用自动分析，提高了检测结果的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及细胞培养制备技术领域，特别是涉及一种细胞质量检测方法和系统。
背景技术
细胞培养是20世纪初才创立的一种研究动物细胞行为的方法，主要是指从体内组织取出细胞，模拟其体内生长环境，在无菌、适当温度及酸碱度和一定营养条件下，使细胞生长繁殖，并维持其结构和功能的一种培养技术，随着生物科技的不断发展，细胞培养工作现已广泛应用于生物学、医学、新药研发等各个领域，成为最重要的基础科学之一。
细胞制备是指科研技术人员运用相对成熟的细胞培养方案制作出高纯度的目的细胞终制品，通过功能和质量检测后可直接应用于科研和临床领域的过程。在细胞制备和细胞培养过程中，必须对制备或培养的细胞进行包括各类外源因子的检测、细胞形态学的检查、细胞数量、细胞活性、细胞表型的分析等代表细胞制备或培养质量的各项检测，确保细胞在制备培养过程中和最终收集利用时是无污染、高纯度、高活性的有效细胞。
目前，针对制备或培养的细胞进行质量检测大多都是由质量检测员和/或第三方检测机构的检验技术人员完成。大部分进行细胞质量检测的设备，如用于检测细胞中的外源因子的微生物培养设备或分析鉴定设备、用于观察分析细胞形态学的各类生物显微镜、用于细胞计数和活性分析的细胞计数分析设备、用于细胞表型检测的流式细胞仪等，都是独立于细胞制备培养过程之外而设计的，每一个操作步骤都需要专业技术人员来干预，难以实现细胞制备质量的自动化检测和智能化分析。而用于自动化细胞制备的相关设备如德国美天旎公司的Prodigy，即使设置有细胞质量分析装置，但是可应用功能少，仅能进行显微拍照，对样本的其他质量分析操作必须采集到质检袋中取下来交由质量检测人员再进行检测。
因此，针对细胞制备培养的产品质量检测方法中，无论是人工完成的质量检测，还是运用细胞质量检测的相关设备，或是带有质量监测分析装置的自动化细胞制备培养设备，都具有以下弊端：
需要花费大量人力物力财力来搭建相关标准要求的细胞质量检测分析实验室，各类检测设备的自动智能化程度低，需要大量的人工干预来完成，样品采集和样品检测分两步来完成，或是必须通过运输方式交付第三方检测机构来完成检测，采集样品后进行检测具有时间差，检测后出具检测结果报告反馈到细胞制备过程的调整上也具有时间差，检测结果受到质量检测技术人员的技术经验累积量和人为主观因素的影响较大，不能避免在样品采集、样品运输、样品检测过程中某一环节出现差错或被污染的风险，也提升了检测过程中出现假阳性的几率。
发明内容
本发明的目的是提供了一种细胞质量检测方法和系统，实现对细胞培养制备过程中的实时自动化质量检测，减少了检测周期，提高了检测结果的可靠性。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种细胞质量检测方法，包括：
步骤1，开启与细胞培养制备设备连接的计数池管路对应的控制管压阀，将混合好的待检检测细胞样品送至所述计数池管路连接的计数池；
步骤2，控制数码显微镜停留在所述计数池下；
步骤3，对所述数码显微镜发送拍照指令，控制所述数码显微镜对所述计数池进行拍摄，获得细胞显微照片；
步骤4，分析所述细胞显微照片，获得所述待检测细胞样品的细胞质量检测信息。
其中，所述步骤1，包括：
转动蠕动泵将混匀好的待检检测细胞样品输送至所述计数池管路。
其中，在所述步骤1之前，还包括：
步骤5，旋转分离培养罐将待检测样品充分混合均匀。
其中，在所述步骤4之后，还包括：
步骤6，创建文件夹，存储所述细胞质量检测信息。
其中，在所述步骤4之后，还包括：
步骤7，根据所述细胞质量检测信息，判断所述待检检测细胞样品是否合格；
若是，开始下一步对细胞培养或制备的流程，若否，检测当前的细胞培养或制备的设备状态，更改工艺参数。
其中，在所述步骤7之后，还包括：
步骤8，将所述计数池中的待检检测细胞样品转移到废液袋或回收，并对所述计数池以及所述计数池管路进行清洗。
其中，在所述步骤8之后，还包括：
将所述细胞质量检测信息上传至互联网，并进行大数据分析，运用数据库和/或专家系统实时输出检测报告。
除此之外，本发明实施例还提供了一种细胞质量检测系统，包括：
通过计数池管路与细胞分离装置、细胞分选装置、基因转导装置、细胞扩增结果质量检测装置和细胞收集装置中的至少一个连接的计数池；
用于对所述计数池内的待检测细胞样品进行拍照并输出细胞显微照片的数码显微镜；
与所述数码显微镜连接，并用于对所述数码显微镜发送拍照指令以及控制所述数码显微镜对所述计数池内的待检测细胞样品进行拍照的中央数据处理装置，所述中央数据处理装置接收所述细胞显微照片并进行图像处理，输出所述待检测细胞样品的细胞质量检测信息。
其中，还包括网络连接装置，所述网络连接装置与所述中央数据处理装置连接，并将所述细胞质量检测信息上传至互联网并获得经由大数据分析之后运用数据库和/或专家系统实时输出的检测报告，将所述检测报告发送到所述中央数据处理装置。
其中，还包括存储装置，所述存储装置与所述中央数据处理装置连接，用于所述细胞质量检测信息以及所述检测报告。
本发明实施例所提供的细胞质量检测方法以及系统，与现有技术相比，具有以下优点：
本发明实施例提供的细胞质量检测方法，包括：
步骤1，开启与细胞培养制备设备连接的计数池管路对应的控制管压阀，将混合好的待检检测细胞样品送至所述计数池管路连接的计数池；
步骤2，控制数码显微镜停留在所述计数池下；
步骤3，对所述数码显微镜发送拍照指令，控制所述数码显微镜对所述计数池进行拍摄，获得细胞显微照片；
步骤4，分析所述细胞显微照片，获得所述待检测细胞样品的细胞质量检测信息。
本发明实施例提供的细胞质量检测系统，包括：
通过计数池管路与细胞分离装置、细胞分选装置、基因转导装置、细胞扩增结果质量检测装置和细胞收集装置中的至少一个连接的计数池；
用于对所述计数池内的待检测细胞样品进行拍照并输出细胞显微照片的数码显微镜；
与所述数码显微镜连接，并用于对所述数码显微镜发送拍照指令以及控制所述数码显微镜对所述计数池内的待检测细胞样品进行拍照的中央数据处理装置，所述中央数据处理装置接收所述细胞显微照片并进行图像处理，输出所述待检测细胞样品的细胞质量检测信息。
所述细胞质量检测方法和系统，通过将细胞培养制备或制备过程中的待检测细胞通过计数池管路送入计数池，并在进行拍照获得细胞显微照片后进行分析获得细胞质量检测信息，达到实时对细胞的培养制备过程中的细胞质量进行检测，减少了检测周期和检测成本，采用自动分析，提高了检测结果的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的细胞质量检测方法的一种具体实施方式的步骤流程示意图；
图2为本发明实施例提供的细胞质量检测方法的另一种具体实施方式的步骤流程示意图；
图3为本发明实施例提供的细胞质量检测系统的一种具体实施方式的结构连接示意图；
图4为本发明实施例提供的细胞质量检测系统的另一种具体实施方式的结构连接示意图；
图5为本发明实施例提供的细胞质量检测系统的一种具体实施方式的管路连接示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1～图5，图1为本发明实施例提供的细胞质量检测方法的一种具体实施方式的步骤流程示意图；图2为本发明实施例提供的细胞质量检测方法的另一种具体实施方式的步骤流程示意图；图3为本发明实施例提供的细胞质量检测系统的一种具体实施方式的结构连接示意图；图4为本发明实施例提供的细胞质量检测系统的另一种具体实施方式的结构连接示意图；图5为本发明实施例提供的细胞质量检测系统的一种具体实施方式的管路连接示意图。
在一种具体实施方式中，所述细胞质量检测方法，包括：
步骤1，开启与细胞培养制备设备连接的计数池管路对应的控制管压阀，将混合好的待检检测细胞样品送至所述计数池管路连接的计数池；通过将计数池与细胞培养制备设备连接，实现了细胞培养制备过程中细胞样品随着可以按照要求输入计数池进行质量检测的目的，实时获得细胞质量信息，不会对现有的细胞制备流程周期造成影响，而现有技术中需要在待检测的细胞样品送至第三方进行检测、人工分析之后，才能够及进行后续的流程，会耽误整个细胞制备流程周期。
需要指出的是，本发明对细胞培养制备设备不做具体限定，可以是全部的细胞培养制备设备，包括各个环节的产物，也可以是指其中需要检测的某一项或某几项细胞培养制备的产物。
步骤2，控制数码显微镜停留在所述计数池下；
步骤3，对所述数码显微镜发送拍照指令，控制所述数码显微镜对所述计数池进行拍摄，获得细胞显微照片；使用数码显微镜，在实现对计数池中的待检测细胞样品的放大的同时，也对其形态进行拍照，获得细胞状态信息。
步骤4，分析所述细胞显微照片，获得所述待检测细胞样品的细胞质量检测信息，通过对细胞显微照片进行图像分析处理，获得待检测细胞样品的细胞质量检测信息，完成细胞质量的自动化检测，提高了检测速度和可靠性。
通过将细胞培养制备或制备过程中的待检测细胞通过计数池管路送入计数池，并在进行拍照获得细胞显微照片后进行分析获得细胞质量检测信息，达到实时对细胞的培养制备过程中的细胞质量进行检测，减少了检测周期和检测成本，采用自动分析，提高了检测结果的可靠性。
本发明中的计数池，是指一种具有很小间隙的细胞计数玻璃装置，这种细胞计数玻璃装置的缝隙小到只能让细胞单层排列，而不可能上下双层或多层排列，这样在使用数码显微镜进行拍照时能够获得细胞的全部形态和数量，降低了检测误差。
需要指出的是，本发明对于计数池的尺寸不做具体限定。
从细胞培养制备设备中进行细胞样品采集有多种方式和方法，在本发明的一个实施例中，所述步骤1，包括：
转动蠕动泵将混匀好的待检检测细胞样品输送至所述计数池管路。即在从细胞培养制备设备中输出待检测细胞原始样品后，转动蠕动泵，在蠕动泵中充分混合均匀，然后输入计数池。
需要指出的是，本发明对于待检检测细胞样品的采集设备以及采集方式不作限定，但是为进一步提高自动化水平，提高细胞检测的效率，降低人力成本，一般采用设备自动采集。
为使得对待检测细胞样品更具有代表性，与原产物自检的差距达到最小，检测的结果误差最小，需要将待检测细胞充分混合均匀后再进入计数池，在本发明一实施例中，在所述步骤1之前，还包括：
步骤5，旋转分离培养罐将待检测样品充分混合均匀。
需要指出的是，在本发明中还可以使用其它的设备获得混合均匀的待检检测细胞样品，本发明对此不作具体限定。
而为了使得细胞质量检测信息能够存档，能够使得后续的生产过程中，进一步优化细胞培养制备工艺，在所述步骤4之后，还包括：
步骤6，创建文件夹，存储所述细胞质量检测信息。
需要说明的是，本发明对于存储细胞质量检测信息的存储设备不做具体限定。
在本发明中，对细胞质量的检测，既是为了获取当前设备的细胞培养的质量，判断工艺是否正确，也为后续的工艺流程的改进提供依据。
为了提高制备的细胞的质量，在所述步骤4之后，还包括：
步骤7，根据所述细胞质量检测信息，判断所述待检检测细胞样品是否合格；
若是，开始下一步对细胞培养或制备的流程，若否，检测当前的细胞培养或制备的设备状态，更改工艺参数。
而在完成待检测细胞样品的质量检测之后，为了避免影响下次的检测结果，在所述步骤7之后，还包括：
步骤8，将所述计数池中的待检检测细胞样品转移到废液袋或回收，并对所述计数池以及所述计数池管路进行清洗。
一般的细胞样品转移到废液袋，如果细胞样品比较正规，也可以进行回收，在将样品清理出计数池之后，对其进行清洗，本发明对清洗流程不做具体限定。
由于数字化互联网时代正一步步推动着生物医学信息共享健康发展，在确保患者信息和医务、科研人员劳动成果安全的前提下，为使得细胞制备质量检测的标准化发展进程，提高细胞制备质量检测方法的客观性、时效性，使质量检测方法更加真实，更加方便，更加全面、系统、科学。
在本发明的一个实施例中，在所述步骤8之后，还包括：
将所述细胞质量检测信息上传至互联网，并进行大数据分析，运用数据库和/或专家系统实时输出检测报告。
通过互联网云端技术对检测数据远程实时传输、分析、存储，实现细胞制备质量检测的数据共享，形成大数据分析库，运用数据库、专家系统实时出具检测报告并存档，实现
本发明的细胞质量检测方法，在细胞制备培养过程中同时进行，通过一系列特殊设计的装置和系统软件的精确控制，实现细胞制备培养过程的细胞质量检测的智能自动化，确保细胞样品采集的均一性，细胞样本质量检测在采集后通过密闭管路输送到检测功能部件第一时间完成检测，检测结果出来后及时反馈以调整细胞制备的下一步操作，不影响细胞制备培养过程的其他操作，避免了样本需要运输送检的污染风险，大大降低了人工干预操作，实现细胞制备过程质量检测的自动标准化操作。
除此之外，本发明实施例还提供了一种细胞质量检测系统，包括：
通过计数池管路与细胞分离装置11、细胞分选装置12、基因转导装置13、细胞扩增结果质量检测装置14和细胞收集装置15中的至少一个连接的计数池20；
用于对所述计数池20内的待检测细胞样品进行拍照并输出细胞显微照片的数码显微镜30；
与所述数码显微镜30连接，并用于对所述数码显微镜30发送拍照指令以及控制所述数码显微镜30对所述计数池20内的待检测细胞样品进行拍照的中央数据处理装置40，所述中央数据处理装置40接收所述细胞显微照片并进行图像处理，输出所述待检测细胞样品的细胞质量检测信息。
本发明中在细胞分离装置11进行细胞实施质量检测，将目的细胞从采集的样本分离出来后，完成质量监控是对目的细胞的第一轮分析，需要进行外源因子检测、数量、活性、纯度、细胞形态学等的检测，确保获得的目的细胞种子的安全性；
而在细胞分选装置12进行细胞质量检测，目的是将细胞分离装置分离出的目的细胞进行分选过程结束后，完成质量监控是对目的细胞的第二轮分析，需要进行外源因子检测、数量、活性、纯度、细胞形态学、细胞表型等的检测，确保分选获得纯度更高的目的细胞种子；
在基因转导装置13进行细胞质量检测，目的是在将目的细胞进行诱导激活，然后进行目的基因的转导之后，完成质量监控是对目的细胞的第三轮分析，需要进行外源因子检测、数量、活性、纯度、细胞形态学等的检测，确定采用的技术工艺流程稳定有效；
在细胞扩增结果质量检测装置14进行细胞质量检测，是为了在将目的细胞进行培养扩增后，完成质量监控是对目的细胞的第四轮分析，需要进行外源因子检测、数量、活性、纯度、细胞形态学等的检测，通过计算获得细胞的生长增殖曲线，确定细胞培养周期；
在细胞收集装置15进行细胞质量检测，最后在目的细胞进行收集、洗涤、包装后，完成质量监控是对目的细胞的第五轮分析，需要进行外源因子检测、数量、活性、纯度、细胞形态学、细胞表型等的检测，确保细胞终制品的安全、稳定、有效。
因此，在本发明的一实施例中，一般都上在上述五个质量监测点均进行细胞质量检测。
为了进一步提高细胞检测质量的可靠性，对获得的细胞检测信息进行更加精确的分析，子本发明的一实施例中，所述细胞质量检测系统还包括网络连接装置50，所述网络连接装置50与所述中央数据处理装置连接40，并将所述细胞质量检测信息上传至互联网并获得经由大数据分析之后运用数据库和/或专家系统实时输出的检测报告，将所述检测报告发送到所述中央数据处理装置40。
通过对细胞质量检测信息进行大数据分析，输出检测报告，即可获得当前的工艺流程中的工艺参数是否正确，是否需要更改或优化，提高了细胞培养制备的质量，同时也为互联网中的大数据系统提供给数据支持。
为了便于后续的工艺流程的参考，以及对当前的工艺流程的考量和反思分析，所述细胞质量检测系统还包括存储装置60，所述存储装置60与所述中央数据处理装置40连接，用于所述细胞质量检测信息以及所述检测报告。
如图5为本发明实施例提供的细胞质量检测系统的一种实施方式的管路连接示意图，其中，原料袋部分的生理盐水袋101，细胞样品袋102，分离液袋103，诱导培养液袋104，扩增培养液袋105，血浆袋106，分选磁107，管压阀108，第一气泡传感器109，蠕动泵110，压力传感器111，第二气泡传感器112，计数池113，磁分选114；培养部分的第三气泡传感器115，颜色传感器116，分离培养罐117，混合气体罐118；产品部分的废液袋119，中间袋120，非目标细胞袋121，终产品细胞袋122。
样品的检测过程如下：
分离培养罐旋转将待检样品充分混匀，开启计数池管路对应的控制管压阀，蠕动泵转动采集混匀好的细胞样品，并送至计数池管路；
控制中空旋转平台上的机械臂指向需要检测的工位，伸出数控丝杆，让数码显微镜停留在计数池下；
由中央数据处理器发送拍照指令，让数码显微镜拍取当前计数池的细胞显微照片，通过图像分析处理，获得细胞质量检测的相关信息，创建样品专属文件夹电子档案并保存；
检测结果反馈到中央数据处理器，指导和调整细胞制备的下一步动作；
检测完毕，将计数池中的细胞样品转移到废液袋，并通过控制蠕动泵和管压阀，对计数池管路进行清洗，避免影响下次检测结果，细胞样品如果比较珍贵，也可以进行回收继续培养。
综上所述，本发明实施例提供的细胞质量检测方法和系统，通过将细胞培养制备或制备过程中的待检测细胞通过计数池管路送入计数池，并在进行拍照获得细胞显微照片后进行分析获得细胞质量检测信息，达到实时对细胞的培养制备过程中的细胞质量进行检测，减少了检测周期和检测成本，采用自动分析，提高了检测结果的可靠性。
以上对本发明所提供的细胞质量检测方法和系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种细胞质量检测方法，其特征在于，包括：
步骤1，开启与细胞培养制备设备连接的计数池管路对应的控制管压阀，将混合好的待检检测细胞样品送至所述计数池管路连接的计数池；
步骤2，控制数码显微镜停留在所述计数池下；
步骤3，对所述数码显微镜发送拍照指令，控制所述数码显微镜对所述计数池进行拍摄，获得细胞显微照片；
步骤4，分析所述细胞显微照片，获得所述待检测细胞样品的细胞质量检测信息。
2.如权利要求1所述细胞质量检测方法，其特征在于，所述步骤1，包括：
转动蠕动泵将混匀好的待检检测细胞样品输送至所述计数池管路。
3.如权利要求2所述细胞质量检测方法，其特征在于，在所述步骤1之前，还包括：
步骤5，旋转分离培养罐将待检测样品充分混合均匀。
4.如权利要求3所述细胞质量检测方法，其特征在于，在所述步骤4之后，还包括：
步骤6，创建文件夹，存储所述细胞质量检测信息。
5.如权利要求4所述细胞质量检测方法，其特征在于，在所述步骤4之后，还包括：
步骤7，根据所述细胞质量检测信息，判断所述待检检测细胞样品是否合格；
若是，开始下一步对细胞培养或制备的流程，若否，检测当前的细胞培养或制备的设备状态，更改工艺参数。
6.如权利要求5所述细胞质量检测方法，其特征在于，在所述步骤7之后，还包括：
步骤8，将所述计数池中的待检检测细胞样品转移到废液袋或回收，并对所述计数池以及所述计数池管路进行清洗。
7.如权利要求6所述细胞质量检测方法，其特征在于，在所述步骤8之后，还包括：
将所述细胞质量检测信息上传至互联网，并进行大数据分析，运用数据库和/或专家系统实时输出检测报告。
8.一种细胞质量检测系统，其特征在于，包括：
通过计数池管路与细胞分离装置、细胞分选装置、基因转导装置、细胞扩增结果质量检测装置和细胞收集装置中的至少一个连接的计数池；
用于对所述计数池内的待检测细胞样品进行拍照并输出细胞显微照片的数码显微镜；
与所述数码显微镜连接，并用于对所述数码显微镜发送拍照指令以及控制所述数码显微镜对所述计数池内的待检测细胞样品进行拍照的中央数据处理装置，所述中央数据处理装置接收所述细胞显微照片并进行图像处理，输出所述待检测细胞样品的细胞质量检测信息。
9.如权利要求8所述细胞质量检测系统，其特征在于，还包括网络连接装置，所述网络连接装置与所述中央数据处理装置连接，并将所述细胞质量检测信息上传至互联网并获得经由大数据分析之后运用数据库和/或专家系统实时输出的检测报告，将所述检测报告发送到所述中央数据处理装置。
10.如权利要求9所述细胞质量检测系统，其特征在于，还包括存储装置，所述存储装置与所述中央数据处理装置连接，用于所述细胞质量检测信息以及所述检测报告。
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|---|---|---|---|
| CN201710730005.3A CN107687999A (zh) | 2017-08-23 | 2017-08-23 | 一种细胞质量检测方法和系统 |
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- 2017-08-23 CN CN201710730005.3A patent/CN107687999A/zh active Pending
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