【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是一种自动化生产领域的技术，具体是一种自动化抗蛋白水凝胶筛选系统。
技术介绍
1、抗蛋白黏附水凝胶涂层在生物医学领域中扮演着重要角色。抗蛋白黏附水凝胶涂层筛选是一个典型的高维配比问题，而传统的人工筛选受限于低通量、不稳定性和人为误差等因素，难以应对复杂的高维配比系统。
技术实现思路
1、本专利技术针对人工筛选低效率、不稳定性和人为误差等问题，提出一种自动化抗蛋白水凝胶筛选系统，集成多种自动化模块，实现不同配比的水凝胶的高通量合成制备和测试的一体化过程。以蛋白黏附量和细胞黏附图像作为筛选评判指标，结合人工智能算法自主快速、准确地筛选出具有优异抗蛋白性能的水凝胶材料。
2、本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、本专利技术涉及一种自动化抗蛋白水凝胶筛选系统，包括：设置于协作机械臂一侧的移液工作站、温控培养模块和控制模块以及设置于另一侧的翻转清洗模块、相差成像光测模块、耗材塔、酶标仪、光固化模块、温控振荡模块和金属浴，其中：控制模块接收蛋白黏附量数据和细胞黏附图像信息，进行多指标协同分析，并根据分析结果做出相应的决策；移液工作站按照指定的配比，在深孔板中完成精确的液体配置，协作机械臂通过滑台活动设置以完成递送任务，通过协作机械臂将深孔板放置于温控振荡模块中进行混匀操作，移液工作站将混匀的水凝胶混合液配置到孔板中，在光固化模块中根据设定的定时参数进行光交联处理实现水凝胶的合成制备；通过协作机械臂将孔板中的水凝胶依次经过室温下的磷酸缓冲盐溶液孵育和温
4、技术效果
5、本专利技术针对抗蛋白黏附水凝胶涂层具有的高维配比空间问题，搭建自动化抗蛋白水凝胶筛选系统，实现高通量合成制备和测试的一体化过程的同时将高维空间转换为多个低维空间，直接评估多种固定单体之间配比对性能的影响。实现精确的拟合和正确的决策。与现有技术相比，本专利技术实现高通量合成制备和测试的自主化过程。通过智能设备调度与整合，该系统在1.5小时内完成112组水凝胶合成，同时整合酶标仪蛋白测量和相差成像光测的模块，在50小时内完成112组水凝胶表面蛋白黏附量的定量检测和细胞粘附图像采集。人工智能算法的引入，使得获得相同优异性能的抗蛋白水凝胶所需工作量缩减至原来的1/4，实验中的试剂和样品消耗也相应的缩减，在生物学研究和材料开发领域具有广泛应用前景，为科学研究和材料开发提供先进的实验平台。
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1.一种自动化抗蛋白水凝胶筛选系统，其特征在于，包括：设置于协作机械臂一侧的移液工作站、温控培养模块和控制模块以及设置于另一侧的翻转清洗模块、相差成像光测模块、耗材塔、酶标仪、光固化模块、温控振荡模块和金属浴，其中：控制模块接收蛋白黏附量数据和细胞黏附图像信息，进行多指标协同分析，并根据分析结果做出相应的决策；移液工作站按照指定的配比，在深孔板中完成精确的液体配置，协作机械臂通过滑台活动设置以完成递送任务，通过协作机械臂将深孔板设置于温控振荡模块中进行混匀操作，移液工作站将混匀的水凝胶混合液配置到孔板中，在光固化模块中根据设定的定时参数进行光交联处理实现水凝胶的合成制备；通过协作机械臂将孔板中的水凝胶依次经过室温下的磷酸缓冲盐溶液孵育和温控培养模块中定温定时的胎牛蛋白孵育，实现蛋白在凝胶表面的孵育和黏附；使用磷酸缓冲盐溶液在翻转清洗模块中完成三次残余蛋白清洗；基于蛋白检测试剂在酶标仪中完成对水凝胶表面的蛋白黏附量进行定量检测；在附着蛋白的水凝胶表面进行血细胞的孵育培养，并利用相差成像光测模块进行细胞黏附状态的成像，获取蛋白黏附量和细胞黏附的图像作为筛选评判指标。
2.
3.根据权利要求2所述的自动化抗蛋白水凝胶筛选系统，其特征是，所述的深孔板装载模块包括：第一底座和设置于其上的销和簧片；
4.根据权利要求1所述的自动化抗蛋白水凝胶筛选系统，其特征是，所述的控制模块包括：数据采集单元、数据分析单元、决策生成单元和控制执行单元，其中：数据采集单元收集传感器信号和实验数据，将其中的模拟信号转为数字信号以供控制系统识别，并将所有信息传输给数据分析单元；数据分析单元根据传感器数据监测系统状态，并通过神经网络分析实验数据得到解析结论并传递给决策生成单元；决策生成单元据此生成下一步指令，并将控制指令发送给控制执行单元；控制执行单元按照决策生成单元的指令按序发送下位机操纵的指令，实现整体系统的控制。
5.一种基于权利要求1-4中任一所述系统的任务流控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的任务流控制方法，其特征是，所述的分析是指：在整个区域中获取下一步的第一探索区域，对第一探索区域进行步长的加密，然后重复执行步骤1)到步骤11)，又可得到第二探索区域，并循环迭代此过程。
...【技术特征摘要】
1.一种自动化抗蛋白水凝胶筛选系统，其特征在于，包括：设置于协作机械臂一侧的移液工作站、温控培养模块和控制模块以及设置于另一侧的翻转清洗模块、相差成像光测模块、耗材塔、酶标仪、光固化模块、温控振荡模块和金属浴，其中：控制模块接收蛋白黏附量数据和细胞黏附图像信息，进行多指标协同分析，并根据分析结果做出相应的决策；移液工作站按照指定的配比，在深孔板中完成精确的液体配置，协作机械臂通过滑台活动设置以完成递送任务，通过协作机械臂将深孔板设置于温控振荡模块中进行混匀操作，移液工作站将混匀的水凝胶混合液配置到孔板中，在光固化模块中根据设定的定时参数进行光交联处理实现水凝胶的合成制备；通过协作机械臂将孔板中的水凝胶依次经过室温下的磷酸缓冲盐溶液孵育和温控培养模块中定温定时的胎牛蛋白孵育，实现蛋白在凝胶表面的孵育和黏附；使用磷酸缓冲盐溶液在翻转清洗模块中完成三次残余蛋白清洗；基于蛋白检测试剂在酶标仪中完成对水凝胶表面的蛋白黏附量进行定量检测；在附着蛋白的水凝胶表面进行血细胞的孵育培养，并利用相差成像光测模块进行细胞黏附状态的成像，获取蛋白黏附量和细胞黏附的图像作为筛选评判指标。
2.根据权利要求1所述的自动化抗蛋白水凝胶筛选系统，其特征是，...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡松涛，卢文辉，史熙，彭志科，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
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