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公开(公告)号:CN116945664B
公开(公告)日:2025-01-17
申请号:CN202310956915.9
申请日:2023-08-01
Abstract: 本发明涉及显微操作技术领域,且公开了一种复合型微管制备方法及局部细胞外环境调控方法,其中通过以下步骤实现被吸持细胞外局部微环境的自动调控:使用通用注射器前端加热拉制出一根微型塑料导管,经持针器侧面开孔密封并深入玻璃微管前端,构建出一种独立双气路的复合型玻璃微管;在环境调整溶液中加入荧光物质,结合荧光显微镜成像系统,通过对玻璃微管口的荧光强度反馈,调整活塞注射速度,实现被吸持细胞表面外部局部环境的自动调节。本发明通过制作双气路复合型玻璃微管,结合系统仿真建模结果和显微视觉反馈最终完成细胞局部外环境的自动调整。实验结果表明该方法细胞局部外环境的调整过程平均耗时仅105s,调整成功率达95%。
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公开(公告)号:CN118319599A
公开(公告)日:2024-07-12
申请号:CN202410510818.1
申请日:2024-04-26
Abstract: 本发明提供了一种视网膜静脉穿刺系统的位置规划及跟踪控制方法,针对视网膜静脉穿刺系统构建二阶动力学模型,并对针尖反馈的轴向穿刺力进行建模;穿刺系统包括力传感器、注射器及压电位移台;基于力反馈设计针尖的位置运动规划,包含穿刺视网膜静脉前及穿刺视网膜静脉后两个部分,穿刺前为匀速运动,穿刺后采用光滑曲线使得针尖逐渐停稳并保持不动;基于压电位移台驱动的针尖轴向运动动力学模型设计自适应滑模控制方法,根据不确定性分析来设计自适应增益,根据动力学模型和位置规划设计复合滑模面,求解等效控制律和包含自适应增益的切换控制律;结合等效控制律、切换控制律及自适应增益更新律设计总控制律来对压电位移台的输出电压进行控制。
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公开(公告)号:CN118126809A
公开(公告)日:2024-06-04
申请号:CN202410426931.1
申请日:2024-04-10
IPC: C12M1/00
Abstract: 本发明提供一种基于力矩平衡的细胞精准拨动方法,属于细胞级别的显微操作技术领域,包括以下步骤:S1:通过对细胞临界吸持状态力矩平衡条件进行分析,确定固定细胞使之不脱离吸持针所需的最小吸持力;S2:通过对拨动过程的细胞进行受力分析,确定使细胞力矩平衡所需要的最小拨动力表达式;S3:摩擦推动实验确定吸持针‑细胞与拨动针‑细胞间的摩擦系数;S4:基于力矩平衡进行拨动,减小对细胞的伤害提高拨动精度。本发明使用最小吸持力固定细胞,通过拨动针的力位控制对目标细胞施加最小拨动力,使细胞处于平衡状态,将拨动过程中的平均细胞形变减少为人工操作的15%以下,将细胞拨动误差降低到1°以内。
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公开(公告)号:CN117517633A
公开(公告)日:2024-02-06
申请号:CN202311493824.2
申请日:2023-11-10
IPC: G01N33/483
Abstract: 本发明公开了一种基于囊泡破裂过程检测的机器人化内面朝外膜片钳技术,涉及细胞级别的显微操作技术领域,具体包括S1:通过对囊泡形成和破裂的机制进行分析,使用反向验证法获得封接单层膜片的方法,从而验证获得了内面朝外的单层膜片;S2:设计换液装置,以用于保证换液过程的快速性和稳定性;S3:机器人化操作获得内面朝外的单层膜片。本发明通过对囊泡破裂过程的检测和快速换液装置的设计,首次在贴壁细胞上完成了机器人化的内面朝外单层膜片,对促进内面朝外膜片钳技术的推广应用具有重要意义。
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公开(公告)号:CN117352041A
公开(公告)日:2024-01-05
申请号:CN202311405746.6
申请日:2023-10-27
IPC: G16B5/00 , G06F30/28 , G06F119/14 , G06F113/08
Abstract: 本发明基于耗散粒子动力学的细胞拉伸张量计算方法属于显微操作生物建模技术领域,本发明具体步骤如下:步骤1)建立耗散粒子动力学细胞膜模型,步骤2)确定仿真边界条件以及系综积分器类型:步骤3)细胞膜与细胞骨架模型进行聚合;步骤4)在仿真环境中搭建微针刺入实验平台并启动微针刺入实验;步骤5)计算细胞在刺入方向上的应变:将微针刺入仿真数据进行处理,使用有限应变理论进行分析和计算,输出正应变。本发明方法能够计算细胞模型在不同参数下的内应变,通过和现实实验中结果进行对比验证,证明本方法计算的有效性。
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公开(公告)号:CN116974183A
公开(公告)日:2023-10-31
申请号:CN202311095524.9
申请日:2023-08-29
Abstract: 本发明提供了一种在体动态荧光成像控制建模方法,属于膜片钳技术领域,包括以下步骤:确定注射电极微管的几何参数;确定电极内液和活体脑环境的物理参数;根据参数建立在体注射模型;对在体注射模型采用四边形划分网格;判断微管是否处于运动状态,如果是,启动动网格设置,微管移动,直至微管尖端周围的光场中出现目标细胞;ADRC控制器基于目标细胞周围区域的荧光物质质量分数,实时控制微管尖端荧光物质的吹出压强值,以维持目标细胞周围区域荧光强度的稳定。本发明将ADRC控制器与有限元建模仿真结合,大大降低了实验成本,为在体定荧光强度荧光注射实验的ADRC控制器设计以及双光子膜片钳自动化荧光注射奠定了基础。
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公开(公告)号:CN116945664A
公开(公告)日:2023-10-27
申请号:CN202310956915.9
申请日:2023-08-01
Abstract: 本发明涉及显微操作技术领域,且公开了一种复合型微管制备方法及局部细胞外环境调控方法,其中通过以下步骤实现被吸持细胞外局部微环境的自动调控:使用通用注射器前端加热拉制出一根微型塑料导管,经持针器侧面开孔密封并深入玻璃微管前端,构建出一种独立双气路的复合型玻璃微管;在环境调整溶液中加入荧光物质,结合荧光显微镜成像系统,通过对玻璃微管口的荧光强度反馈,调整活塞注射速度,实现被吸持细胞表面外部局部环境的自动调节。本发明通过制作双气路复合型玻璃微管,结合系统仿真建模结果和显微视觉反馈最终完成细胞局部外环境的自动调整。实验结果表明该方法细胞局部外环境的调整过程平均耗时仅105s,调整成功率达95%。
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公开(公告)号:CN116869733A
公开(公告)日:2023-10-13
申请号:CN202310810167.3
申请日:2023-07-04
Abstract: 本发明属于眼科机器人技术领域,提供了用于视网膜静脉注射手术的气体缓冲注射系统,包括流量计、三通A、气压传感器、进样器和微型直线伺服驱动器,所述三通A的三个接口分别与流量计、气压传感器和进样器连接,所述进样器与微型直线伺服驱动器连接,所述微型直线伺服驱动器的后端配有压力传感器,所述压力传感器用于测量所述三通A内的顶部气体的压力,气体的下方为粘性液体。以及气体缓冲注射方法,根据最优注射体积曲线以及气压传感器的反馈数据,实时调整微型直线伺服驱动器的推杆运动距离,按照最优注射体积曲线进行注射。本发明在管路中加入了气体,利用气体缓冲注射压力,并将气体压力作为反馈数据,调整注射速度,实现平稳注药。
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公开(公告)号:CN116188530A
公开(公告)日:2023-05-30
申请号:CN202310088013.8
申请日:2023-02-07
IPC: G06T7/246 , G06T7/223 , G06V10/34 , G06V10/26 , G06V10/50 , G06V10/764 , G06V10/82 , G06N3/0464 , G06N3/09
Abstract: 本发明提供了一种多目标斑马鱼三维运动轨迹追踪方法,该方法分别从俯视视角和侧视视角拍摄鱼缸内多只斑马鱼的社交互动行为,对俯视图像利用深度学习方法检测实例掩膜并细化得到初步骨架结果,对骨架结果进行筛选和处理并提取得到追踪的骨架头部端点;用启发式数据关联算法实现帧间匹配,用SVM与HOG特征实现长轨迹段间的匹配,使用基于运动约束的关联算法实现长短轨迹段的连接,完成俯视图的二维追踪;对侧视图像使用深度学习检测方法确定可行域,然后通过目标优化函数及粒子优化方法寻找与俯视图目标相匹配的最佳匹配点并进行三角测量完成三维追踪任务。本发明所述轨迹追踪方法相比于现有方法数据完整度可提高5%~15%,追踪误匹配率可降低50%。
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公开(公告)号:CN119716027A
公开(公告)日:2025-03-28
申请号:CN202411912347.3
申请日:2024-12-24
IPC: G01N33/487
Abstract: 本发明公开一种气压‑电压共同驱动的膜片钳高阻封接方法,属于细胞级别的显微操作技术领域,包括以下步骤:S1,建立膜片钳高阻封接过程中吸入细胞膜在吸持气压作用下受力模型;S2,建立膜片钳高阻封接过程中吸入细胞膜在外加电压作用下的受力模型;S3,基于前两步工作建立气压‑电压共同驱动下的膜片钳高阻封接过程动力学模型;S4,设计自适应滑模控制器对高阻封接过程的封接阻值进行追踪控制;S5,建立气压‑电压共同驱动的自动膜片钳高阻封接流程。本发明利用吸持气压和电压共同驱动膜片钳高阻封接流程,并建立自适应滑膜控制器对高阻封接过程的封接阻值进行追踪控制,最终提升高阻封接的效率,高阻封接成功率提升55%,封接阻值提升52%。
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