細胞發(fā)酵罐生物反應(yīng)器一般用于培育疫苗等生物藥物,現(xiàn)在細胞發(fā)酵罐的細胞培養(yǎng)觀測方式為打開發(fā)酵罐直接取液,然后利用倒置顯微鏡進行觀測,這種觀測方式在打開發(fā)酵罐的過程中極易造成罐內(nèi)污染。因此,本文提出一種在發(fā)酵罐外部架設(shè)顯微系統(tǒng)進行非接觸式細胞觀測的光電檢測方案�，F(xiàn)有倒置生物顯微鏡工作距不足,并且其自身光源發(fā)散角大、能量低不足以照亮細胞;而工作距足夠的工業(yè)顯微鏡分辨率最小只能達到10μm,所培育的動植物細胞大小為10-20μm,無法獲得清晰的細胞圖像。為滿足系統(tǒng)指標,設(shè)計了一種非接觸式、折反射結(jié)合的長工作距可變焦光電檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用氙燈作為光源;創(chuàng)新性的提出利用卡塞格林系統(tǒng)和李斯特物鏡結(jié)合的設(shè)計思路,解決了折射式結(jié)構(gòu)像差大的缺點;并且加入圓形光圈解決了卡塞格林系統(tǒng)產(chǎn)生雜散光的問題。系統(tǒng)放大倍率為3-5倍,工作距為40mm,物方數(shù)值孔徑0.18-0.3,分辨率可達到1.17-1.96μm,其軸上點在CCD截止頻率133lp/mm處均大于0.1,大于人眼極限分辨閾值0.05。本文對系統(tǒng)像質(zhì)進行了分析,利用ZEMAX宏程序繪制了系統(tǒng)的凸輪曲線,并對系統(tǒng)進行樣板嵌套和公差分析。根據(jù)系統(tǒng)采集的圖像... 

【文章來源】：長春理工大學吉林省

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

cossim生物倒置顯微鏡市場上現(xiàn)有的工業(yè)顯微鏡如圖1.2所示，這些工業(yè)顯微鏡一般用于主板手機的維

圖 1.2 工業(yè)視頻顯微鏡現(xiàn)在市場上沒有符合發(fā)酵罐外部觀測的顯微鏡，因此本論文意在研長工作距離、可變焦、高分辨率光電顯微監(jiān)測儀器，采用氙燈冷檢測結(jié)構(gòu)是通過人機交互系統(tǒng)來控制機電伺服系統(tǒng)精確運動，從而反射變焦光學系統(tǒng)進行高精度的移動，最后通過 matlab 將觀測細胞處理最后呈現(xiàn)在顯示器上，實現(xiàn)對細胞發(fā)酵罐內(nèi)所培養(yǎng)細胞的非接自動觀測。器通過非接觸式變焦的特點，可以在小倍率時用于觀測細胞發(fā)酵罐生長和分布狀態(tài)，大倍率時用于觀測單個細胞的培育狀態(tài)，從而選時間對其進行入藥。整體觀測過程不需要打開發(fā)酵罐，降低發(fā)酵罐后成像在顯示器上易于觀察并且便于人工操作，因此此儀器對于現(xiàn)發(fā)酵罐培養(yǎng)有著重要的意義。內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀發(fā)酵罐生物反應(yīng)器是一種設(shè)計精巧的細胞培養(yǎng)裝置，可在有限的空

圖 1.3 各種細胞發(fā)酵罐針對企業(yè)而言，細胞發(fā)酵罐當中細胞的生長狀態(tài)和活性對產(chǎn)品的質(zhì)量及經(jīng)濟效益具有不可忽視的影響，當前來說，市場對項目產(chǎn)品的需求量較大，而疫苗公司對細胞發(fā)酵罐培養(yǎng)技術(shù)的市場需求也進一步提升，應(yīng)用于細胞發(fā)酵罐光電顯微監(jiān)測產(chǎn)品的需求也明顯增加；除此之外，我國諸多抗體及其他藥物生產(chǎn)企業(yè)也必須利用細胞發(fā)酵罐對各式各樣的細胞進行培養(yǎng)，這也提升了對于細胞發(fā)酵罐生物反應(yīng)器光電顯微監(jiān)測技術(shù)與相關(guān)產(chǎn)品的需求，所以其發(fā)展?jié)摿Ψ浅３霰�。目前，國�?nèi)現(xiàn)階段各個疫苗企業(yè)對于細胞發(fā)酵罐的觀測方式是從發(fā)酵罐中利用滴管等取液器具進行取液，然后放置在載玻片上利用生物顯微鏡進行觀測，這種方式在取液過程中細胞發(fā)酵罐容易接觸空氣，從而造成發(fā)酵罐內(nèi)溶液的污染，并且由于取液方式并不方便，也限制了取液的次數(shù)，增加了取液的難度，從而不能實時對細胞發(fā)酵罐內(nèi)細胞進行觀測，不利于細胞發(fā)酵罐內(nèi)細胞的培育�，F(xiàn)在大部分企業(yè)選擇的倒置顯微鏡的價格一般為 5-40 萬不等，其中既有價格偏高的奧林巴斯生物顯微鏡、日本尼康生物顯微鏡，也有國產(chǎn)價格偏低的舜宇生物顯微鏡，如圖 1.4 所示。從圖中可以看出其工作距一般為 5-40mm 不等，并且均為倒置顯微鏡，無法加入細胞發(fā)酵罐來進行觀


本文編號：3217539