本申请涉及高通量相关药物筛选技术领域，公开了一种高通量斑马鱼行为分析装置，包括箱体、光源组件、培养组件、拍摄组件和环境控制组件，所述光源组件、所述培养组件和所述拍摄组件从上至下依次设于所述箱体内，所述培养组件上培养有斑马鱼，所述拍摄组件用于拍摄斑马鱼的图像，所述环境控制组件用于控制所述箱体内的环境参数。本申请还提供了一种应用如上所述的高通量斑马鱼行为分析装置进行分析的高通量斑马鱼的行为分析方法。本申请在使用时，能够通过培养组件对多个斑马鱼进行培养，并通过拍摄组件进行斑马鱼的拍摄，实现对斑马鱼的高通量筛选，提高了斑马鱼的实验效率。提高了斑马鱼的实验效率。提高了斑马鱼的实验效率。
【技术实现步骤摘要】
一种高通量斑马鱼行为分析装置及方法
[0001]本申请涉及高通量相关药物筛选
，更具体地说，是涉及一种高通量斑马鱼行为分析装置及方法。
技术介绍
[0002]斑马鱼在生物学上与人类非常近似，与人类大部分基因相同。人类约70％的蛋白质编码基因与斑马鱼中发现的基因有关，且与人类疾病有关的约84％的已知基因与斑马鱼相对应。此外，斑马鱼四季皆可产卵，养殖成本极低，具有极低的实验伦理压力，可以进行高通量筛选。因此，探究不同药物条件刺激下斑马鱼的行为反馈对研究人类疾病具有不言而喻的重大意义。
[0003]目前报道的关于斑马鱼行为的系统主要有以下两类：1.基于较少的变量来调控斑马鱼行为。例如，中国专利CN114680069A(公开日2022年7月1日)公开了一种斑马鱼行为运动实验装置，采用一种斑马鱼行为运动实验装置，通过水泵调速器调节水流速度以提供稳定水流，通过控制变量研究斑马鱼的行为运动；该实验装置设有若干实验槽，能够调节若干实验槽中的不同实验变量，以观察水流速度和摄食营养在斑马鱼在运动障碍中对其的影响。该类方法检测功能单一，而且不能同时实现拍摄分析运动轨迹。2.基于斑马鱼行为来进行药物筛选。例如，中国专利CN111388684A(公开日2020年7月10日)公开了一种利用转基因斑马鱼评价药物抗阿尔兹海默症药效的方法，采用斑马鱼幼鱼为培养对象，将其在特定的药物特定浓度的溶液中培养，通过分析幼鱼的行为轨迹，检测阿尔兹海默症相关生化指标和研究脑病理形态，从而初步判断药物是否具有抗阿尔兹海默症的效果。又例如，中国专利(CN111296329A)公开了一种斑马鱼痛觉记忆及成瘾行为实验装置及其方法，通过将夹板设置在鱼缸壁上，在夹板上端设置有自动弹缩装置，训练斑马鱼形成摄食行为
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痛觉记忆的摄食行为
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痛觉记忆模块，摄食行为
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痛觉记忆模块与夹板上设置的成瘾行为模块连接，用于评价斑马鱼成瘾相关行为，夹板的下方设置有视频采集装置和能够进行四色切换的LED灯板，视频采集装置用于采集实验区域的斑马鱼行为轨迹，通过控制电脑进行相关行为学变化及运动轨迹分析。
[0004]以上的关于斑马鱼行为的系统均为针对一只或少量斑马鱼在单一环境中的运动和行为研究，需要设置各种的箱体来研究不同实验变量下的斑马鱼行为运动轨迹，较为繁琐，实验效率低下；且当实验可控因素过少时，容易产生误差。
技术实现思路
[0005]本申请的目的是提供一种高通量斑马鱼行为分析装置及方法，解决了现有的实验装置不能对不同环境、药物条件下的多个斑马鱼进行同时监测，不能同时对多个斑马鱼进行高通量实验的技术问题，达到了提高斑马鱼的实验效率技术效果。
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种高通量斑马鱼行为分析装置，包括箱体、光源组件、培养组件、拍摄组件和环境控制组件，所述光源组件、所述培养组件和所述拍摄组件
从上至下依次设于所述箱体内，所述培养组件上培养有斑马鱼，所述拍摄组件用于拍摄斑马鱼的图像，所述环境控制组件用于控制所述箱体内的环境参数。
[0007]在第一方面一种可能的实现方式中，所述培养组件包括培养盒、多孔板容器和多个多孔板，所述培养盒能够水平固定连接在所述箱体的中部，所述多孔板容器放置在所述培养盒内，所述多个多孔板放置在所述多孔板容器内；每个多孔板均呈矩形，每个多孔板上均设有多个均呈圆形的培养孔，每个多孔板、所述多孔板容器和所述培养盒均通过透明材料制成，所述箱体通过黑色刚性树脂材料制成。
[0008]在第一方面另一种可能的实现方式中，所述多孔板上设有24至96个培养孔，所述多孔板的尺寸为128mm
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85mm，每个多孔板容器内能够放入1至12个多孔板。
[0009]在第一方面另一种可能的实现方式中，环境控制组件包括温度检测组件、湿度检测组件、控制器、加热器、加湿器和风机，所述温度检测组件和所述湿度检测组件设于所述培养盒上，所述控制器与所述温度检测组件、所述湿度检测组件、所述加热器、所述加湿器和所述风机分别电连接，所述箱体的一侧壁上设有出风口，所述风机设于所述箱体上所述出风口的对侧壁上，所述加热器和所述加湿器设于所述箱体的外部。
[0010]在第一方面另一种可能的实现方式中，所述出风口上固定连接有散热器，所述散热器包括多个与水平面平行设置导风片。
[0011]在第一方面另一种可能的实现方式中，所述拍摄组件包括多个摄像头，所述摄像头正对所述多孔板设置，每个摄像头的视场为0至50m，每个摄像头的拍摄像素为640
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480/15fps至4656
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3496/8fps；还包括控制分析组件，每个摄像头与所述控制分析组件均电连接，所述控制分析组件根据每个摄像头的图像分析和存储斑马鱼的运动轨迹。
[0012]在第一方面另一种可能的实现方式中，所述光源组件包括多个可控光源，每个可控光源正对所述多孔板设置，每个可控光源均为面光源；每个可控光源分别与光源控制板电连接，所述光源控制板分别与NMOS晶体管的G极和电源电连接，所述光源控制板还通过type
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A数据线与所述控制分析组件电连接。
[0013]在第一方面另一种可能的实现方式中，还包括振动组件，所述振动组件固定连接于所述培养盒上，所述振动组件包括电机和振动头，所述振动头固定连接在所述电机的转轴上，所述电机与所述控制分析组件电连接；所述振动组件的长度为60mm，所述振动头的长度为18mm，所述电机的电压为0.7至12V，所述电机的转速为350转/分，所述电机的直径为26mm，所述电机的高度为42mm。
[0014]第二方面，本申请实施例还提供了高通量斑马鱼行为分析装置的使用方法，应用如第一方面中所述的高通量斑马鱼行为分析装置，所述方法包括：打开所述加热器、所述加湿器和所述风机，通过所述温度检测组件检测所述箱体内的温度，通过所述湿度检测组件检测所述箱体内的湿度，通过所述控制器控制所述箱体内的温度和湿度达到预设值；将多条斑马鱼分别放入多个多孔板的不同培养孔中，并将放入斑马鱼的多个多孔板放入所述多孔板容器中，并将所述多孔板容器放入所述培养盒中；打开所述光源组件，通过所述拍摄组件获取斑马鱼的图像；在预设亮度阈值范围内，对所述斑马鱼的图像进行筛选，得到第一图像；在所述第一图像中，确定每个培养孔的边界，得到第二图像，并对所述第二图像进行色度调整；在色度调整后的所述第二图像内，确定斑马鱼头部的质心，将所述斑马鱼头部的质心作为追踪点，确定斑马鱼的运动轨迹；根据所述斑马鱼的运动轨迹，确定斑马鱼的移动距
离。
[0015]在第二方面一种可能的实现方式中，所述方法还包括：通过所述控制分析组件打开所述振动组件；通过所述控制分析组件对所述光源组件的亮度进行调节，并调整所述拍摄组件的分辨率、图片提取帧数和曝光度。
[0016]本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
[0017]本申请实施例提供了一种高通量斑马鱼行为分析装置，包括箱体、光本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高通量斑马鱼行为分析装置，其特征在于，包括箱体(100)、光源组件(200)、培养组件(300)、拍摄组件(400)和环境控制组件(500)，所述光源组件(200)、所述培养组件(300)和所述拍摄组件(400)从上至下依次设于所述箱体(100)内，所述培养组件(300)上培养有斑马鱼，所述拍摄组件(400)用于拍摄斑马鱼的图像，所述环境控制组件(500)用于控制所述箱体(100)内的环境参数。2.如权利要求1所述的高通量斑马鱼行为分析装置，其特征在于，所述培养组件(300)包括培养盒(310)、多孔板容器(320)和多个多孔板(330)，所述培养盒(310)能够水平固定连接在所述箱体(100)的中部，所述多孔板容器(320)放置在所述培养盒(310)内，所述多个多孔板(330)放置在所述多孔板容器(320)内；每个多孔板(330)均呈矩形，每个多孔板(330)上均设有多个均呈圆形的培养孔(331)，每个多孔板(330)、所述多孔板容器(320)和所述培养盒(310)均通过透明材料制成，所述箱体(100)通过黑色刚性树脂材料制成。3.如权利要求2所述的高通量斑马鱼行为分析装置，其特征在于，所述多孔板(330)上设有24至96个培养孔(331)，所述多孔板(330)的尺寸为128mm
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85mm，每个多孔板容器(320)内能够放入1至12个多孔板(330)。4.如权利要求2所述的高通量斑马鱼行为分析装置，其特征在于，环境控制组件(500)包括温度检测组件(510)、湿度检测组件(520)、控制器(530)、加热器(540)、加湿器(550)和风机(560)，所述温度检测组件(510)和所述湿度检测组件(520)设于所述培养盒(310)上，所述控制器(530)与所述温度检测组件(510)、所述湿度检测组件(520)、所述加热器(540)、所述加湿器(550)和所述风机(560)分别电连接，所述箱体(100)的一侧壁上设有出风口(110)，所述风机(560)设于所述箱体(100)上所述出风口(110)的对侧壁上，所述加热器(540)和所述加湿器(550)设于所述箱体(100)的外部。5.如权利要求4所述的高通量斑马鱼行为分析装置，其特征在于，所述出风口(110)上固定连接有散热器(120)，所述散热器(120)包括多个与水平面平行设置导风片(121)。6.如权利要求5所述的高通量斑马鱼行为分析装置，其特征在于，所述拍摄组件(400)包括多个摄像头(410)，所述摄像头(410)正对所述多孔板(330)设置，每个摄像头(410)的视场为0至50m，每个摄像头(410)的拍摄像素为640
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480/15fps至4656
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3496/8fps；还包括控制分析组件(600)，每个摄像...
【专利技术属性】
技术研发人员：张琛，李紫钰，王文兴，赵薪凯，张策，孙聃，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：发明
国别省市：
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