CN113416644B - 一种确定细胞的迁移能力的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本说明书涉及一种确定细胞的迁移能力的方法和系统。所述方法包括：通过细胞划痕装置对细胞进行划痕操作，形成至少一个划痕；通过细胞图像分析装置，基于预设拍摄参数和所述至少一个划痕的位置，对所述至少一个划痕进行自动拍摄，以获取所述至少一个划痕的多个图像，其中所述多个图像中的每个图像对应一个预设时间点，所述预设拍摄参数包括：进样坐标、所述至少一个划痕的拍摄总长度、或所述至少一个划痕的视野数量中的至少一个；以及基于所述至少一个划痕的所述多个图像和所述多个图像对应的多个预设时间点，确定所述细胞的迁移能力。

Description

一种确定细胞的迁移能力的方法和系统
分案说明
本申请是2021年06月17日提交的题为“一种确定细胞的迁移能力的方法和系统”的中国专利申请202110671398.1的分案申请。
技术领域
本说明书涉及生物技术领域，具体涉及一种确定细胞迁移能力的方法和系统。
背景技术
细胞迁移与癌症的发生和发展关系密切，细胞迁移能力是衡量癌细胞转移能力的主要指标之一。对于细胞迁移能力的研究，一方面能够加深对细胞迁移行为的认识，另一方面对癌症等和细胞迁移密切相关的疾病的治疗探索具有重要价值。细胞划痕实验是研究细胞迁移能力的常用方法之一，“划痕”的制造、细胞迁移期间图像的获取以及后期图像数据的处理分析是划痕实验的关键步骤。因此，希望提供一种确定细胞迁移能力的方法和系统，可以保证划痕的均一稳定性和划痕实验的重现性，从而可以高效、全面、准确地检测细胞的迁移能力。
发明内容
在本说明书的第一方面，提供了一种确定细胞的迁移能力的方法。所述方法包括：通过细胞划痕装置对细胞进行划痕操作，形成至少一个划痕；以及通过细胞图像分析装置对所述至少一个划痕进行拍摄分析，以确定所述细胞的迁移能力。
在一些实施例中，所述细胞划痕装置包括培养部和划痕部，所述培养部用于培养所述细胞，所述划痕部包括划痕盖板和划痕件，所述划痕盖板包括依次连接的底板、连接件与限位结构，所述底板与所述限位结构分别位于所述连接件的两端，所述底板设有至少一个划痕间隙，所述通过细胞划痕装置对细胞进行划痕操作，形成至少一个划痕，包括：通过所述限位结构将所述划痕盖板固定在所述培养部上；以及通过将所述划痕件插入所述至少一个划痕间隙且沿所述至少一个划痕间隙的一端移动到另一端，以对所述细胞进行所述划痕操作。
在一些实施例中，所述通过细胞图像分析装置对所述至少一个划痕进行拍摄分析，以确定所述细胞的迁移能力，包括：通过所述细胞图像分析装置，基于预设拍摄参数和所述至少一个划痕的位置，对所述至少一个划痕进行自动拍摄，以获取所述至少一个划痕的多个图像，其中所述多个图像中的每个图像对应一个预设时间点；以及基于所述至少一个划痕的所述多个图像和所述多个图像对应的多个预设时间点，确定所述细胞的迁移能力。
在一些实施例中，所述预设拍摄参数包括：进样坐标、所述至少一个划痕的拍摄总长度、或所述至少一个划痕的视野数量中的至少一个。
在一些实施例中，在对所述细胞进行所述划痕操作后形成第一划痕和第二划痕，所述通过所述细胞图像分析装置，基于预设拍摄参数和所述至少一个划痕的位置，对所述至少一个划痕进行自动拍摄，以获取所述至少一个划痕的多个图像，包括：基于所述预设拍摄参数和所述第一划痕的位置，控制所述细胞图像分析装置对所述第一划痕进行自动拍摄；基于对应于所述第一划痕的第一划痕间隙和对应于所述第二划痕的第二划痕间隙之间的位置关系，确定所述第一划痕和所述第二划痕的位置关系；以及基于所述第一划痕和所述第二划痕之间的位置关系和所述预设拍摄参数，控制所述细胞图像分析装置对所述第二划痕进行自动拍摄。
在一些实施例中，所述细胞图像分析装置包括样品台和拍摄模块，所述通过所述细胞图像分析装置，基于预设拍摄参数和所述至少一个划痕的位置，对所述至少一个划痕进行自动拍摄，以获取所述至少一个划痕的多个图像，包括：在所述多个预设时间点中的每个预设时间点，将所述细胞划痕装置的培养部定位于所述样品台的目标位置处；基于所述预设拍摄参数和所述至少一个划痕的位置，控制所述拍摄模块对所述至少一个划痕进行自动拍摄，以获取所述至少一个划痕在所述预设时间点的至少一个图像。
在一些实施例中，所述基于所述预设拍摄参数和所述至少一个划痕的位置，控制所述拍摄模块对所述至少一个划痕进行自动拍摄，以获取所述至少一个划痕在所述预设时间点的至少一个图像，包括：控制所述样品台沿着平行于所述至少一个划痕的延伸方向进行移动，以获取所述至少一个划痕沿着所述延伸方向的多个视野的多个图像。
在一些实施例中，在对所述细胞进行所述划痕操作后形成多个划痕，所述基于所述预设拍摄参数和所述至少一个划痕的位置，控制所述拍摄模块对所述至少一个划痕进行自动拍摄，以获取所述至少一个划痕在所述预设时间点的至少一个图像，包括：控制所述样品台沿着垂直于所述多个划痕的所述延伸方向进行移动，以获取所述多个划痕的多个图像。
在本说明书的第二方面，提供了一种确定细胞迁移能力的系统。所述系统包括：细胞划痕装置，包括：用于培养细胞的培养部，和用于对所述细胞进行划痕操作以形成至少一个划痕的划痕部；以及细胞图像分析装置，用于对所述至少一个划痕进行自动拍摄分析，以确定所述细胞的迁移能力。
在一些实施例中，所述划痕部包括划痕盖板与划痕件；所述划痕盖板包括依次连接的底板、连接件与限位结构；所述底板与所述限位结构分别位于所述连接件的两端；所述底板设有至少一个划痕间隙；划痕时所述划痕盖板通过所述限位结构安装固定于所述培养部，所述划痕件的尖端插入所述至少一个划痕间隙且沿所述至少一个划痕间隙的一端移动到另一端。
在本说明书的第三方面，提供了一种确定细胞的迁移能力的方法。所述方法包括：通过细胞划痕装置对细胞进行划痕操作，形成至少一个划痕；通过细胞图像分析装置，基于预设拍摄参数和所述至少一个划痕的位置，对所述至少一个划痕进行自动拍摄，以获取所述至少一个划痕的多个图像，其中所述多个图像中的每个图像对应一个预设时间点，所述预设拍摄参数包括：进样坐标、所述至少一个划痕的拍摄总长度、或所述至少一个划痕的视野数量中的至少一个；以及基于所述至少一个划痕的所述多个图像和所述多个图像对应的多个预设时间点，确定所述细胞的迁移能力。
在一些实施例中，所述细胞划痕装置包括培养部和划痕部，所述培养部用于培养所述细胞，所述划痕部包括划痕盖板和划痕件，所述划痕盖板包括依次连接的底板、连接件与限位结构，所述底板与所述限位结构分别位于所述连接件的两端，所述底板设有至少一个划痕间隙，所述通过细胞划痕装置对所述细胞进行划痕操作，形成至少一个划痕，包括：通过所述限位结构将所述划痕盖板固定在所述培养部上；以及通过将所述划痕件插入所述至少一个划痕间隙且沿所述至少一个划痕间隙的一端移动到另一端，以对所述细胞进行所述划痕操作，所述至少一个划痕的位置由所述至少一个划痕间隙的位置决定。
在一些实施例中，在对所述细胞进行所述划痕操作后形成第一划痕和第二划痕，所述通过细胞图像分析装置，基于预设拍摄参数和所述至少一个划痕的位置，对所述至少一个划痕进行自动拍摄，包括：基于所述预设拍摄参数和所述第一划痕的位置，控制所述细胞图像分析装置对所述第一划痕进行自动拍摄；基于对应于所述第一划痕的第一划痕间隙和对应于所述第二划痕的第二划痕间隙之间的位置关系，确定所述第一划痕和所述第二划痕的位置关系；以及基于所述第一划痕和所述第二划痕之间的位置关系和所述预设拍摄参数，控制所述细胞图像分析装置对所述第二划痕进行自动拍摄。
在一些实施例中，所述细胞图像分析装置包括样品台和拍摄模块，所述通过细胞图像分析装置，基于预设拍摄参数和所述至少一个划痕的位置，对所述至少一个划痕进行自动拍摄，以获取所述至少一个划痕的多个图像，包括：在所述多个预设时间点中的每个预设时间点，将所述细胞划痕装置的培养部定位于所述样品台的目标位置处；基于所述预设拍摄参数和所述至少一个划痕的位置，控制所述拍摄模块对所述至少一个划痕进行自动拍摄，以获取所述至少一个划痕在所述预设时间点的至少一个图像。
在一些实施例中，所述基于所述预设拍摄参数和所述至少一个划痕的位置，控制所述拍摄模块对所述至少一个划痕进行自动拍摄，以获取所述至少一个划痕在所述预设时间点的至少一个图像，包括：控制所述样品台沿着平行于所述至少一个划痕的延伸方向进行移动，以获取所述至少一个划痕沿着所述延伸方向的多个视野的多个图像。
在一些实施例中，在对所述细胞进行所述划痕操作后形成多个划痕，所述多个划痕的延伸方向相互平行，所述基于所述预设拍摄参数和所述至少一个划痕的位置，控制所述拍摄模块对所述至少一个划痕进行自动拍摄，以获取所述至少一个划痕在所述预设时间点的至少一个图像，包括：控制所述样品台沿着垂直于所述多个划痕的所述延伸方向进行移动，以获取所述多个划痕的多个图像。
在一些实施例中，所述基于所述至少一个划痕的所述多个图像和所述多个图像对应的多个预设时间点，确定所述细胞的迁移能力，包括：从所述多个图像中的每个图像中提取所述至少一个划痕的轮廓；基于所述多个图像中的多个轮廓确定所述细胞的迁移距离或迁移面积；以及基于所述迁移距离或所述迁移面积，和所述多个预设时间点，确定所述细胞的迁移能力。
在一些实施例中，所述基于所述多个图像中的多个轮廓确定所述细胞的迁移距离或迁移面积，包括：基于所述多个轮廓的面积确定所述迁移面积；以及基于所述多个轮廓的轮廓两侧细胞连线的距离确定所述迁移距离。
在本说明书的第四方面，提供了一种确定细胞迁移能力的系统。所述系统包括：细胞划痕装置，包括：用于培养细胞的培养部，和用于对所述细胞进行划痕操作以形成至少一个划痕的划痕部；以及细胞图像分析装置，用于基于预设拍摄参数和所述至少一个划痕的位置，对所述至少一个划痕进行自动拍摄分析，以确定所述细胞的迁移能力。
在一些实施例中，所述划痕部包括划痕盖板与划痕件；所述划痕盖板包括依次连接的底板、连接件与限位结构；所述底板与所述限位结构分别位于所述连接件的两端；所述底板设有至少一个划痕间隙；划痕时所述划痕盖板通过所述限位结构安装固定于所述培养部，所述划痕件的尖端插入所述至少一个划痕间隙且沿所述至少一个划痕间隙的一端移动到另一端。
在一些实施例中，所述细胞图像分析装置包括：样品台，用于定位所述培养部；拍摄模块，用于对所述至少一个划痕进行拍摄，以获取所述至少一个划痕的至少一个图像；控制模块，用于控制所述样品台和/或所述拍摄模块；以及分析模块，用于基于所述至少一个图像确定所述细胞的迁移能力。
本说明书的一部分附加特性可以在以下描述中进行说明。通过对以下描述和相应附图的研究或者对实施例的生产或操作的了解，本说明书的一部分附加特性对于本领域技术人员是明显的。本说明书的特征可以通过对以下描述的具体实施例的各个方面的方法、手段和组合的实践或使用得以实现和达到。
附图说明
本说明书将通过示例性实施例进行进一步描述。这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例是非限制性的示例性实施例，在这些实施例中，各图中相同的编号表示相似的结构，其中：
图1是根据本说明书一些实施例所示的确定细胞迁移能力系统的应用场景示意图；
图2是根据本说明书一些实施例所示的确定细胞迁移能力的示例性流程图；
图3是根据本说明书一些实施例所示的获取划痕图像的示例性流程图；
图4A是根据本说明书一些实施例所示的沿平行于划痕的延伸方向进行拍摄的示意图；
图4B是根据本说明书一些实施例所示的沿垂直于划痕的延伸方向进行拍摄的示意图；
图5是根据本说明书一些实施例所示的确定细胞迁移能力的示例性流程图；
图6是根据本说明书一些实施例所示的示例性划痕图像的示意图；
图7是根据本说明书一些实施例所示的示例性细胞图像分析装置的模块图；
图8是根据本说明书一些实施例所示的示例性细胞划痕装置的剖面结构示意图；
图9是根据本说明书一些实施例所示的示例性划痕盖板120的俯视结构示意图；
图10是根据本说明书一些实施例所示的示例性培养部110的俯视结构示意图；
图11是根据本说明书一些实施例所示的示例性划痕盖板120的结构示意图；
图12是根据本说明书一些实施例所示的示例性划痕件130与划痕间隙1213-1的配合结构示意图一；
图13是根据本说明书一些实施例所示的示例性划痕件130与划痕间隙1213-1的配合结构示意图二；
图14是根据本说明书一些实施例所示的示例性底板1213的结构示意图；
图15是根据本说明书一些实施例所示的示例性划痕件130的结构示意图；
图16A和16B是根据本说明书一些实施例所示的示例性驱动件140与划痕件130的连接结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。然而，本领域技术人员应该明白，可以在没有这些细节的情况下实施本说明书。在其它情况下，为了避免不必要地使本说明书的各方面变得晦涩难懂，已经在较高的层次上描述了众所周知的方法、过程、系统、组件和/或电路。对于本领域的普通技术人员来讲，显然可以对所披露的实施例做出各种改变，并且在不偏离本说明书的原则和范围的情况下，本说明书中所定义的普遍原则可以适用于其他实施例和应用场景。因此，本说明书不限于所示的实施例，而是符合与申请专利范围一致的最广泛范围。
本说明书中所使用的术语仅出于描述特定示例实施例的目的，而非限制性的。如本说明书使用的单数形式“一”、“一个”及“该”同样可以包括复数形式，除非上下文明确提示例外情形。还应当理解，如在本申请说明书中使用的术语“包括”、“包含”仅提示存在所述特征、整数、步骤、操作、组件和/或部件，但并不排除存在或添加以上其它特征、整数、步骤、操作、组件、部件和/或其组合的情况。
可以理解的是，本说明书使用的术语“系统”、“引擎”、“单元”、“模块”和/或“区块”是用于按升序区分不同级别的不同构件、元件、部件、部分或组件的方法。然而，如果可以达到相同的目的，这些术语也可以被其他表达替换。
根据以下对附图的描述，本说明书的这些和其它的特征、特点以及相关结构元件的功能和操作方法，以及部件组合和制造经济性，可以变得更加显而易见，这些附图都构成本申请说明书的一部分。然而，应当理解的是，附图仅仅是为了说明和描述的目的，并不旨在限制本说明书的范围。应当理解的是，附图并不是按比例绘制的。
本说明书使用的流程图示出了根据本说明书公开的一些实施例所示的系统所执行的操作。应当理解的是，流程图中的操作可以不按顺序执行。相反，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，也可以将一个或以上其他操作添加到这些流程图中。也可以从流程图中删除一个或以上操作。
细胞迁移是正常细胞的基本功能之一，是机体正常生长发育的生理过程，也是活细胞普遍存在的一种运动形式。胚胎发育、血管生成、伤口愈合、免疫反应、炎症反应、动脉粥样硬化、癌症转移等过程中都涉及细胞迁移。
细胞划痕实验是实验室分析细胞迁移能力最常用最简单的方法，原理是当细胞生长融合成单层状态时，在融合的单层细胞上人为制造一个空白区域，称为“划痕”。划痕边缘的细胞会逐渐进入空白区域使“划痕”愈合。
传统的细胞划痕实验一般需要通过记号笔先在培养皿的平板背面(即不与细胞接触的一面)画出一道或多道均匀的横线，然后培养细胞，待得到细胞层后，按照平板背面横线的方向，通过枪头或牙签在细胞层上划出一道或多道划痕。然后，在适当的时间点，如0、6、12、24小时取出培养皿，通过平板背面的标记，在显微镜下找到划痕，观察并测量划痕的宽度并拍照。最后，使用图像分析软件(Image J软件)打开图片后，随机划选取6至8条水平线，计算细胞间距离的均值，从而得到细胞的迁移能力(例如，细胞迁移率)。
但是，传统的细胞划痕方法常常会因为用力不匀，导致划痕不均。另外，在拍摄和分析划痕时，仅通过记号笔的标记难以实现定点的连续观测且主观因素影响大。显微镜下拍照耗时且操作繁琐，Image J软件图像分析效率较低。
本说明书的一方面提供了一种确定细胞的迁移能力的方法。所述方法包括使用细胞划痕装置对所述细胞进行划痕操作，形成至少一个划痕。所述方法包括通过细胞图像分析装置，基于预设拍摄参数和所述至少一个划痕的位置，对所述至少一个划痕进行自动拍摄，以获取所述至少一个划痕的多个图像，其中每个图像对应一个预设时间点。所述预设拍摄参数包括：进样坐标、所述至少一个划痕的拍摄总长度、或所述至少一个划痕的视野数量中的至少一个。所述方法包括基于所述至少一个划痕的所述多个图像和所述多个图像对应的多个预设时间点，确定所述细胞的迁移能力。
本说明书的另一方面提供了一种确定细胞迁移能力的系统。所述系统包括细胞划痕装置和细胞图像分析装置。细胞划痕装置包括用于培养细胞的培养部，和用于对所述细胞进行划痕操作以形成至少一个划痕的划痕部。细胞图像分析装置用于基于预设拍摄参数和所述至少一个划痕的位置，对所述至少一个划痕进行自动拍摄分析，以确定所述细胞的迁移能力。
通过使用本说明书提供的细胞划痕装置对细胞进行划痕操作，可以保证划痕的均一稳定和划痕实验的重现性。通过结合使用细胞划痕装置和细胞图像分析装置，在分析划痕的细胞的迁移情况时，可以精确定位划痕，无需记号笔标记，即可定点连续拍照成像和分析，得到细胞的迁移距离和迁移面积，并且可以实现单条划痕的累计观测分析和多条划痕的对比观测分析。因此，本说明书提供的确定细胞迁移能力的方法无需记号笔标记，克服了传统划痕方法上的划痕不均、人工操作等误差，可以更高效、更全面、更准确地检测细胞的迁移能力。
图1是根据本说明书一些实施例所示的确定细胞迁移能力系统的应用场景示意图。确定细胞迁移能力系统100(可以简称为系统100)可以包括细胞划痕装置101、细胞图像分析装置102、网络105、存储设备104和处理设备103。确定细胞迁移能力系统100中的组件可以以各种方式连接。仅作为示例，细胞划痕装置101和/或细胞图像分析装置102可以直接或通过网络105连接到处理设备103或存储设备104。作为又一个示例，细胞划痕装置101和细胞图像分析装置102之间可以直接或通过网络105连接。
细胞划痕装置101可以用于在培养好的细胞上进行划痕操作。在一些实施例中，细胞划痕装置101可以包括培养部101-1和划痕部101-2。其中，培养部101-1(也可以称为细胞培养装置)可以用于细胞培养，划痕部101-2可以用于实现细胞划痕。在一些实施例中，培养部101-1可以包括培养皿或培养板。所述培养皿可以为玻璃或塑料材质。在一些实施例中，培养部101-1可以包括D90培养皿、六孔培养板等。在一些实施例中，划痕部101-2可以包括划痕盖板与划痕件。在一些实施例中，划痕盖板可以包括依次连接的底板、连接件与限位结构，底板与限位结构分别位于连接件的两端。关于细胞划痕装置101的更多描述请见本说明书的其它部分(例如，图8-16B及其相关描述)。
细胞图像分析装置102可以用于通过拍摄图像对细胞生理活动进行分析。例如，细胞图像分析装置102可以用于定位划痕、控制拍摄轨迹、获取划痕的图像、分析划痕的图像以确定细胞的迁移能力等。在一些实施例中，细胞图像分析装置102可以包括样品台、拍摄模块、分析模块、控制模块等或其任意组合。关于细胞图像分析装置102的更多描述请见本说明书的其它部分(例如，图2-7及其相关描述)。
处理设备103可以处理从其他设备或系统100组成部分中获得的数据和/或信息。处理设备103可以基于这些数据、信息和/或处理结果执行程序指令，以执行一个或多个本说明书中描述的功能。例如，处理设备103可以从细胞划痕装置101获取划痕间隙的位置。又例如，处理设备103可以从细胞图像分析装置102获取划痕的图像。又例如，处理设备103可以基于划痕的图像确定细胞的迁移能力。又例如，处理设备103可以从细胞图像分析装置102直接获取图像分析结果(例如，细胞的迁移能力)。在一些实施例中，处理设备103可以是单个服务器或服务器组。服务器组可以是集中式或分布式的。在一些实施例中，处理设备103可以是相对于系统100的一个或多个其他组件的本地组件或远程组件。例如，处理设备103可以经由网络105访问存储在细胞划痕装置101、细胞图像分析装置102和/或存储设备104中的信息和/或数据。作为另一示例，处理设备103可以直接连接至细胞划痕装置101、细胞图像分析装置102和/或存储设备104以访问所存储的信息和/或数据。在一些实施例中，处理设备103可以在云平台上实现。仅作为示例，云平台可以包括私有云、公共云、混合云、社区云、分布云、内部云、多层云等或其任意组合。在一些实施例中，处理器103可以包括中央处理器(CPU)、专用集成电路(ASIC)、专用指令处理器(ASIP)、图形处理器(GPU)、物理处理器(PPU)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编辑逻辑电路(PLD)、控制器、微控制器单元、精简指令集电脑(RISC)、微处理器等或以上任意组合。
网络105可以连接系统100的各组成部分和/或连接系统与外部资源部分。网络105使得各组成部分之间，以及与系统之外其他部分之间可以进行通讯，促进数据和/或信息的交换。在一些实施例中，网络105可以是有线网络或无线网络中的任意一种或多种。例如，网络105可以包括电缆网络、光纤网络、电信网络、互联网、局域网络(LAN)、广域网络(WAN)、无线局域网络(WLAN)、城域网(MAN)、公共交换电话网络(PSTN)、蓝牙网络、紫蜂网络(ZigBee)、近场通信(NFC)、设备内总线、设备内线路、线缆连接等或其任意组合。各部分之间的网络连接可以是采用上述一种方式，也可以是采取多种方式。在一些实施例中，网络可以是点对点的、共享的、中心式的等各种拓扑结构或者多种拓扑结构的组合。
存储设备104可以用于存储数据和/或指令。存储设备104可以包括一个或多个存储组件，每个存储组件可以是一个独立的设备，也可以是其他设备的一部分。在一些实施例中，存储设备104可包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、大容量存储器、可移动存储器、易失性读写存储器等或其任意组合。示例性的，大容量储存器可以包括磁盘、光盘、固态磁盘等。在一些实施例中，所述存储设备104可在云平台上实现。仅作为示例，所述云平台可以包括私有云、公共云、混合云、社区云、分布云、内部云、多层云等或其任意组合。
应该注意的是，上述描述仅出于说明性目的而提供，并不旨在限制本说明书的范围。对于本领域普通技术人员而言，在本说明书内容的指导下，可做出多种变化和修改。可以以各种方式组合本说明书描述的示例性实施例的特征、结构、方法和其他特征，以获得另外的和/或替代的示例性实施例。然而，这些变化与修改不会背离本说明书的范围。在一些实施例中，细胞划痕装置101和细胞图像分析装置102可以集成为一个划痕分析装置。在对细胞进行划痕操作时，在划痕分析装置的样品台上某一固定位置安装划痕件(例如，划痕针)，在样品台上完成培养部的安装及定位后，处理设备103可以获取培养部在样品台上的位置坐标和划痕件的安装位置坐标，处理设备103可以根据划痕方案，计算每条划痕的初始划痕位置和结束划痕位置，并通过控制样品台上的培养部根据初始划痕位置和结束划痕位置进行移动，依次通过划痕件进行划痕。拍照时，仅需将划痕件替换为拍摄装置(例如，摄像头)，采取同样的方式实现各条划痕的定点拍摄。
在一些实施例中，存储设备104和/或处理设备103可以集成至细胞划痕装置101和/或细胞图像分析装置102中。例如，细胞划痕装置101和细胞图像分析装置102中各自有相应的处理设备。
在一些实施例中，系统100中的一个或多个组件可以省略。例如，可以省略网络105、存储设备104和/或处理设备103。用户可以使用细胞划痕装置101进行划痕操作，并将划痕的位置输入至细胞图像分析装置102，细胞图像分析装置102可以基于划痕的位置对划痕进行拍摄分析。
在一些实施例中，系统100可以包括一个或多个其它组件。例如，系统100可以包括终端设备(未在图1中示出)。终端设备可以包括移动设备、平板计算机、膝上型计算机等或其任何组合。在一些实施例中，用户可以使用终端设备控制系统100中的一个或多个组件(例如，细胞划痕装置101、细胞图像分析装置102)。例如，用户可以通过终端设备输入控制细胞划痕装置101进行划痕操作的指令和/或控制细胞图像分析装置102进行拍摄分析的指令。细胞划痕装置101可以基于用户输入的指令进行划痕操作。细胞图像分析装置102可以基于用户输入的指令对划痕进行拍摄分析。在一些实施例中，终端设备可以显示系统100的数据。例如，终端设备可以显示划痕的位置、形状、轮廓等信息。又例如，终端设备可以显示划痕的图像。又例如，终端设备可以显示细胞的迁移距离、迁移面积、迁移能力等信息。
图2是根据本说明书的一些实施例所示的确定细胞迁移能力的示例性流程图。在一些实施例中，过程200的至少一部分可以由细胞划痕装置101、细胞图像分析装置102、或处理设备103执行。例如，过程200可以以指令(例如，应用程序)的形式存储在存储设备(例如，存储设备104)中，并由细胞划痕装置101、细胞图像分析装置102、或处理设备103调用和/或执行。以下所示过程的操作仅出于说明的目的。在一些实施例中，过程200可以利用一个或以上未描述的附加操作和/或没有所讨论的一个或以上操作来完成。另外，图2中示出的和下面描述的过程200的操作的顺序不旨在是限制性的。
在步骤210中，在细胞培养装置(例如，培养部101-1)中培养细胞。
在一些实施例中，可以取对数期生长良好的细胞接种到培养部中，使用培养基培养细胞。接种量以培养24小时以后融合率达到100％为准。融合率可以指单层培养的贴壁生长细胞占所生长区域面积的百分比。融合率达到100％可以指细胞长满培养部底部。
在一些实施例中，在细胞达到100％融合后，去除培养部中的培养基。例如，用户(例如，实验人员)可以使用移液器吸弃培养部中的培养基，使用划痕部(例如，划痕部101-2)对细胞进行划痕操作。
在步骤220中，通过细胞划痕装置(例如，划痕部101-2)对所述细胞进行划痕操作，形成至少一个划痕。
在一些实施例中，细胞划痕装置可以是手动划痕装置、半自动划痕装置或全自动划痕装置。例如，细胞划痕装置的划痕部可以包括划痕盖板和划痕件，划痕盖板包括依次连接的底板、连接件与限位结构，底板与限位结构分别位于连接件的两端，底板设有至少一个划痕间隙。在用户使用细胞划痕装置进行划痕操作时，首先，用户可以将去除培养基后的培养部固定在操作台上；然后，通过限位结构将所述划痕盖板固定在所述培养部上；最后，通过将划痕件插入至少一个划痕间隙且沿至少一个划痕间隙的一端移动到另一端，以对细胞进行划痕操作。具体地，可以将划痕件移动至划痕间隙的端部，并插入划痕间隙，将划痕件沿划痕间隙滑动至另一端，再将划痕件取出(特殊地，划痕件可以反复滑动，以尽可能地使划痕路径上的细胞被刮除干净)。至少一个划痕的位置由至少一个划痕间隙的位置决定。关于细胞划痕装置和使用细胞划痕装置进行划痕操作的更多描述请见图8-16B及其相关描述。
在步骤230中，清洗所述细胞，并在所述细胞培养装置(例如，培养部101-1)中继续培养所述细胞。
划痕操作完成后，用户可以使用缓冲液(例如，无菌磷酸缓冲盐溶液(PBS))多次冲洗细胞表面，洗去划痕时产生的不贴壁细胞，使划痕与细胞的界限清晰干净。清洗完成后加入新的培养基，继续培养。例如，可以将细胞放入37℃的5％CO2培养箱内继续培养。
在步骤240中，通过细胞图像分析装置(例如，细胞图像分析装置102)，对所述至少一个划痕进行自动拍摄，以获取所述至少一个划痕的多个图像。在一些实施例中，可以通过细胞图像分析装置，基于预设拍摄参数和所述至少一个划痕的位置，对所述至少一个划痕进行自动拍摄，以获取所述至少一个划痕的多个图像。
在一些实施例中，多个图像中的每个图像对应一个预设时间点。预设时间点可以是预先设置的拍摄时间点。例如，预设时间点可以为在对细胞进行划痕操作后的0小时、6小时、12小时和24小时等。
预设拍摄参数可以指用于拍摄图像的相关参数。预设拍摄参数可以是用户根据细胞培养装置的型号、细胞图像分析装置的型号、细胞的种类、划痕的位置、划痕的面积、实验的精度要求等预先设定的参数。在一些实施例中，预设拍摄参数可以包括进样坐标、至少一个划痕的拍摄总长度、至少一个划痕的视野数量等或其任何组合。
进样坐标可以指样品台零位与第一个拍摄视野的相对位置。在一些实施例中，样品台零位可以指样品台的初始位置。例如，当细胞图像分析装置处于未使用的初始状态时，样品台可以处于样品台零位。当细胞图像分析装置结束拍摄时，样品台可以回归至零位。拍摄视野可以指划痕上的待拍摄位点。第一拍摄视野可以指划痕上的第一个待拍摄的位点。
在一些实施例中，可以将划痕的第一个拍摄视野的位置的坐标输入至细胞图像分析装置中，细胞图像分析装置可以根据样品台零位的坐标和第一个拍摄视野的位置的坐标，确定样品台的进样坐标。细胞图像分析装置可以基于样品台的进样坐标，控制样品台的移动方向和移动距离，以使细胞图像分析装置的拍摄模块(例如，拍摄模块720)可以对样品台上的培养部中的划痕的第一拍摄视野进行拍摄。
划痕的拍摄总长度可以指所述划痕需要拍摄的长度。划痕的视野数量可以指所述划痕的拍摄次数。例如，假设一条划痕的长度为5厘米，设置划痕的拍摄总长度为3厘米，视野数量为10，那么可以确定从所述划痕的某一端起始位置开始，每隔0.3厘米为一个拍摄视野。
在一些实施例中，可以根据拍摄情况或实验的精度要求确定拍摄总长度和视野数量。例如，为提高实验的精度，可以通过增加拍摄总长度和视野数量获取更多实验数据。又例如，由于细胞平铺不均造成某个划痕的间隙过小或过大，可以不对该划痕进行拍摄。
在一些实施例中，用户可以设置拍摄的第一划痕的拍摄总长度和视野数量，细胞图像分析装置可以自动基于其他划痕与第一划痕之间的位置关系，生成其他划痕的拍摄总长度和视野数量。例如，假设第一划痕的长度为5厘米，第一划痕的拍摄总长度为3厘米，视野数量为10，第二划痕与第一划痕的长度相等，那么细胞图像分析装置可以自动设置第二划痕的拍摄总长度同样为3厘米，视野数量为10。假设第二划痕的长度为2.5厘米，那么细胞图像分析装置可以自动设置第二划痕的拍摄总长度为1.5厘米，视野数量为5。
在一些实施例中，拍摄参数还可以包括曝光度和拍摄焦距等。在一些实施例中，用户可以根据经验预先设定曝光度和拍摄焦距。在一些实施例中，可以基于实时拍摄的图像，动态调整拍摄焦距值。例如，可以根据实时拍摄的多张图像中划痕的清晰度确定最佳成像的焦距值。具体地，将清晰度最佳的图像对应的焦距值确定为最佳成像的焦距值。并将最佳成像的焦距值用于其他视野的拍摄。又例如，由于培养部的制作工艺的问题，无法保证培养部的底部的不同部位与摄像头之间的距离相同，因此可以在对每个拍摄视野进行拍摄前，进行自动调焦，从而保证每次拍摄都可以获得较好的图像质量。在一些实施例中，可以基于第一预设时间点确定的多个拍摄视野的焦距值确定其他预设时间点相应拍摄视野的焦距值。例如，在预设时间点0小时对划痕进行多个视野的拍摄，对每个视野进行调焦并记录下最佳成像的焦距值，在其他预设时间点(如6小时、12小时和24小时等)进行拍摄时，可获取记录下的焦距值并基于该值调焦。
在一些实施例中，为了确保图像分辨率的一致性，可以使用同样的摄像参数获取所有划痕的图像。例如，可以将预先设置好的拍摄参数或拍摄第一条划痕时的拍摄参数存储在存储设备中，在后续拍摄其它划痕时通过调用该拍摄参数拍摄其他划痕的图像。在一些实施例中，可以通过在培养装置上设置条形码或二维码等来记录当前的拍摄参数，则下次拍摄时直接通过扫码即可完成拍摄参数的获取。
在一些实施例中，可以根据划痕的拍摄总长度和视野数量确定样品台每次移动的距离，实现划痕的自动拍摄。例如，假设划痕的拍摄总长度为3厘米，视野数量为10，则每次拍摄的移动距离为0.3厘米。即，样品台每次沿划痕的延伸方向移动0.3厘米，进行一次视野的拍摄。
在一些实施例中，在对所述细胞进行划痕操作后可以形成多个划痕，细胞图像分析装置可以基于多个划痕对应的预设拍摄参数，对多个划痕依次进行拍摄。例如，在对所述细胞进行划痕操作后可以形成第一划痕和第二划痕，细胞图像分析装置可以基于对应第一划痕的预设拍摄参数和第一划痕的位置，控制所述细胞图像分析装置对所述第一划痕进行自动拍摄。细胞图像分析装置可以基于对应于所述第一划痕的第一划痕间隙和对应于所述第二划痕的第二划痕间隙之间的位置关系，确定所述第一划痕和所述第二划痕的位置关系。细胞图像分析装置可以基于所述第一划痕和所述第二划痕之间的位置关系和所述预设拍摄参数，控制所述细胞图像分析装置对所述第二划痕进行自动拍摄。例如，在对第一划痕拍摄完成后，可以根据第一划痕的拍摄终点位置坐标和第二划痕的拍摄起始位置坐标，控制样品台的移动方向和移动距离，以对第二划痕进行拍摄。其中，第一划痕的拍摄终点位置坐标和第二划痕的拍摄起始位置坐标可以根据划痕部上的第一划痕间隙和第二划痕间隙的位置确定。
在一些实施例中，为了提高对多个划痕的拍摄效率，可以根据多个划痕的位置，确定走位效率更高的走位顺序。例如，可以根据多个划痕中的每个划痕的每个拍摄视野的坐标，通过算法自动计算拍摄模块或样品台最高效率的走位顺序，并控制拍摄模块或样品台按该走位顺序进行走位。具体的，对多条互相平行的划痕进行拍摄时，可以选择“弓”字形进行拍摄。关于拍摄走位的更多描述可以见图4A和4B及其相关描述。
在步骤250中，细胞图像分析装置102(或处理设备103)可以基于至少一个划痕的多个图像和所述多个图像对应的多个预设时间点，确定所述细胞的迁移能力。
细胞的迁移能力可以指细胞从初始位置移动到另一个位置的能力。细胞的迁移能力可以通过细胞的迁移率来评价。细胞的迁移率可以指细胞迁移面积(或迁移距离)与检测时长的比值。
在一些实施例中，处理设备103(或细胞图像分析装置)可以从多个图像中的每个图像提取所述至少一个划痕的轮廓。处理设备103(或细胞图像分析装置)可以基于所述轮廓确定所述细胞的迁移距离或迁移面积。处理设备103(或细胞图像分析装置)可以基于所述迁移距离或所述迁移面积，和所述多个预设时间点，确定所述细胞的迁移能力。关于确定细胞迁移能力的更多描述可以在本说明书的其它地方找到(例如，图5-6及其相关描述)。
应当注意，本说明书的以上描述仅出于说明的目的而提供的，而无意于限制本说明书的范围。对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本说明书的描述，做出各种各样的变化和修改。然而，这些变化和修改不脱离本说明书的范围。例如，步骤210和/或步骤230可以省略。又例如，步骤220和230可以合并为一个步骤。又例如，在步骤240中，细胞图像分析装置可以仅基于划痕的位置对划痕进行自动拍摄。具体地，可以将划痕的多个视野的位置坐标输入细胞图像分析装置中，细胞分析装置可以基于划痕的多个视野的位置坐标对多个视野进行自动拍摄分析。在一些实施例中，在步骤240之前，需要吸弃培养部中的培养基再对划痕进行拍摄分析，拍摄完成后再加入新的培养基。在一些实施例中，可以不需要吸弃培养部中的培养基，而是在有培养基的情况下对划痕进行拍摄分析。在这种情况下，在将培养部放置在样品台上后，需要等培养基的液面平静后再进行拍照，以防液面波动影响划痕拍摄的准确性。
在一些实施例中，可以通过细胞划痕装置对细胞进行划痕操作，形成至少一个划痕。在一些实施例中，可以使用手动划痕装置、半自动划痕装置或全自动划痕装置进行划痕操作。例如，可以使用图2所说明的细胞划痕装置进行划痕操作。又例如，可以使用图8-16B所说明的细胞划痕装置进行划痕操作。再例如，也可以使用其他方式进行细胞划痕操作。然后，可以通过细胞图像分析装置对所述至少一个划痕进行拍摄分析，以确定所述细胞的迁移能力。在一些实施例中，可以使用图2-7所说明的细胞图像分析装置对划痕进行拍摄分析。在一些实施例中，可以使用其他方式对划痕进行拍摄分析。例如，可以使用显微镜对划痕进行拍摄分析。
图3是根据本说明书的一些实施例所示的获取划痕图像的示例性流程图。在一些实施例中，过程300的至少一部分可以由细胞图像分析装置102或处理设备103执行。例如，过程300可以以指令(例如，应用程序)的形式存储在存储设备(例如，存储设备104)中，并由细胞图像分析装置102或处理设备103调用和/或执行。以下所示过程的操作仅出于说明的目的。在一些实施例中，过程300可以利用一个或以上未描述的附加操作和/或没有所讨论的一个或以上操作来完成。另外，图3中示出的和下面描述的过程300的操作的顺序不旨在是限制性的。
步骤310，在多个预设时间点中的每个预设时间点，将培养部定位于细胞图像分析装置的样品台(例如，样品台710)的目标位置处。
目标位置可以指样品台上用于放置培养部的位置。例如，目标位置可以是样品台的中心位置。
在一些实施例中，可以通过在培养部和样品台上设计基点或基线，进行人工定位。例如，可以在培养部和样品台上均设置十字方位的数字标记，通过将培养部和样品台上的相应的十字方位的数字进行对准，可以实现培养部在样品台上的定位。在一些实施例中，可以在样品台上设置培养部适配器，以实现培养部在样品台上的定位。例如，培养部的底部设置有凹槽适配器，样品台表面设置有与之对应的凸起适配器，通过两者匹配实现培养部的定位。
在一些实施例中，由于培养部是对称结构(例如，圆形的培养皿)，可以在培养部非中心位置设置方向标记，且不同的培养部均有各自的标号。可以基于培养部的标号和方向标记自动记录每个培养部放置在样品台的位置和方向。在不同的预设时间点，可以根据培养部在第一个预设时间点放置在样品台上的位置和方向再次对培养部进行定位，以确保培养部在不同的预设时间点放置在样品台的位置和方向都是一致的。
在一些实施例中，样品台上可以设置有培养部移动机构，移动机构可以移动培养部到目标位置。例如，当把培养部放置在样品台上后，细胞图像分析装置可以对培养部进行拍摄(如可以通过低放大倍数拍摄培养部)，以获取培养部的图像。通过分析培养部的图像，可以确定培养部的圆心。基于培养部的圆心与样品台零点之间的位置关系，确定培养部的移动方向和移动距离，并控制培养部移动机构对培养部进行移动。
在一些实施例中，为了更加准确的定位，可以在培养部和样品台上设置相互对应的基线(例如，以过培养皿圆心的一条直线为基线)。在获取培养部的图像后，可以从培养部的图像中提取培养部的基线，根据培养部基线和样品台基线之间的位置关系，确定培养部的移动方向和移动距离，并控制培养部移动机构对培养部进行移动。
在一些实施例中，在每个预设时间点对划痕进行拍摄之前，或者在一个预设时间点对多条划痕进行拍摄之前，都需要对培养部在样品台上的位置进行校正，以保证每次拍摄时，培养部都处于样品台的同一个目标位置处。例如，可以在培养部和样品台上均设定一个相互对应的基点(或基线)，通过确定培养部和样品台上基点(或基线)之间是否发生移动，确定是否需要校正培养部在样品台上的位置，以及校正的方式(例如，培养部需要移动的方向和距离)。
步骤320，细胞图像分析装置102(例如，控制模块740)(或处理设备103)可以基于预设拍摄参数和划痕的位置，控制拍摄模块(例如，拍摄模块720)对所述划痕进行自动拍摄，以获取所述划痕在所述预设时间点的至少一个图像。
在一些实施例中，由于本说明书使用细胞划痕装置代替人工划线，形成的划痕的位置与细胞划痕装置中的划痕间隙的位置相对应，因此可以通过获取细胞划痕装置的划痕间隙的位置信息确定划痕信息，并基于该划痕信息依次对多个划痕进行拍摄。划痕信息包括各种与划痕相关的信息，例如，划痕间隔、划痕位置、划痕端点和划痕之间的位置关系等。例如，细胞图像分析装置可以从细胞划痕装置处获取与划痕对应的划痕间隙的位置，并基于划痕间隙的位置确定划痕的位置，并对划痕进行拍摄。又例如，用户可以将与划痕对应的划痕间隙的位置信息输入至细胞图像分析装置中，细胞图像分析装置可以基于划痕间隙的位置确定划痕的位置，并对划痕进行拍摄。
在一些实施例中，可以对细胞划痕装置的划痕间隙进行编号，并基于编号存储相应的划痕间隙的信息(例如，长度、宽度、位置坐标)，当需要对某一个划痕间隙产生的划痕进行拍摄时，可以直接获取所述划痕间隙的信息作为划痕信息。
在一些实施例中，可以通过对划痕的端点进行标记、获取培养部图像、基于细胞透光程度等方法确定划痕信息。例如，可以对划痕端点进行荧光标记，通过荧光追踪确定划痕端点。又例如，由于划痕区域与非划痕区域的透光程度不同(非划痕区域有细胞覆盖因此透光度低于划痕区域)，可以在培养部底部进行适当强度的光照(例如，不会影响细胞生长的白光)，透光度较好的区域为划痕区域，透光度较差的区域为非划痕区域，并记录划痕的长度和不同划痕之间的间隙。又例如，可以通过低放大倍数拍摄培养部，获取培养部的图像，通过识别培养部的图像中的划痕，以确定划痕的信息。具体地，细胞图像分析装置的拍摄模块可以包括至少一个局部相机和一个全局相机，全局相机可以拍摄的划痕的全局图像，并基于全局图像确定划痕的信息，局部相机可以进一步拍摄划痕的多个视野的图像。
在一些实施例中，可以通过机械装置定位划痕。例如，培养部的底部与划痕对应的位置设置有用于划痕定位的凹槽适配器，样品台底部设置有与之对应的突起适配器，通过两者匹配实现划痕定位。
应当注意，本说明书的以上描述仅出于说明的目的而提供的，而无意于限制本说明书的范围。对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本说明书的描述，做出各种各样的变化和修改。然而，这些变化和修改不脱离本说明书的范围。
图4A是根据本说明书的一些实施例所示的沿平行于划痕的延伸方向进行拍摄的示意图。图4B是根据本说明书的一些实施例所示的沿垂直于划痕的延伸方向进行拍摄的示意图。图中黑点表示拍摄视野。
如图4A所示，划痕A包括10个拍摄视野，分别为A1、A2…和A10；划痕B包括13个拍摄视野，分别为B1、B2…和B13；划痕C包括10个拍摄视野，分别为C1、C2…和C10。划痕A、划痕B和划痕C的延伸方向相互平行。在一些实施例中，细胞图像分析装置可以控制样品台(或拍摄模块)沿着平行于划痕的延伸方向进行移动，以获取划痕沿着所述延伸方向的多个视野的多个图像。例如，细胞图像分析装置可以控制拍摄模块(例如，摄像头)移动至划痕A的起始拍摄位置(例如，拍摄视野A1)，并控制拍摄模块沿着平行于划痕A的延伸方向进行移动，依次拍摄A1、A2…至A10，直至完成划痕A的拍摄，以实现单条划痕的不同视野的观测分析。
然后，细胞图像分析装置可以控制拍摄模块移动至划痕B的起始拍摄位置(例如，拍摄视野B1)，并控制拍摄模块沿着平行于划痕B的延伸方向进行移动，依次拍摄B1、B2…至B10，直至完成划痕B的拍摄。最后，细胞图像分析装置可以控制拍摄模块移动至划痕C的起始拍摄位置(例如，拍摄视野C1)，并控制拍摄模块沿着平行于划痕C的延伸方向进行移动，依次拍摄C1、C2…至C10，直至完成划痕C的拍摄。
在一些实施例中，为了提高拍摄效率，在完成划痕A的拍摄后，拍摄模块可以移动至划痕B的拍摄视野B13处，依次拍摄B13、B12…至B1，直至完成划痕B的拍摄。而后，拍摄模块移动至划痕C的拍摄视野C1处，依次拍摄C1、C2…至C10，直至完成划痕C的拍摄。
如图4B所示，划痕D、划痕E和划痕F分别有两个拍摄视野。划痕D、划痕E和划痕F的延伸方向相互平行。在一些实施例中，细胞图像分析装置可以控制样品台(或拍摄模块)沿着垂直于划痕的延伸方向进行移动，以获取所述多个划痕的多个图像。例如，细胞图像分析装置可以控制拍摄模块(例如，摄像头)移动至划痕D的起始拍摄位置(例如，拍摄视野D1)，并控制拍摄模块沿着垂直于划痕D的延伸方向进行移动，依次拍摄划痕D的拍摄视野D1、划痕E的拍摄视野E1和划痕F的拍摄视野F1，以实现多条划痕的对比观测分析。
然后，细胞图像分析装置可以控制拍摄模块移动至划痕D的拍摄视野D2，并控制拍摄模块沿着垂直于划痕D的延伸方向进行移动，依次拍摄划痕D的拍摄视野D2、划痕E的拍摄视野E2和划痕F的拍摄视野F2。在一些实施例中，为了提高拍摄效率，在完成划痕F的拍摄视野F1，拍摄模块可以移动至划痕F的拍摄视野F2处，依次拍摄划痕F的拍摄视野F2、划痕E的拍摄视野E2和划痕D的拍摄视野D2。
图5是根据本说明书的一些实施例所示的确定细胞迁移能力的示例性流程图。在一些实施例中，过程500的至少一部分可以由细胞图像分析装置102或处理设备103执行。例如，过程500可以以指令(例如，应用程序)的形式存储在存储设备(例如，存储设备104)中，并由细胞图像分析装置102或处理设备103调用和/或执行。以下所示过程的操作仅出于说明的目的。在一些实施例中，过程500可以利用一个或以上未描述的附加操作和/或没有所讨论的一个或以上操作来完成。另外，图5中示出的和下面描述的过程500的操作的顺序不旨在是限制性的。
在步骤510中，细胞图像分析装置102(例如，分析模块730)(或处理设备103)可以从划痕的多个图像中的每个图像中提取划痕的轮廓。
在一些实施例中，划痕的多个图像是在多个预设时间点下拍摄得到的。例如，划痕的多个图像可以分别是在0小时、2小时、4小时的预设时间点下拍摄得到的。在一些实施例中，处理设备103(或细胞图像分析装置)可以根据图像分割算法从图像中提取划痕的轮廓。示例性图像分割算法可以包括基于区域的算法(例如，阈值分割、区域增长分割)、边缘检测分割算法、基于压缩的算法、基于直方图的算法、双重聚类算法等。
步骤520，细胞图像分析装置102(例如，分析模块730)(或处理设备103)可以基于所述多个图像中的多个轮廓确定细胞的迁移距离或迁移面积。
细胞的迁移距离可以指不同预设时间点的划痕两侧细胞连线的距离的差值。例如，可以将不同预设时间点获取的图像中的划痕轮廓两侧细胞连线的距离差确定为该时间范围内的细胞迁移距离。具体地，假设在预设时间点0小时获取的图像中，划痕的轮廓的两侧中间位置的细胞连线距离为1.50mm，在预设时间点2小时获取图像中，该划痕的轮廓的两侧中间对应位置的细胞连线距离变为1.20mm，那么可以确定在两个小时内细胞的迁移距离为0.3mm。
在一些实施例中，可以基于划痕轮廓确定对应划痕的多个位置的多个迁移距离。迁移距离可以包括最大迁移距离、最小迁移距离、平均迁移距离等。
细胞的迁移面积可以指不同时间点的划痕的面积的差值。例如，可以将不同预设时间点获取的图像中的划痕轮廓的面积的差确定为该时间范围内的迁移面积。具体地，假设在预设时间点2小时获取的图像中，划痕轮廓的面积为20mm2，在预设时间点4小时获取的图像中，划痕轮廓的面积变为15mm2，那么可以确定在两个小时内细胞的迁移面积为5mm2。
图6是根据本说明书的一些实施例所示的示例性划痕图像的示意图。图6中划痕区域两侧的白线表示划痕宽度。如图6所示，最大划痕宽度AB(即轮廓两侧细胞连线最大距离)为1128像素，最小划痕宽度CD(即轮廓两侧细胞连线最小距离)为856像素，平均划痕宽度(即轮廓两侧细胞连线平均距离)为708像素，划痕面积为1641960像素，拍摄耗时(即划痕操作完成时的时间与拍摄划痕图像的时间的时间差)为2216ms。
步骤530，细胞图像分析装置102(例如，分析模块730)(或处理设备103)可以基于所述迁移距离或所述迁移面积，确定所述细胞的迁移能力。
在一些实施例中，可以基于迁移距离或迁移面积，和多个图像对应的多个预设时间点，确定细胞的迁移能力。例如，可以将迁移距离(或迁移面积)与产生迁移距离(或迁移面积)所用的时间的比值(即迁移率)，确定为细胞的迁移能力。具体地，假设在两个小时内细胞的迁移面积为5mm2，那么可以确定细胞迁移能力为2.5mm2/h。
在一些实施例中，可以在不同预设时间点对某种细胞的多条划痕的多个拍摄视野进行分析，确定对应不同预设时间点、不同划痕和不同拍摄视野的多个细胞迁移率，可以将所述多个细胞迁移率的平均值作为细胞迁移能力。
应当注意，本说明书的以上描述仅出于说明的目的而提供的，而无意于限制本说明书的范围。对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本说明书的描述，做出各种各样的变化和修改。然而，这些变化和修改不脱离本说明书的范围。
图7是根据本说明书的一些实施例所示的示例性细胞图像分析装置的模块图。如图7所示，细胞图像分析装置102可以包括样品台710、拍摄模块720、分析模块730和控制模块740。
样品台710可以用于放置细胞培养装置(例如，培养部101-1)。在一些实施例中，样品台710可以设置有基点(或基线)、适配器和/或移动机构，用于定位细胞培养装置。关于细胞培养装置在样品台上的定位的更多描述请见图3及其描述。
拍摄模块720可以用于拍摄图像。在一些实施例中，拍摄模块720可以是和/或包括能够获取图像数据的任何合适的设备。例如，拍摄模块720可以包括球面摄像头、半球摄像头等。在一些实施例中，拍摄模块720可以包括黑白摄像头、彩色摄像头、红外摄像头等。在一些实施例中，拍摄模块720可以包括数码相机、模拟相机等。在一些实施例中，拍摄模块720可以包括单目相机、双目相机、多目相机等。在一些实施例中，拍摄模块720可以对划痕进行拍摄，以获取划痕的图像。在一些实施例中，拍摄模块720可以对培养部进行拍摄，以获取培养部的图像。
分析模块730可以用于分析数据。在一些实施例中，分析模块730可以基于划痕的图像确定细胞的迁移能力。例如，分析模块730可以提取图像中的划痕的轮廓。分析模块730可以基于划痕的轮廓确定细胞的迁移距离或迁移面积。分析模块730可以基于迁移距离或所述迁移面积，确定细胞的迁移能力。关于确定细胞的迁移能力的更多描述请见图2、5-6及其描述。
控制模块740用于控制细胞图像分析装置102中的其它组件。例如，控制模块740可以控制样品台的移动。又例如，控制模块840可以控制拍摄模块对划痕进行拍摄。
应当注意，本说明书的以上描述仅出于说明的目的而提供的，而无意于限制本说明书的范围。对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本说明书的描述，做出各种各样的变化和修改。然而，这些变化和修改不脱离本说明书的范围。例如，分析模块730和/或控制模块740可以集成为一个模块。又例如，分析模块730和/或控制模块740可以省略。处理设备103可以用于分析数据和控制细胞图像分析装置102中的其它组件。
以下将结合图8-16对本说明书实施例所涉及的细胞划痕装置101进行详细说明。值得注意的是，以下实施例仅仅用以解释本说明书，并不构成对本说明书的限定。
图8是根据本说明书一些实施例所示的示例性细胞划痕装置的剖面结构示意图。如图8所示，在一些实施例中，细胞划痕装置101可以包括培养部110和划痕部120。其中，培养部110可以用于细胞培养，划痕部120可以用于实现细胞划痕。
在一些实施例中，培养部110可以包括培养皿或培养板。所述培养皿可以为玻璃或塑料材质。在一些实施例中，培养部110可以包括D90培养皿、六孔培养板(如图10所示)等。
在一些实施例中，划痕部120可以包括划痕盖板1210与划痕件130。在一些实施例中，划痕盖板1210可以包括依次连接的底板1213、连接件1212与限位结构1211，底板1213与限位结构1211分别位于连接件1212的两端。
如图8所示，在一些实施例中，划痕时，划痕盖板1210可以通过限位结构1211安装固定于培养部110，以防止培养部110和划痕部120之间发生松动，影响划痕。在一些实施例中，划痕部120通过限位结构1211安装固定于培养部110时，划痕盖板1210的底板1213与培养部110的底部之间的间距可以为0.5-1.5mm。通过在划痕盖板的底板与培养部底部之间预留一定距离，可以避免划痕盖板压到培养部中的细胞。在一些实施例中，限位结构1211可以包括倒U型槽、翻边凸起、翻边凹槽、橡胶卡块、螺纹结构以及卯榫结构等中的至少一种，且所述限位结构1211与培养部110的侧壁相匹配。例如，图8中所示，限位结构1211为翻边凹槽结构时，凹槽的宽度与培养部110的侧壁厚度相匹配。通过限位结构1211与培养部110的侧壁相匹配，可以使得划痕盖板与培养部配合后不存在间隙，划痕时划痕盖板不会偏移，从而能够保证划痕是直线的、均一的。
在一些实施例中，底板1213可以设有多个划痕间隙1213-1，所述多个划痕间隙相互平行且均匀间隔分布。如图8所示，在一些实施例中，划痕时，划痕件130的尖端可以插入其中一个划痕间隙1213-1中，通过沿划痕间隙1213-1的一端移动到另一端，实现细胞划痕。在一些实施例中，底板1213可以设有6-15条划痕间隙1213-1，任意相邻的两个划痕间隙之间的间距可以为0.5-1cm。例如，底板1213可以设有7条划痕间隙，且相邻两个划痕间隙之间的间距可以为1cm。又例如，图9中所示，底板1213可以设有14条划痕间隙，且相邻两个划痕间隙之间的间距可以为0.5cm。在一些实施例中，根据培养部110结构的不同和/或细胞划痕实验需求的不同，可以在底板1213设置不同数量、不同形状的划痕间隙和/或不同宽度的划痕间隙。例如，针对六孔培养皿，其对应的划痕盖板的划痕间隙可以为3条或5条，相邻两个划痕间隙之间的间距可以为0.5cm或1cm。
在一些实施例中，每个划痕间隙1231-1的横截面可以为上宽下窄的梯形，所述梯形可以与划痕件130的尖端形状匹配，以使划痕件130的尖端插入划痕间隙至最底部时，刚好与培养部110中的细胞接触。在一些实施例中，划痕盖板1210与划痕件130可拆卸连接。
在一些实施例中，连接件1212的长度可以为预设长度。一般情况下，用户可以根据实际培养部110的尺寸以及其他相关要求(例如划痕盖板1210安装好之后，底板1213与培养部110底部之间的间距等)设计对应的连接件1212的长度。因此在划痕盖板1210通过限位结构1211安装固定于培养部110之后，底板1213与培养部110底部之间的间距可以为0.5-1.5mm。优选地，底板1213与培养部110底部之间的间距可以为1mm。
请参照图11，图11所示为一些实施例中划痕盖板1210的结构示意图。
在一些实施例中，限位结构1211可以是倒U型槽设置。如图11所示，限位结构1211可以包括两个固定件1211-1，其中一个固定件1211-1与连接件1212相连，两个固定件1211-1之间形成限位槽1211-2，且限位槽1211-2的宽度与培养部110的侧壁厚度相匹配。
在另一些实施例中，限位结构1211也可以只包括一个固定件1211-1，此固定件1211-1与连接件1212之间形成限位槽1211-2。
在一些实施例中，固定件1211-1可以是连接件1212的翻边。
在另一些实施例中，固定件1211-1可以是橡胶卡块。橡胶卡块与培养部110的侧壁摩擦更大，更不容易发生相对位移，因此划痕盖板1210的安装更加稳定不易松动。在一些实施例中，橡胶卡块靠近连接件1212一侧的表面可以设置凸点等纹路，以提高限位的稳定性等。
在另一些实施例中，限位槽1211-2内也可以设置内螺纹，培养部110的外侧壁对应位置设置对应外螺纹(图中未示出)，划痕盖板1210与培养部110螺纹连接。螺纹连接的设置不仅使得划痕盖板1210的安装更加稳固，而且使得划痕盖板1210在旋转的同时也会在螺纹长度方向上移动。因此采用螺纹连接可以使得底板1213与培养部110底部之间的间隔可调，方便实验人员操作，可以根据不同型号的培养部110与划痕件130，自行调整底板1213与培养部110底部之间的间距，以提升划痕效果。
在另一些实施例中，限位结构1211也可以与培养部110采用榫卯结构连接，即卡接。限位槽1211-2的内壁设置凹槽，培养部110外侧壁设置有对应凸起(图中未示出)，通过凹槽与凸起的配合实现划痕盖板1210的固定。在另一些实施例中，培养部110外侧壁可以沿高度方向设置有多个对应凸起，通过凹槽与不同高度位置的凸起的卡接，以改变底板1213与培养部110底部之间的间距。因此实验人员可以根据不同型号的培养部110与划痕件130，自行调整底板1213与培养部110底部之间的间距，以提升划痕效果。
在一些实施例中，划痕件130可以包括划痕针1310。划痕间隙1213-1两侧分别设有相互匹配的第一限位件1214与第二限位件1215。在一些实施例中，第一限位件1214与第二限位件1215可以均位于底板1213靠近培养部110底部的一侧。且沿底板1213至培养部110底部的方向上，第一限位件1214与第二限位件1215之间的距离逐渐减小。因此第一限位件1214与第二限位件1215之间呈现上口大下口小的倒锥形，能够在划痕针1310插入间隙时卡住划痕针1310，以便于对划痕针1310进行限位，保证划痕针1310伸出底板1213的长度不变，从而提升划痕的稳定性。在一些实施例中，第一限位件1214与第二限位件1215之间的下口宽度的值小于划痕间隙1213-1的宽度，即第一限位件1214与第二限位件1215靠近培养部110底部的一端之间的距离小于划痕间隙1213-1的宽度。
在一些实施例中，划痕件130还可以包括滑块1320，划痕针1310可以安装于滑块1320。划痕时，滑块1320能够以划痕间隙1213-1作为导轨进行滑动带动划痕针1310从其中一个划痕间隙的一端移动到另一端以实现细胞划痕。由于滑块1320与作为导轨的划痕间隙1213-1配合紧密，不易产生偏转，因此划痕针1310能够较好地与培养部110的底部垂直且稳定度较高，从而为划痕效果的均匀、稳定性提供保障。
请参照图12，图12所示为一些实施例中划痕件130与划痕间隙1213-1的配合结构示意图一。
在一些实施例中，滑块1320可以设置有螺纹孔，螺纹孔可以垂直于底板1213设置，划痕针1310外壁可以设有于所述螺纹孔对应的外螺纹(图中未示出)，从而使得划痕针1310与滑块1320螺纹连接。螺纹连接的设置，一方面加强了划痕针1310安装稳定性，另一方面使得划痕针1310可以在旋转过程中调节伸出滑块1320的长度。因此，在底板1213与培养部110底部之间的间距过大或过小时，可以通过调节划痕针1310伸出滑块1320的长度，保证划痕针1310的针尖能够接触培养部110的底部，方便展开划痕工作。进一步地，滑块1320的顶部还可以设置把手(图中未示出)，以方便实验人员进行操作。
请参照图13，图13所示为一些实施例中划痕件130与划痕间隙1213-1的配合结构示意图二。
在一些实施例中，如图13所示，滑块1320可以采用球形滑块，划痕间隙1213-1内部可以采用于所述球形滑块相匹配的形状。球形滑块的设置可以一定程度上降低滑块1320卡在拐角的概率。进一步地，为了避免球形滑块自身发生滚动导致划痕针1310不稳，可以额外添加其他限制结构，例如，在球形滑块底部从划痕间隙1213-1露出的位置设置一个限制结构1320-1，从而避免球形滑块自身发生滚动。在另一些实施例中，限制结构1320-1也可以设置在球形滑块顶部，在起到限位功能的同时，还能作为把手使用。
请参照图14，图14所示为一些实施例中底板1213的结构示意图。
如图14所示，在另一些实施例中，多个划痕间隙1213-1同一侧的端部可以通过连接路径1216连通。因此，同一个滑块1320可以进入多个划痕间隙1213-1，从而减少了划痕件130的数量，避免了因不同划痕件130之间的差异对划痕效果的影响，从而提高了划痕的稳定性与均匀度。
更进一步的，如图14所示，在一些实施例中，划痕间隙1213-1还可以设置有进入孔1217。在一些实施例中，进入孔1217的尺寸不小于滑块1320，因此滑块1320可以从进入孔1217进入划痕间隙1213-1，从而实现划痕件130与底板1213的可拆卸连接，方便实验人员采用对应规格的划痕件130进行划痕。进入孔1217的设置，相当于导轨(即划痕间隙1213-1)的一端未封闭，因此滑块1320可以很轻易地进出导轨(即划痕间隙1213-1)。
在另一些实施例中，划痕件130还可以包括安装主体1330，多组划痕针1310可以固定于安装主体1330，每组划痕针1310可以包括一个或多个划痕针1310，每组划痕针1310均对应一个划痕间隙1213-1。
请参照图15，图15所示为一些实施例中划痕件130的结构示意图。
在一些实施例中，多组划痕针1310的位置分布可以形成两条曲线，两条曲线分别与多个划痕间隙1213-1的两个端部连线(例如连接路径1216)的形状相匹配。在进行划痕时，可以先将两条曲线中的其中一条曲线(可以视为起始曲线)与多个划痕间隙1213-1的端部连线重合，此时起始曲线上的划痕针1310均位于划痕间隙1213-1的第一端部，另一条曲线(可以视为终止曲线)上的划痕针1310位于划痕间隙1213-1的中部。当划痕至终点后，终止曲线上的划痕针1310均位于划痕间隙1213-1的第二端部，起始曲线上的划痕针1310位于划痕间隙1213-1的中部。特殊的，对于最短的划痕间隙1213-1对应的那组划痕针1310，可以只包括一个划痕针1310。
在一些实施例中，划痕部120还可以包括第一磁体，划痕件130设有与所述第一磁体相匹配的第二磁体。在一些实施例中，第一磁体可以设置在底板1213上。在一些实施例中，第二磁体可以是滑块1320，也可以是其他与划痕针1310相连的结构。划痕时，可以通过移动第一磁体，从而吸引或排斥第二磁体进行移动，进而达到驱动划痕针1310移动划痕的目的。例如，第一磁体与第二磁体相斥，实验人员可以手动沿划痕间隙1213-1移动第一磁体，从而驱动第二磁体进而驱动划痕针1310进行划痕。由于第一磁体始终紧贴底板1213，因此在划痕针1310长度方向上，第一磁体对第二磁体的斥力能够维持在稳定水平，从而使得划痕针1310对培养部110底部的压力维持稳定，进而较好的提升了划痕的均匀度与稳定性。
在一些实施例中，划痕部120还可以包括驱动件140、一个或多个传感器150。其中，驱动件140可以用于驱动划痕件130沿划痕间隙1213-1进行划痕，传感器可以用于识别划痕件130划痕时受到的压力和/或划痕件130的滑动距离。请参照图16A和16B，图16A和16B所示为驱动件140与划痕件130的连接结构示意图。
在一些实施例中，驱动件140可以包括电机。在一些实施例中，传感器150可以包括压力传感器、位移传感器等，或其任意组合。例如，压力传感器可以包括压阻式压力传感器、陶瓷压力传感器、扩散硅压力传感器、蓝宝石压力传感器、压电式压力传感器等。又例如，位移传感器可以包括应变式传感器、电感式传感器、差动变压器式传感器、涡流式传感以及霍尔传感器等。
在一些实施例中，当传感器150为压力传感器时，划痕时保证传感器150的读数稳定，即可保证划痕件130受到稳定的推/拉力，从而保证划痕均匀。当传感器150为位移传感器时，可以识别划痕件130是否移动了指定距离、或到达了划痕终点(即划痕间隙1213-1的端部)。
另一方面，可以通过传感器150判断是否开始划痕。如图16A所示，在一些实施例中，划痕件130可以通过弹簧160与驱动件140相连，弹簧160可以沿划痕间隙1213-1方向(即图16A中AB方向)设置。如图16B所致，在开始划痕前，若划痕件130位于16B(1)中所示的位置，可以将划痕件130尖端的水平位置设定在培养部110中未接触细胞的位置，然后将划痕件130往培养部110的一端移动(如箭头指向B的方向)，若弹簧160的拉力(或压力)开始增大，代表划痕件130到达了划痕间隙1213-1的其中一端的端部(如16B(2)中所示的位置)，此时可以将划痕件130尖端的水平位置下移到最佳划痕高度，开始对培养部110中细胞进行划痕，直到弹簧160的压力(或拉力)开始增大(如16B(3)中所示)，代表本次划痕结束。特别地，若是同时驱动多个划痕件130分别划痕，那么需要当全部弹簧160的拉力或压力均开始增大时，才下移划痕件130开始划痕或是结束划痕。在一些实施例中，驱动机140可以划痕件130直接连接，即没有弹簧160。
在另一些实施例中，传感器150可以沿划痕件130长度方向设置。因此，传感器150可以识别划痕件130划痕时受到的压力。划痕时保证传感器150的读数稳定，即可保证划痕件130受到稳定的压力，从而保证划痕均匀。
在一些实施例中，细胞划痕装置101可以包括培养部110、划痕件130、处理器、划痕工作台及电机。培养部110可以包括培养皿。电机可以用于驱动划痕件130工作，处理器可以用于控制电机工作。在一些实施例中，划痕工作台可以包括样品台、培养皿固定装置与培养皿识别装置。其中，样品台可以用于提供细胞划痕的操作支撑平台，培养皿固定装置与培养皿识别装置均安装于所述样品台。培养皿固定装置可以用于固定细胞培养皿，培养皿识别装置可以用于识别培养皿的位置和/或型号等信息。
在一些实施例中，培养皿固定装置可以包括与培养皿相匹配的凹槽，或支撑固定框架。在一些实施例中，培养皿识别装置可以包括位于所述样品台上的感应器(例如，压力感应器等)，和/或摄像头装置(即通过图像识别培养皿位置)。
在进行划痕操作时，可以将培养皿通过培养皿固定装置固定至样品台的指定位置。固定时，可以人工将培养皿放置在指定位置。在另一些实施例中，划痕工作台还可以包括培养皿移动机构，培养皿固定装置安装于培养皿移动机构。处理器可以通过培养皿识别装置识别培养皿的位置，以控制培养皿移动机构将培养皿移动至样品台的指定位置。例如，培养皿移动机构可以是网格状的导轨，培养皿固定装置与导轨滑动连接，通过在不同导轨之间的切换，从而在样品台平面内移动(滑动结构可以参照上述的球形滑块及其匹配的导轨)。培养皿移动机构也可以是两级导轨设置，一级导轨沿X轴方向固定于样品台，二级导轨与一级导轨滑动连接，二级导轨沿Y轴方向布置，培养皿固定装置与二级导轨滑动连接。通过一级导轨调整X轴方向上的位置，通过二级导轨调节Y轴方向的位置，从而实现XY平面内任意位置可调。
在一些实施例中，培养皿识别装置可以将识别出的培养皿的型号发送给处理器，处理器根据培养皿的型号选取预先设置的划痕方案。在一些实施例中，划痕方案可以包括划痕间隙对应的间距、划痕条数等。在一些实施例中，所述划痕方案可以根据用户(例如，实验人员)输入的实验需求确定。
在一些实施例中，处理器可以根据相应的划痕方案，计算每条划痕的初始划痕位置和结束划痕位置，并控制电机驱动划痕件130根据初始划痕位置和结束划痕位置进行移动，依次进行划痕。在一些实施例中，可以通过在划痕装置上设置横向压力传感器识别当前划痕是否结束。例如，当划痕件130划到培养皿边缘时，压力传感器感应到横向压力增大，则代表本次划线结束，处理器可以控制划痕件130移动到下一个划痕的初始划痕位置进行下一个划痕。
在另一些实施例中，样品台也可以由另一电机驱动，可以在平面内沿XY轴来回移动。例如，样品台底部也可以为两级导轨设置(参照上述)。处理器可以控制电机驱动样品台在XY平面内移动，从而实现划痕。
在另一些实施例中，处理器也可以控制培养皿移动机构使培养皿在XY平面内移动，从而实现划痕。
在一些实施例中，所述细胞划痕装置101可以为玻璃、金属、塑料、树脂等材质。由于本说明书的细胞划痕装置101主要应用于细胞划痕实验，透明材料方便观察划痕效果，同时细胞划痕实验的用具需要经常进行高压灭菌，材料需要耐高温高压，因此所述划痕盖板优选为玻璃制品。
本说明书所披露的细胞划痕装置可能带来的有益效果包括但不限于：(1)划痕盖板与培养部通过限位结构安装，可以减少划痕时划痕部的横向摆动，使划痕形状更加规则；(2)划痕件沿划痕间隙移动，划出的划痕笔直，不同划痕间距离均匀，方便后续观察；(3)划痕件与划痕盖板限位配合，限制了划痕件垂直方向的移动，使划痕件作用在细胞上的力刚好适中，既不会用力过小导致划痕不彻底，也不会用力过大划伤培养部，保证划痕的稳定；(4)通过电机驱动划痕件，传感器检测划痕件压力与位移，实现自动划痕，减少人力，提高效率，同时能够保证划痕的均一稳定。
本说明书所披露的确定细胞迁移能力系统可能带来的有益效果包括但不限于：(1)应用细胞图像分析装置对划痕进行自动拍摄分析，操作简单方便，减少人力，提高拍摄分析效率；(2)通过结合使用细胞划痕装置和细胞图像分析装置，在分析划痕的细胞的迁移情况时，可以精确定位划痕，可以实现定点连续拍照成像和分析，保证了实验结果的科学性和可信度；(3)通过控制样品台或拍摄模块的移动方向，可以实现单条划痕的累计观测分析和多条划痕的对比观测分析。需要说明的是，不同实施例可能产生的有益效果不同，在不同的实施例里，可能产生的有益效果可以是以上任意一种或几种的组合，也可以是其他任何可能获得的有益效果。
上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本说明书的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本说明书进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本说明书中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本说明书示范实施例的精神和范围。
同时，本说明书使用了特定词语来描述本说明书的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本说明书至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本说明书的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
此外，除非权利要求中明确说明，本说明书所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本说明书流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本说明书实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。
同理，应当注意的是，为了简化本说明书披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本说明书实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本说明书对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本说明书一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
针对本说明书引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本说明书作为参考。与本说明书内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本说明书权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本说明书中的)也除外。需要说明的是，如果本说明书附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本说明书所述内容有不一致或冲突的地方，以本说明书的描述、定义和/或术语的使用为准。
最后，应当理解的是，本说明书中所述实施例仅用以说明本说明书实施例的原则。其他的变形也可能属于本说明书的范围。因此，作为示例而非限制，本说明书实施例的替代配置可视为与本说明书的教导一致。相应地，本说明书的实施例不仅限于本说明书明确介绍和描述的实施例。

Claims (11)

1.一种确定细胞的迁移能力的方法，其特征在于，所述方法包括：
通过细胞划痕装置对细胞进行划痕操作，形成至少一个划痕；
所述细胞划痕装置包括培养部和划痕部，所述培养部用于培养所述细胞，
所述划痕部包括划痕盖板与划痕件，所述划痕盖板包括依次连接的底板、连接件与限位结构；所述底板设有至少一个划痕间隙；
通过驱动件驱动所述划痕件沿所述划痕间隙进行划痕；
通过多个传感器识别所述划痕件划痕时受到的压力和所述划痕件的滑动距离；
通过细胞图像分析装置，基于预设拍摄参数和所述至少一个划痕的位置，对所述至少一个划痕进行自动拍摄，以获取所述至少一个划痕的多个图像，其中所述多个图像中的每个图像对应一个预设时间点，所述预设拍摄参数包括：进样坐标、所述至少一个划痕的拍摄总长度、或所述至少一个划痕的视野数量中的至少一个；以及
基于所述至少一个划痕的所述多个图像和所述多个图像对应的多个预设时间点，确定所述细胞的迁移能力；其中，
所述多个传感器中的至少一个进一步用于判断是否开始划痕；
所述方法还包括：
通过横向压力传感器识别所述划痕操作是否结束。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述底板与所述限位结构分别位于所述连接件的两端，所述通过细胞划痕装置对所述细胞进行划痕操作，形成至少一个划痕，包括：
通过所述限位结构将所述划痕盖板固定在所述培养部上；以及
通过将所述划痕件插入所述至少一个划痕间隙且沿所述至少一个划痕间隙的一端移动到另一端，以对所述细胞进行所述划痕操作，所述至少一个划痕的位置由所述至少一个划痕间隙的位置决定。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在对所述细胞进行所述划痕操作后形成第一划痕和第二划痕，所述通过细胞图像分析装置，基于预设拍摄参数和所述至少一个划痕的位置，对所述至少一个划痕进行自动拍摄，包括：
基于所述预设拍摄参数和所述第一划痕的位置，控制所述细胞图像分析装置对所述第一划痕进行自动拍摄；
基于对应于所述第一划痕的第一划痕间隙和对应于所述第二划痕的第二划痕间隙之间的位置关系，确定所述第一划痕和所述第二划痕的位置关系；以及
基于所述第一划痕和所述第二划痕之间的位置关系和所述预设拍摄参数，控制所述细胞图像分析装置对所述第二划痕进行自动拍摄。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述细胞图像分析装置包括样品台和拍摄模块，所述通过细胞图像分析装置，基于预设拍摄参数和所述至少一个划痕的位置，对所述至少一个划痕进行自动拍摄，以获取所述至少一个划痕的多个图像，包括：
在所述多个预设时间点中的每个预设时间点，
将所述细胞划痕装置的培养部定位于所述样品台的目标位置处；
基于所述预设拍摄参数和所述至少一个划痕的位置，控制所述拍摄模块对所述至少一个划痕进行自动拍摄，以获取所述至少一个划痕在所述预设时间点的至少一个图像。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述预设拍摄参数和所述至少一个划痕的位置，控制所述拍摄模块对所述至少一个划痕进行自动拍摄，以获取所述至少一个划痕在所述预设时间点的至少一个图像，包括：
控制所述样品台沿着平行于所述至少一个划痕的延伸方向进行移动，以获取所述至少一个划痕沿着所述延伸方向的多个视野的多个图像。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在对所述细胞进行所述划痕操作后形成多个划痕，所述多个划痕的延伸方向相互平行，所述基于所述预设拍摄参数和所述至少一个划痕的位置，控制所述拍摄模块对所述至少一个划痕进行自动拍摄，以获取所述至少一个划痕在所述预设时间点的至少一个图像，包括：
控制所述样品台沿着垂直于所述多个划痕的所述延伸方向进行移动，以获取所述多个划痕的多个图像。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述至少一个划痕的所述多个图像和所述多个图像对应的多个预设时间点，确定所述细胞的迁移能力，包括：
从所述多个图像中的每个图像中提取所述至少一个划痕的轮廓；
基于所述多个图像中的多个轮廓确定所述细胞的迁移距离或迁移面积；以及
基于所述迁移距离或所述迁移面积，和所述多个预设时间点，确定所述细胞的迁移能力。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于所述多个图像中的多个轮廓确定所述细胞的迁移距离或迁移面积，包括：
基于所述多个轮廓的面积确定所述迁移面积；以及
基于所述多个轮廓的轮廓两侧细胞连线的距离确定所述迁移距离。
9.一种确定细胞迁移能力的系统，其特征在于，所述系统包括：
细胞划痕装置，包括：用于培养细胞的培养部，和用于对所述细胞进行划痕操作以形成至少一个划痕的划痕部，其中，
所述划痕部包括划痕盖板与划痕件，所述划痕盖板包括依次连接的底板、连接件与限位结构；所述底板设有至少一个划痕间隙；
驱动件，用于驱动所述划痕件沿所述划痕间隙进行划痕；
多个传感器，用于识别所述划痕件划痕时受到的压力和所述划痕件的滑动距离；以及
细胞图像分析装置，用于基于预设拍摄参数和所述至少一个划痕的位置，对所述至少一个划痕进行自动拍摄分析，以确定所述细胞的迁移能力；其中，
所述多个传感器中的至少一个进一步用于判断是否开始划痕；
所述系统还包括：
横向压力传感器，用于识别所述划痕操作是否结束。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述底板与所述限位结构分别位于所述连接件的两端；划痕时所述划痕盖板通过所述限位结构安装固定于所述培养部，所述划痕件的尖端插入所述至少一个划痕间隙且沿所述至少一个划痕间隙的一端移动到另一端。
11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述细胞图像分析装置包括：
样品台，用于定位所述培养部；
拍摄模块，用于对所述至少一个划痕进行拍摄，以获取所述至少一个划痕的至少一个图像；
控制模块，用于控制所述样品台和/或所述拍摄模块；以及
分析模块，用于基于所述至少一个图像确定所述细胞的迁移能力。
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