【摘 要】
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图像流式细胞仪是一种用来检测生物细胞尤其是在细胞量化分析和活性检测方面较为流行的细胞检测仪器,在微生物学检测、医学检测和环境检测等领域被广泛应用并发挥着举足轻重的作用。但现有的图像流式细胞仪由于体积大、价格昂贵、操作复杂等因素不适用于细胞现场快速检测,因此研发一套操作简单、高效的流式细胞检测装置具有非常重要的意义。本论文中设计了一种基于微流控芯片的成像流式细胞仪系统。该系统能对微流控芯片中流动的细
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图像流式细胞仪是一种用来检测生物细胞尤其是在细胞量化分析和活性检测方面较为流行的细胞检测仪器,在微生物学检测、医学检测和环境检测等领域被广泛应用并发挥着举足轻重的作用。但现有的图像流式细胞仪由于体积大、价格昂贵、操作复杂等因素不适用于细胞现场快速检测,因此研发一套操作简单、高效的流式细胞检测装置具有非常重要的意义。本论文中设计了一种基于微流控芯片的成像流式细胞仪系统。该系统能对微流控芯片中流动的细胞样品实现可见光和荧光双视场成像,可见光光源照射到样品形成反射光由互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)接收得到可见光图像,荧光激发光源照射样品激发出荧光经过滤光片盒子过滤后由CMOS接收得到荧光图像,通过图像处理算法和软件实现细胞的分割、识别和计数,同时满足了细胞统计学和形态学检测需求。首先确定了系统光路结构各项参数,设计并搭建微流控成像流式系统,其包括光源模块、光路结构模块、图像采集模块,阀泵驱动模块、电子控制模块以及图像采集与处理界面的设计和实现;然后研究分析了流式细胞图像分割算法和细胞配准与计数算法,其次用染色处理的293T细胞和小鼠脾细胞进行实验测试系统成像,结合用户界面和图像算法对293T细胞和小鼠脾细胞进行浓度与活性检测,最后利用实验获取的细胞图像序列对本文提出的一种基于双向背景差分的流式细胞图像分割算法和一种基于面积估计的细胞计数算法进行对比分析,验证了该系统在细胞检测中的准确性。
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