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原文传递对光敏细胞进行计数

专利名称：	对光敏细胞进行计数
摘要：	细胞计数装置公开了一种细胞计数装置和使用细胞计数装置的方法。所述细胞计数装置包括用于接收样品的腔室、朝向所述腔室的一部分发射光的至少一个光源。所述腔室的所述部分包括所述样品的子样品。所述细胞计数装置还包括光检测器和控制器，所述光检测器接收从所述腔室的所述部分发射的光并产生与所接收的光相关联的电子信号。所述控制器被配置为通过计算预定数量的子样品的可变荧光[Fv]值围绕平均Fv值的分布来估计所述样品中光敏细胞的数量。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	英国;GB
申请人：	切尔西科技集团
发明人：	凯文·奥克斯伯拉夫
专利状态：	有效
申请日期：	2017-07-10T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-02T00:00:00+0800
申请号：	CN201780043995.1
公开号：	CN110088601A
代理机构：	北京路浩知识产权代理有限公司
代理人：	罗达;安玉
分类号：	G01N21/85(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	英国萨里
主权项：	1.一种用于估计样品中光敏细胞数量的细胞计数装置，所述装置包括：腔室，其用于接收样品；至少一个光源，其产生至少一个光脉冲，并朝向所述腔室的一部分发射所述至少一个光脉冲，其中所述腔室的所述部分包括所述样品的子样品；光检测器，其响应于接收到所述至少一个光脉冲而接收从所述子样品发射的光并产生与所接收的光相关联的电子信号；以及控制器，其配置为：通过计算预定数量的子样品的可变荧光[Fv]值围绕平均Fv值的分布来估计所述样品中光敏细胞的数量。 2.根据权利要求1所述的细胞计数装置，其中所述至少一个光源被配置为产生多个光脉冲，并且所述光检测器被配置为以小于每个光脉冲的持续时间的时间间隔从所述子样品接收光以形成光信号。 3.根据权利要求2所述的细胞计数装置，其中所述至少一个光源被配置为产生频率在10Hz和100Hz之间，且持续时间在200μs和700μs之间的光脉冲。 4.根据前述权利要求中任一项所述的细胞计数装置，其中计算所述分布包括所述控制器被配置为计算并存储所述预定数量的子样品中的每个子样品的所述Fv值。 5.根据从属于权利要求2或权利要求3时的权利要求4所述的细胞计数装置，其中所述控制器被配置为通过使用所述光信号的第一部分的回归分析估计子样品的最小荧光[F0]、使用所述光信号的第二部分的回归分析估计所述子样品的最大荧光[Fm]，并从Fm减去Fo来计算所述子样品的所述Fv值。 6.根据权利要求4或权利要求5所述的细胞计数装置，其中如果存储了所述预定数量的子样品中的每一个的Fv值，则所述控制器被配置为计算所述存储的Fv值的平均值，并且存储每个Fv值与所述平均值的距离的分布。 7.根据权利要求6所述的细胞计数装置，其中所述控制器被配置为对所述分布求积分以提供所述样品内细胞数量的估值。 8.根据权利要求7所述的细胞计数装置，其中所述控制器被配置为通过将所述细胞数量的所述估值除以所述样品的体积来估计所述样品的细胞密度。 9.根据权利要求8所述的细胞计数装置，其中所述控制器被配置为如果所述估计的细胞密度大于第一细胞密度阈值，则执行动作。 10.根据权利要求9所述的细胞计数装置，其还包括用于向用户指示所述估计的细胞密度超过所述第一细胞密度阈值的构件，其中所述动作包括控制所述指示构件。 11.根据权利要求10所述的细胞计数装置，其中所述指示构件包括显示器、警报器和指示灯中的至少一个。 12.根据权利要求9所述的细胞计数装置，其中所述细胞计数装置联接到压载水处理系统，并且所述控制器被配置为执行包括控制所述压载水处理系统以清除活细胞的动作。 13.根据权利要求9所述的细胞计数装置，其中所述细胞计数装置联接到外部显示装置，并且所述控制器被配置为执行包括控制所述外部显示装置以显示消息的动作。 14.根据前述权利要求中任一项所述的细胞计数装置，其还包括与腔室流体连通的出口，用于从所述腔室排出所述样品。 15.根据权利要求14所述的细胞计数装置，其还包括与所述腔室流体连通的入口，其布置成使得水能够在第一操作模式下连续地从所述入口通过腔室流到所述出口。 16.根据权利要求15所述的细胞计数装置，其中所述腔室包括可移除的阻挡部件，用于阻挡所述入口或所述出口，以允许在第二操作模式下测量离散的样品。 17.根据权利要求14至16中任一项所述的细胞计数装置，其还包括布置在所述入口或所述出口中的至少一个中的阀，其可操作以允许所述细胞计数装置在所述第一操作模式和所述第二操作模式之间交替，其中在所述第一操作模式中打开所述阀，而在所述第二种操作模式中关闭所述阀。 18.根据权利要求17所述的细胞计数装置，其中所述控制器被配置为在所述细胞计数装置以所述第一操作模式操作时计算子样品的可变荧光，并且如果所述可变荧光小于第一Fv阈值并且大于小于所述第一Fv阈值的第二Fv阈值，则关闭所述阀并将所述细胞计数装置配置为切换到在所述第二操作模式下操作。 19.根据权利要求17或权利要求18所述的细胞计数装置，其中如果所述估计的细胞密度超过小于所述第一细胞密度阈值的第二细胞密度阈值，则所述细胞计数装置布置成以增加的频率从所述第二操作模式切换到所述第一操作模式。 20.根据前述权利要求中任一项所述的细胞计数装置，其还包括搅拌器，其配置为搅拌所述样品，使得每个子样品与所述样品交换。 21.根据权利要求20所述的细胞计数装置，其中所述搅拌器布置成穿过所述腔室的侧壁。 22.根据从属于权利要求16时的权利要求20所述的细胞计数装置，其中所述阻挡部件包括所述搅拌器。 23.根据前述权利要求中任一项所述的细胞计数装置，其中所述细胞是生物荧光团。 24.根据权利要求23所述的细胞计数装置，其中所述样品是压载水，并且所述细胞是浮游植物。 25.根据权利要求1至22中任一项所述的细胞计数装置，其中所述细胞包括光敏有机染料。 26.根据前述权利要求中任一项所述的细胞计数装置，其中每个子样品的所述体积为所述样品体积的0.5％至50％。 27.根据前述权利要求中任一项所述的细胞计数装置，其中所述样品包括不同尺寸的细胞，并且所述控制器进一步配置为计算有助于所述分布的所述细胞的每个细胞的平均Fv。 28.根据权利要求27所述的细胞计数装置，其中所述控制器还被配置为估计可归因于有助于所述分布的所述细胞的所述Fv。 29.根据权利要求28所述的细胞计数装置，其中所述控制器还被配置为从总Fv中减去可归因于有助于所述分布的所述细胞的所述Fv，以估计可归因于具有太小而不能有助于所述分布的每个细胞的阈值Fv的细胞的所述Fv。 30.根据权利要求29所述的细胞计数装置，其中每个细胞的所述阈值Fv为有助于所述分布的所述细胞的平均Fv的约5％。 31.一种系统，其包括：压载水处理系统；和根据前述权利要求中任一项所述的细胞计数装置，其中，所述细胞计数装置被配置为控制所述压载水处理系统，以在所述估计的细胞密度超过细胞密度阈值时激活用于清除活细胞的构件。 32.一种系统，其包括：测量装置，其包括：腔室，其用于接收样品；至少一个光源，其产生至少一个光脉冲，并朝向所述腔室的一部分发射至少一个光脉冲，其中所述腔室的所述部分包括所述样品的子样品；以及光检测器，其响应于接收到所述至少一个光脉冲而接收从所述子样品发射的光并产生与所接收的光相关联的电子信号；接口，其用于将所述装置电子联接到计算装置；和计算装置，其包括：接口，其用于将所述计算装置电子联接到测量装置，使得所述计算装置接收与所接收的光相关联的电子信号；和控制器，其配置为通过计算预定数量的子样品的可变荧光[Fv]值围绕平均Fv值的分布来估计所述样品中光敏细胞的数量。 33.根据权利要求32所述的系统，其中所述至少一个光源被配置为产生多个光脉冲，并且所述光检测器被配置为以小于每个光脉冲的持续时间的时间间隔从所述子样品接收光以形成光信号。 34.根据权利要求33所述的系统，其中所述至少一个光源被配置为产生频率在10Hz和100Hz之间，且持续时间在200μs和700μs之间的光脉冲。 35.根据权利要求32至34中任一项所述的系统，其中计算所述分布包括所述控制器被配置为计算并存储所述预定数量的子样品中的每个子样品的所述Fv值。 36.根据从属于权利要求33或权利要求34时的权利要求35所述的系统，其中所述控制器被配置为通过使用所接收光信号的第一部分的回归分析估计子样品的最小荧光[F0]、使用所述所接收光信号的第二部分的回归分析估计所述子样品的最大荧光[Fm]，并从Fm减去Fo来计算所述子样品的所述Fv值。 37.根据权利要求35或权利要求36所述的系统，其中如果存储了所述预定数量的子样品中的每一个的Fv值，则所述控制器被配置为计算所述存储的Fv值的平均值，并且存储每个Fv值与所述平均值的距离的分布。 38.根据权利要求37所述的系统，其中所述控制器被配置为对所述分布求积分以提供所述样品内细胞数量的估值。 39.根据权利要求38所述的系统，其中所述控制器被配置为通过将所述细胞数量的所述估值除以所述样品的体积来估计所述样品的细胞密度。 40.根据权利要求39所述的系统，其中所述控制器被配置为如果所述估计的细胞密度大于第一细胞密度阈值，则执行动作。 41.根据权利要求40所述的系统，其还包括用于向用户指示所述估计的细胞密度超过所述第一细胞密度阈值的构件，其中所述动作包括控制所述指示构件。 42.根据权利要求41所述的系统，其中所述指示构件包括所述测量装置上的显示器、所述计算装置上的显示器、警报器和指示灯中的至少一个。 43.根据权利要求40所述的系统，其还包括压载水处理系统，并且执行动作包括控制所述压载水处理系统以清除活细胞。 44.根据权利要求32至43中任一项所述的系统，所述测量装置还包括与所述腔室流体连通的出口，用于从所述腔室排出所述样品。 45.根据权利要求44所述的系统，所述测量装置还包括与所述腔室流体连通的入口，其布置成使得水能够在第一操作模式下连续地从所述入口通过所述腔室流到所述出口。 46.根据权利要求45所述的系统，其中所述腔室包括可移除的阻挡部件，用于阻挡所述入口或所述出口，以允许在第二操作模式下测量离散的样品。 47.根据权利要求44至46中任一项所述的系统，所述测量装置还包括布置在所述入口或所述出口中的至少一个中的阀，其可操作以允许所述测量装置在所述第一操作模式和所述第二操作模式之间交替，其中在所述第一操作模式中打开所述阀，而在所述第二种操作模式中关闭所述阀。 48.根据权利要求47所述的系统，其中所述控制器被配置为在所述测量装置以所述第一操作模式操作时计算子样品的可变荧光，并且如果所述可变荧光小于第一Fv阈值并且大于小于所述第一Fv阈值的第二Fv阈值，则关闭所述阀并将所述测量装置配置为切换到在所述第二操作模式下操作。 49.根据权利要求47或权利要求48所述的系统，其中如果所述估计的细胞密度超过小于所述第一细胞密度阈值的第二细胞密度阈值，则所述测量装置布置成以增加的频率从所述第二操作模式切换到所述第一操作模式。 50.根据权利要求32至49中任一项所述的系统，其还包括搅拌器，其配置成搅拌所述样品，使得每个子样品与所述样品交换。 51.根据权利要求50所述的系统，其中所述搅拌器布置成穿过所述腔室的侧壁。 52.根据从属于权利要求46时的权利要求50所述的系统，其中所述阻挡部件包括所述搅拌器。 53.根据权利要求32至52中任一项所述的系统，其中所述细胞是生物荧光团。 54.根据权利要求53所述的系统，其中所述样品是压载水，并且所述细胞是浮游植物。 55.根据权利要求32至52中任一项所述的系统，其中所述细胞包括光敏有机染料。 56.根据权利要求32至55中任一项所述的系统，其中每个子样品的体积为所述样品体积的0.5％至50％。 57.根据权利要求32至56中任一项所述的系统，其中所述样品包括不同尺寸的细胞，并且所述控制器进一步配置为计算有助于所述分布的所述细胞的每个细胞的平均Fv。 58.根据权利要求57所述的系统，其中所述控制器还被配置为估计可归因于有助于所述分布的所述细胞的所述Fv。 59.根据权利要求58所述的系统，其中所述控制器还被配置为从总Fv中减去可归因于有助于所述分布的所述细胞的所述Fv，以估计可归因于具有太小而不能有助于所述分布的每个细胞的阈值Fv的细胞的所述Fv。 60.根据权利要求59所述的系统，其中每个细胞的所述阈值Fv为有助于所述分布的所述细胞的平均Fv的约5％。 61.一种对细胞进行计数的方法，其包括：对于预定数量的样品的子样品：产生至少一个光脉冲并使其向所述预定数量的子样品之一发射；和响应于接收所述至少一个光脉冲而接收从所述子样品发出的光，并产生与所接收的光相关联的电子信号；并且所述方法进一步包括：通过计算所述多个子样品的可变荧光[Fv]值围绕平均Fv值的分布来估计所述样品中光敏细胞的数量。 62.根据权利要求61所述的方法，其包括产生多个光脉冲，并且以小于每个光脉冲的持续时间的时间间隔从所述子样品接收光以形成光信号。 63.根据权利要求62所述的方法，其中产生多个光脉冲包括产生频率在10Hz和100Hz之间，且持续时间在200μs和700μs之间的光脉冲。 64.根据权利要求61至63中任一项所述的方法，其中计算所述分布包括计算并存储所述预定数量的子样品中的每个子样品的所述Fv值。 65.根据从属于权利要求62或权利要求63时的权利要求64所述的方法，其中计算子样品的Fv值包括使用所接收的光信号的第一部分的回归分析估计所述子样品的最小荧光[F0]、使用所述光信号的第二部分的回归分析估计所述子样品的最大荧光[Fm]，并从Fm减去Fo。 66.根据权利要求64或权利要求65所述的方法，其中如果存储了所述预定数量的子样品中的每一个的Fv值，则计算所述分布包括计算所述存储的Fv值的平均值，并且存储每个Fv值与所述平均值的距离的分布。 67.根据权利要求66所述的方法，其包括对所述分布求积分以提供所述样品内细胞数量的估值。 68.根据权利要求67所述的方法，其还包括通过将所述细胞数量的所述估值除以所述样品的体积来估计所述样品的细胞密度。 69.根据权利要求68所述的方法，其还包括如果所述估计的细胞密度大于第一细胞密度阈值，则执行动作。 70.根据权利要求69所述的方法，其中执行所述动作包括指示所述估计的细胞密度超过所述第一细胞密度阈值。 71.根据权利要求70所述的方法，其中指示所述估计的细胞密度超过所述第一细胞密度阈值包括控制显示器以显示消息、激活警报器或激活指示灯中的至少一个。 72.根据权利要求69所述的方法，其中执行所述动作包括控制用于清除活细胞的构件。 73.根据权利要求62至72中任一项所述的方法，其还包括如果存储的Fv值的数量小于子样品的所述预定数量，则搅拌所述样品。 74.根据权利要求61至73中任一项所述的方法，其包括以连续流动模式接收所述样品、停止样品的连续流动，以及以离散样品模式执行根据权利要求61至73中任一项所述的方法。 75.根据权利要求74所述的方法，其还包括以连续流动模式操作，并计算所述子样品的可变荧光，其中如果子样品的所述可变荧光小于第一Fv阈值并且大于小于所述第一Fv阈值的第二Fv阈值，则所述方法包括在离散样品模式下操作的同时停止所述连续流动模式并执行根据权利要求61至73中任一项所述的方法。 76.根据权利要求74或权利要求75所述的方法，其还包括如果所述估计的细胞密度超过小于所述第一细胞密度阈值的第二细胞密度阈值，则减少接收所述样品和停止样品的所述连续流动之间的时间段。 77.根据权利要求61至76中任一项所述的方法，其中所述细胞是生物荧光团。 78.根据权利要求77所述的方法，其中所述样品是压载水，并且所述细胞是浮游植物。 79.根据权利要求61至76中任一项所述的方法，其还包括将光敏有机染料施加到所述细胞。 80.根据权利要求61至79中任一项所述的方法，其中每个子样品的体积为所述样品体积的0.5％至50％。 81.根据权利要求61至80中任一项所述的方法，其中所述样品包括不同尺寸的细胞，并且所述方法还包括计算有助于所述分布的所述细胞的每个细胞的平均Fv。 82.根据权利要求81所述的方法，其还包括估计可归因于有助于所述分布的所述细胞的所述Fv。 83.根据权利要求82所述的方法，其还包括从总Fv中减去可归因于有助于所述分布的所述细胞的所述Fv，以估计可归因于具有太小而不能有助于所述分布的每个细胞的阈值Fv的细胞的所述Fv。 84.根据权利要求83所述的方法，其中每个细胞的所述阈值Fv为有助于所述分布的所述细胞的平均Fv的约5％。
所属类别：	发明专利