CN116609313B - 细胞高通量测试方法、系统和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及细胞测试技术领域，具体公开一种细胞高通量测试方法、系统和设备，该方法包括：首先设置、识别培养容器上的定位标记；基于定位标记对培养容器上的孔进行编号，和对孔内的待测试细胞进行定位；再基于编号和定位信息，对待测试细胞进行多个测试流程，得到不同测试周期的测试结果；最后基于测试结果生成测试报告。如此，因培养容器中每个孔内包括多个待测试细胞，所以可以一次性获取大量细胞的测试数据，同时，可以对单个细胞进行测试，获得具有特异性的单个细胞的测试数据，而且因为进行了编号和定位，在需要对细胞进行多次测量时，可以快速确定需要被测量的细胞，从而得到多组对比数据及变化比率，使得待测试细胞的变化更直观。

Description

细胞高通量测试方法、系统和设备

技术领域

本发明涉及细胞测试技术领域，具体涉及一种细胞高通量测试方法、系统和设备。

背景技术

细胞是生命活动的基本单位，了解和掌握细胞的基本特征、功能和变化规律能够更好地理解宏观生命现象发生的机制，因此对细胞包括形状、尺寸、活性、力学、运动和细胞内离子浓度等的测试具有重要意义。

传统的“整体”细胞分析方法会掩盖细胞间差异的信号，从而使测试结果丧失细胞异质性，导致与真正的生物现象背道而驰；单细胞隔离测试的方法因为能对单个细胞进行详细的测试，能够在一定程度上为细胞研究提供数据支持，但是单细胞隔离方法对细胞的挑选具有非常高的要求，需要前期对细胞进行繁琐复杂的挑选，从而得到具有代表性的细胞，进而得到具有代表性的数据，而且测试结果具有一定片面性，不能全面反应各种状态下的细胞特征，而且现有技术中，无法对细胞进行准确的多次测量，以得到相同细胞在不同时间或状态下的数据。

综上，亟需一种既能对细胞进行详细测试，又能够全面测试各种状态下细胞特征的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种细胞高通量测试方法、系统和设备，以克服目前细胞测试效果差的问题。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本申请实施例提供一种细胞高通量测试方法，包括：

设置、识别待测培养容器上的定位标记；

基于所述定位标记对所述待测培养容器上的孔进行编号，和对所述孔内的待测试细胞进行定位；其中，所述培养容器中包括至少一个所述孔，所述孔内包括至少一个待测试细胞；

基于所述孔编号和所述待测试细胞的定位信息，所述待测试细胞进入测试流程，得到第一测试周期的测试结果；其中，所述待测试细胞的定位信息包括待测试细胞所在位置的坐标信息，所述待测试细胞在测试过程中可施加预设刺激；

在预设时间间隔，和/或,施加预设刺激后，基于所述孔的编号和所述待测试细胞的定位信息，所述待测试细胞重新进入测试流程，得到新测试周期的测试结果；

基于所述第一测试周期的测试结果，和/或，所述新测试周期的测试结果，生成测试报告。

可选地，所述基于所述定位标记对所述待测培养容器上的孔进行编号，和对所述孔内的待测试细胞进行定位，包括：

基于所述定位标记对所述待测培养容器上的孔进行编号；

基于所述培养容器上的孔的编号，对所述孔内的待测试细胞进行定位。

可选地，所述测试流程，包括：

确定当前所述孔的编号和当前孔内待测试细胞的定位信息，对所述当前待测试细胞进行预设测试并记录；

基于所述孔的编号，获取下一个编号对应的孔内的待测试细胞的定位信息，对该待测试细胞进行预设测试并记录，直至最后一个需要测试的孔的编号。

可选地，所述预设测试，包括：

通过光照系统，向所述待测试细胞发射目标光束；所述目标光束包括可见光、第一激发光和第二激发光中的至少一种；

记录所述目标光束照射下的所述待测试细胞的状态，并得到所述第一测试周期的测试结果。

可选地，所述通过光照系统，向所述待测试细胞发射目标光束，包括：

通过光照系统，向所述待测试细胞发射所述可见光光束；

通过光照系统，向所述待测试细胞发射所述第一激发光，和/或，所述第二激发光。

可选地，在所述对所有所述待测试细胞进行测试，得到第一测试周期的测试结果，之前还包括：

对所述孔内进行全局拍照，得到第一全局图像；

在所述基于所述孔的编号和所述待测试细胞的定位信息，所述待测试细胞重新进入测试流程，之前还包括：

对所述孔内进行全局拍照，得到第二全局图像；

将所述第一全局图像与所述第二全局图像进行相似度对比，若相似度大于预设值，则基于所述孔的编号和所述待测试细胞的定位信息，所述待测试细胞重新进入测试流程。

可选地，还包括：

接收人工指令；

基于所述人工指令，确定所述待测培养容器上的孔的编号，和确定所述孔内的待测试细胞的定位信息。

第二方面，本申请实施例还提供一种细胞高通量测试系统，包括：显微成像子系统；

所述显微成像子系统用于实现如上所述的细胞高通量测试方法。

可选地，所述显微成像子系统包括：

载物台、镜头、环行器、第一分光元件、第二分光元件、可见光光源、第一激发光光源、第二激发光光源和相机；

所述可见光光源发出的可见光照射至固定在所述载物台上的所述待测培养容器中的所述待测试细胞上，形成的透射光，经所述镜头、所述环行器和所述第二分光元件传递至所述相机中，形成可见光信号；

所述第一激发光光源，和/或，所述第二激发光光源发出的激发光经所述第一分光元件、所述环行器和所述镜头照射至固定在所述载物台上的所述待测培养容器中的所述待测试细胞上，形成激发荧光，经所述镜头、所述环行器和所述第二分光元件传递至所述相机中，形成激发荧光信号。

第三方面，本申请实施例还提供一种细胞高通量测试设备，包括处理器和存储器，所述处理器与存储器相连：

其中，所述处理器，用于调用并执行所述存储器中存储的程序；

所述存储器，用于存储所述程序，所述程序至少用于执行如上所述的细胞高通量测试方法。

本发明提供的细胞高通量测试方法，首先设置、识别待测培养容器上的定位标记；然后基于定位标记对待测培养容器上的孔进行编号，和对孔内的待测试细胞进行定位；其中，所述培养容器中包括至少一个所述孔，所述孔内包括至少一个待测试细胞；再基于孔编号和待测试细胞的定位信息，对待测试细胞进行测试流程，得到第一测试周期的测试结果；以及在预设时间间隔，和/或,施加预设刺激后，基于孔的编号和待测试细胞的定位信息，待测试细胞重新进入测试流程，得到新测试周期的测试结果；最后基于第一测试周期的测试结果，和/或，新测试周期的测试结果，生成测试报告。如此，因为培养容器中可以有多个孔，而且每个孔内的可以包括多个待测试细胞，所以可以一次性获取大量的细胞测试数据，同时，因为可以对单个待测试细胞进行单独测试，所以得到具有特异性的单个细胞的测试数据，而且因为进行了编号和定位，在需要对细胞进行多次测量时，可以快速确定之前被测量的细胞，从而方便得到多组对比数据及变化比率，从而使得待测试细胞的变化更直观。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的细胞高通量测试方法的流程示意图；

图2是本申请实施例提供的细胞高通量测试方法中测试的流程示意图；

图3是本申请另一实施例提供的细胞高通量测试方法中的流程示意图；

图4是本申请再一实施例提供的细胞高通量测试方法中的流程示意图；

图5是本申请再一实施例提供的细胞高通量测试方法中的流程示意图；

图6是本申请再一实施例提供的细胞高通量测试方法中的流程示意图；

图7是本申请再一实施例提供的细胞高通量测试方法中的流程示意图；

图8是本申请再一实施例提供的细胞高通量测试方法中的流程示意图；

图9是本申请再一实施例提供的细胞高通量测试方法中的流程示意图；

图10是本申请再一实施例提供的细胞高通量测试方法中的流程示意图；

图11是本申请再一实施例提供的细胞高通量测试方法中的流程示意图；

图12是本申请实施例提供的细胞高通量测试系统的模块示意图；

图13是本申请实施例提供的细胞高通量测试系统中显微成像子系统的结构示意图；

图14是本申请实施例提供的细胞高通量测试设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

申请概述：

如本申请背景技术中提到的，细胞是生命活动的基本单位，了解和掌握细胞的基本功能和变化规律能够更好地理解宏观生命现象发生的机制。传统的“整体”细胞分析方法会掩盖细胞间差异的信息，从而丧失细胞异质性，导致与真正的生物现象背道而驰。单细胞隔离方法能够有效地解决传统细胞分析方法的缺陷，将“整体”细胞分散成单个细胞，常用的单细胞隔离方法和技术有：极限稀释法、显微操作、激发光捕获、流式荧光分选、膜片钳技术、微流控技术、电笼技术和基于皮升微孔板的自然沉降法等。单个细胞的形状、尺寸、活性、力学、运动和细胞内离子浓度等的研究对于理解细胞的大小、存活、分化 、增殖、运动、离子分布及浓度变化等至关重要。

近年来，国内外的专家学者对细胞的生物力学和细胞离子浓度等进行了大量的研究。对单个细胞的力学性质和离子浓度的研究能够帮助人类了解疾病的发病机理，为疾病的早期筛查和诊断等提供理论依据和方法。

高通量是药物筛选的重要手段，在创新先导药物的研究和发现过程中具有高效、快速和微量等特点。高通量药物筛选是对大量新药样品的生物活性进行评价，可以从中发现针对特定靶点的具有活性的新药样品。随着潜在的药物靶点不断地被发现，新药物靶点的出现，为创新药物的发展提供了广阔地发展前景，同时对高通量药物筛选的效率提出了更高的要求。

然后，现有技术中各种单细胞隔离方法均存在一定缺陷，如极限稀释、显微操作和激发光捕获要求有较高的实验技巧、耗时且细胞通量低；流式荧光分选不需要较高的实验技巧，但不能对稀有的细胞样品进行分选，且需要昂贵的分选型流式细胞仪，实验过程中消耗大量的荧光抗体；膜片钳技术可以在分离单个细胞的同时获得细胞的电生理信号，单手动膜片钳技术对使用者的技术要求高，自动膜片钳技术只能针对悬浮细胞进行测试；微流控技术可以通过尺寸进行细胞分选，分选后在显微镜下观察细胞形态，但受限于芯片的物理空间，分离的细胞数量有限；电笼技术是一种新型的单细胞分离技术，电笼技术是微流控技术的变体，本质上仍然受限于芯片的物理空间。

因此开发一种能够同时进行多项细胞生物参数测试的高通量细胞测试系统，能够改善设备功能单一化的问题，实现较高的综合化应用效益。

针对上述技术问题，图1是本申请实施例提供的细胞高通量测试方法的流程示意图，请参阅图1，本实施例可以包括以下步骤：

S101、设置、识别待测培养容器上的定位标记。

S102、基于定位标记对待测培养容器上的孔进行编号，和对孔内的待测试细胞进行定位。

其中，培养容器中包括至少一个孔，孔内包括至少一个待测试细胞。

具体的，在本申请中，可以在培养容器上的孔内培养待测试细胞，再将培养容器作为整体固定在细胞高通量测试系统中如显微成像子系统的载物台上进行测量，以实现对待测试细胞的测试。

例如，在一些实施例中，可以在待测试细胞培养容器中添加多种化学试剂，制备成基底凝胶，再在凝胶中添加荧光微珠，对加入荧光微珠的凝胶表面进行处理，使凝胶表面形成可以容纳单个细胞的图案。将待测试细胞接种到具有图案的凝胶基底表面，培养一段时间后向培养容器中添加荧光染料对细胞进行孵育，孵育后清洗即可获得待测试细胞。

其中，待测试细胞可以包括：可自主收缩的细胞、在刺激下能够产生收缩的细胞、可自主运动的细胞、不能产生任何收缩和不可以自由移动的细胞等。

在一些实施例中，培养容器附带有按照图案排列状态定制的具有厚度的板子，上述提到的凝胶表面可以形成能够容纳单个待测试细胞的图案，其中，图案的排列状态包括规则排列和不规则排列两种状态，图案的形状包括矩形、正方形、椭圆形、圆形及不规则形状。

另外，在一些实施例中，细胞培养容器可以是由透明材质制成的，在此基础上，细胞高通量测试系统中发出的光束能够穿透培养容器照射或聚焦到待测试细胞上。

在获得待测试细胞后，相关工作人员可以将承载待测试细胞的培养容器放置在测试系统的测试位置，如载物台上，进行后续流程。

在一些实施例中，可以通过在载物台上设置预设标记或形状，相关工作人员在放置时，直接将培养容器的定位标记对准目标位置，从而供细胞高通量测试系统直接识别培养容器上的定位标记；在本申请另一些实施例中，也可以不对载物台进行过多设置，而通过细胞高通量测试系统中的定位识别模块自动识别培养容器的定位标记，以实现对培养容器的定位。例如， 针对单孔培养容器和呈不规则形状的多孔培养容器，可以套入特定夹具中固定，使用特定载物台；而呈规则形状的多孔培养板可直接通过夹具固定在普通载物台上。

在对培养容器进行定位后，基于定位标记确定零点坐标位置，以对培养容器进行定位，在此基础上确定孔的编号以及待测试细胞的定位信息。

S103、基于孔编号和待测试细胞的定位信息，待测试细胞进入测试流程，得到第一测试周期的测试结果，其中，所述待测试细胞的定位信息包括待测试细胞所在位置的坐标信息，待测试细胞在测试过程中可施加预设刺激。

需要说明的是，根据细胞类型的测定或者实验条件设定，在第一测试周期和后续的测试周期中均可对细胞施加刺激。

S104、在预设时间间隔，和/或，施加预设刺激后，基于孔的编号和待测试细胞的定位信息，待测试细胞重新进入测试流程，得到新测试周期的测试结果。

具体的，在确定培养容器孔的编号后，对孔内的待测试细胞进行定位。需要说明的是，编号和定位都可以是基于培养容器的定位标记进行的，例如基于孔与定位标记的零点坐标位置对孔逐一编号，以及基于定位标记的坐标对待测试细胞进行坐标定位，得到待测试细胞的定位标记。

在一些实施例中，也可以对孔进行除编号以外的其他区分方式，例如按照预设的逻辑，逐个对孔进行命名，其目的是相同的，即对孔进行区分，在此不再进行赘述。

在完成编号和定位后，待测试细胞进入测试流程，包括通过目标光束照射待测试细胞，在预设时间后，对被照射后的细胞状态进行记录，得到测试结果。

在本申请中，测试流程可以进行多次，即对待测试细胞进行多次测试，对应的得到多个测试结果，并记录生成各个测试流程对应的记录文件等，方便后续研究使用。

需要说明的是，上述多次测试流程可以是基于时间，和/或，各种刺激进行区别的，例如第一次测试为常规状态下的测试，在预设时间后，和/或，在加入某种刺激以及加入某种药物后，再进行测试，从而得到各种条件下的细胞的特征。

S105、基于第一测试周期的测试结果，和/或新测试周期的测试结果，生成测试报告。

具体的，在确定好编号和定位信息后，可以基于相同的测试流程，对培养容器中的待测试细胞进行多次测量，每一次测试的测试结果均可以作为一组数据，供后续研究使用；而且，多次测试得到的多个测试结果，将多个测试结果进行对应，生成对比的测试报告，可以提供细胞在不同条件和状态下对比数据及数据变化比率，方便后续进一步的研究。

本发明提供的细胞高通量测试方法，首先设置、识别待测培养容器上的定位标记；然后基于定位标记对待测培养容器上的孔进行编号，和对孔内的待测试细胞进行定位；其中，所述培养容器中包括至少一个所述孔，所述孔内包括至少一个待测试细胞；再基于孔编号和待测试细胞的定位信息，待测试细胞进入测试流程，得到第一测试周期的测试结果；以及在预设时间间隔，和/或，施加预设刺激后，基于孔的编号和待测试细胞的定位信息，待测试细胞重新进入测试流程，得到新测试周期的测试结果；最后基于第一测试周期的测试结果，和/或新测试周期的测试结果，生成测试报告。如此，因为培养容器中可以有多个孔，而且每个孔内的可以包括多个待测试细胞，所以可以一次性获取大量的细胞测试数据，同时，因为可以对单个待测试细胞进行测试，所以可以得到具有特异性的单个细胞的测试数据，而且因为进行了编号和定位，在需要对细胞进行多次测量时，可以快速确定之前被测量的细胞，从而方便得到多组对比数据及变化比率，从而使得待测试细胞的变化更直观。

进一步地，在本申请一些实施例中，可以针对单孔培养容器和多孔培养容器分别设置不同的定位标记，或对单孔培养容器不设置定位标记，如直接将单孔培养容器的中心位置设定为零点坐标位置，然后进行后续对待测试细胞的定位；以及针对多孔培养容器在其底部固定位置设置印记，测试系统镜头下检测到该印记，将印记移至显微成像子系统的视野中心，标记为坐标零点，然后进行后续对待测试细胞的定位。

图2是本申请实施例提供的细胞高通量测试方法中测试的流程示意图，如图2所示，在本申请提供的细胞高通量测试方法中，基于定位标记对待测培养容器上的孔进行编号，和对孔内的待测试细胞进行定位以及测试，具体可以包括：

S201、基于定位标记对待测培养容器上的孔进行编号。

S202、基于培养容器上的孔的编号，依次对孔内的待测试细胞进行定位，直至测试完所有待测试细胞。

S203、判断是否需要进行再次测量。

若是，则重复执行S201和S202，直至此时次数达到要求，结束测试；若否，直接结束测试。

具体的，可以在对所有孔进行编号后，按编号，对孔内的待测试细胞进行定位以及测试，在完成对一个孔内的待测试细胞定位和检测后，继续进行下一个编号孔的待测试细胞的定位和测试，直至最后一个需要测试的孔的编号，即完成所有孔内待测试细胞的定位和测试。如确定当前孔的编号和当前孔内待测试细胞的定位信息，对当前待测试细胞进行预设测试并记录；然后基于孔的编号，获取下一个编号对应的孔内的待测试细胞的定位信息，对该待测试细胞进行预设测试并记录，直至最后一个需要测试的孔的编号。

例如，当培养容器具有6个孔时，6个孔分为两行，上行编号为1、2和3，下行编号为4、5和6，先对孔1内的待测试细胞进行定位、检测和记录，然后对孔2内的待测试细胞进行定位、检测和记录……直至完成对编号为6的孔的待测待测试细胞的定位、检测和记录。

在本申请另一些实施例中，还可以在对完成编号后，定位得到所有编号孔内的待测试细胞的定位信息，再按孔的编号，逐个进行测试。

在上述实施例的基础上，本申请提供的细胞高通量测试方法中，对细胞进行测试流程即对待测试细胞进行的测试具体可以包括在不同光束照射下，记录细胞的状态和特征。

具体的，基于测试环境光的种类，可以将整个测试流程分为明场测试和暗场测试，明场测试即在可见光的照射下获得明场测试结果；暗场测试是指在特定波长的激发光照射下获得暗场测试结果，在照射开始后的时间内，记录测试结果，其中，测试结果可以以照片和视频的形式记录。

例如，在一些实施例中，明场测试可以是通过可见光照射细胞，暗场测试可以是通过一束或多束激发光聚焦至待测细胞上的。其中，记录的测试结果中的信息可以包括细胞形状数据、活细胞数量、细胞力学数据、细胞运动数据和细胞内离子浓度数据，以及能够形成的变化比率等。

需要说明的是，细胞形状可以基于照片和视频得到，而对于活细胞数量、细胞力学数据、细胞内离子浓度数据等数据可以通过预设模块，基于光信号的变化获得。

在一些实施例中，细胞高通量测试系统，可以预先确定系统中预存或工作人员输入的试验信息，然后控制各个子系统，对待测试细胞进行与试验信息对应的测试，如活细胞数量、细胞离子浓度、细胞力等，以及记录对应的数据，如细胞形状数据、活细胞数量、细胞力学数据、细胞运动数据和细胞内离子浓度数据中的一种或多种，从而实现个性化测试，满足各种检测需求。

在上述实施例的基础上，本申请提供的细胞高通量测试方法还包括基于编号和定位信息，对已经测试过的培养容器中的细胞进行再次测量和记录，即对同一个培养容器中的待测试细胞进行多次测试。

具体的，在对培养容器进行首次测试之前，还可以包括根据确定的孔编号对各孔内的待测试细胞进行全局检测，获得孔内待测试细胞的全局照片，即第一全局图像。获得全局图像的方法为：在细胞高通量测试系统中显微成像子系统中的相机对孔内视野进行拍照，将孔内区域分成若干小区域，对每个小区域进行拍照，并对相邻两张照片的边缘处进行相似性对比，确保视野连续无遗漏，将获得的相邻照片进行拼接，最终得到孔内待测试细胞的全局图像。

在对需要进行多次测试的待测试细胞进行再次测量时，首先对培养容器如培养板进行定位，基于首次测量或人工导入的该培养容器上孔的编号和待测试细胞的定位信息，在镜头下拍摄孔内不同位置，获得再次测试时孔内全局检测照片，即第二全局图像。

然后，将第二全局图像与第一全局图像做相似度对比，若两者的相似度大于预设阈值如95%，即可进行后续测试过程，即对待测试细胞进行后续的检测。

其中，与上述首次测试的原理相同，在该过程中，也可是在对一个孔的相似度确定完成后，以及对该孔内的待测试细胞进行测试和记录完成后，再针对下一个编号的孔进行相同的操作，保证整个测试过程有序进行。

在一些实施例中，可以参照上述再次测量的流程对同一培养容器中的待测试细胞进行超过三次的测量。其中，对当前测试流程中进行全局检测对比的图像，可以是首次测试流程中得到的第一全局图像，也可是当前测试流程的上一次测量流程中得到的全局图像。

需要说明的是，对同一培养容器中的待测试细胞进行再次测量，可以是在首次测量后不经任何处理且预设时间间隔后进行的，以此得到用于研究待测试细胞在自然状态下的发展数据；或者在首次测量完成后，加入研究的药物或施加研究的刺激后，再次进行测试，以得到用于研究特定药物或刺激对细胞影响的数据，从而满足各种细胞研究需求。

另外，为满足与首次测试的数据进行对比的需求，在后续测试记录的数据可以包括细胞形状数据、活细胞数量、细胞力学数据、细胞运动数据、细胞内离子浓度数据，和细胞死亡率、细胞力学变化百分比、细胞内离子浓度变化百分比及各数据随时间、药物添加量等的曲线图，热图，拟合曲线和残差分析等。

其中，第n次测试得到的第n次细胞死亡率、细胞力学变化百分比和细胞内离子浓度变化百分比的数据计算方法为：

在上述公式中，M为死亡细胞数量、细胞力、细胞内离子浓度，n为第n次测试，Mn为第n次测试的死亡细胞数量、细胞力、细胞离子浓度，M（n-1）为第n-1次测试的死亡细胞数量、细胞力、细胞离子浓度，N为活细胞数量，Nn为第n次测试时的活细胞数量，N（n-1）为第n-1次测试时的活细胞数量。

需要说明的是，对于上述测试结果的记录，其内容可以包括照片、视频、电子报告及纸质报告，视频录制时间可调节，电子报告及纸质报告可输出数据、图和相关性分析，数据和图包括细胞形状数据（包括长度、宽度、及长宽比、细胞面积、形变面积）、细胞活性（包括活细胞数量、死亡率）、力学数据（包括细胞力大小、细胞力分布、细胞跳动频率、功率、力矩）、细胞运动数据（包括运动方向、速度）、离子浓度数据（包括细胞内离子浓度大小、离子浓度变化速度、离子分布）及各数据随时间、药物添加量等的曲线图，热图，拟合曲线和残差分析等。

当然，在本申请中，对于最后需要记录的数据并不是完全固定的，具体可以在测试之前通过系统接收用户输入的试验信息，基于试验信息确定测试过程中的各种条件以及记录的数据信息。

在本申请中对培养容器中的待测试细胞进行多次测试的过程中，除首次测试外，后续的测试中，还可以通过接收人工指令，基于人工指令确定零点坐标位置，实现对培养容器的再次定位，或系统自动触发定位，然后调用预设系统中首次测试得到的孔的编号和待测试细胞的定位信息，在完成全局验证后，进行再次测试流程；当然，在另一些实施例中，以及还可以接收相关工作人员手动导入的该培养容器首次测试得到孔的编号和待测试细胞的定位信息，以对多个需要多次测量的培养容器进行人工识别；或者接收相关工作人员手动导入的由工作人员自行确定的孔的编号和待测试细胞的定位信息。如此，以满足各种全自动、半自动以及纯手动的各种测试需求。

另外需要说明的是，在本申请上述实施例中，在细胞培养容器中添加的化学试剂可以根据实际需求进行改变，本申请并不对添加化学试剂的种类做限定；

在通过培养容器培育待测试细胞时，制备出来的凝胶硬度范围可以在1Pa-10000kPa之间；凝胶中添加的荧光微球的质量比可以为0.001%-10%，荧光微球的直径范围可以在100nm-10μm之间；凝胶表面形成可以容纳单个细胞的图案，本申请对图案的制作方法不做限定，图案的长度、宽度、深度和具体的图案形状也可以由实际试验方案和需求确定；将待测试细胞接种到具有图案的凝胶表面进行培养时，细胞培养的环境和时间根据待测试细胞和试验方案确定；荧光染料可以包括Flou-3AM、Flou-4AM、SBFI AM、Mag-Fluo-4AM等，实验中使用到的具体的荧光染料种类需要根据待测试离子种类确定；向培养后的细胞培养容器中添加荧光染料对细胞进行孵育时，孵育的时间由待测试离子和待测试细胞确定；在多次测试过程中是否需要多次加入荧光染料进行孵育、加入荧光染料进行孵育的次数可以由第一次到最后一次测试的时间、待测试离子、荧光染料的种类、待测试细胞种类决定；细胞培养容器可以包括单孔培养板、多孔培养板、培养容器等，细胞培养容器可以包括一次性培养容器和可重复使用的培养容器，细胞培养容器可以包括圆形培养容器和方形培养容器；细胞培养容器附带有按照图案排列状态定制的具有厚度的板子，板子的材质包括PVC、有机玻璃（PMMA）、铬板、不锈钢板等，其中，本申请对于板子的厚度不做限定；最后形成的报告的命名包括自动命名和手动命名，自动命名按照测试时间、待测试细胞培养容器编号或名称、细胞坐标和检测次数的顺序进行命名；试验信息可以包括：试验者姓名或编号、试验名称、待测试细胞培养容器数量、当前待测试细胞培养容器编号或名称、当前待测试细胞培养容器孔编号或名称、测试模式等；在本申请中，在全自动模式和半自动模式下，根据输入的当前待测试细胞培养容器孔编号在当前待测试细胞孔测试完成后孔编号自动顺延至下一个孔，直至最后一个当前待测试细胞培养容器孔编号；当前待测试细胞培养容器编号根据待测试培养容器数量在当前待测试细胞培养容器内所有孔测试完成后自动顺延为下一个编号，直至最后一个待测试培养容器；视频录制时间由相机拍摄频率、细胞跳动周期和试验者需求决定；以及在药物筛选过程中，多孔培养容器每个孔中可以不加入药物做空白试验，加入不同浓度的同种药物进行筛选，也可加入不同种类的药物进行筛选。

下面将以多个测试实施例，包括对多个不同数量和种类的待测试细胞、不同测试需求以及不同手动、自动、半自动测试模式的测试过程进行分别介绍，以阐述本申请上述提到的细胞高通量测试方法。

首先如图3所示，在本申请实施例中，包括：

首先获取待测试细胞，如上述实施例中提到的，可以是通过待测试细胞培养容器如培养容器获取待测试细胞。

此时，相关工作人员可以在预设系统如细胞高通量测试系统上输入试验信息，包括各种测试的条件以及要记录的数据。

测试系统自动识别或接收人工指令，基于培养容器上的定位标记设定待测试细胞培养容器如培养容器零点坐标位置，实现对待测试细胞培养容器进行定位。

然后测试系统根据零点坐标位置对待测试细胞培养容器如培养容器中的孔即培养容器进行编号；

测试系统基于孔依次对各孔内的待测试细胞进行全局检测得到全局照片也即全局图像。

全局检测后，测试系统根据零点坐标位置获取孔内单个待测试细胞的坐标，然后进入细胞测试流程即进入细胞测试阶段，具体可以包括：上述实施例中提到的通过可见光或激发光等照射待测试细胞，对细胞进行记录，得到第一次测试结果，以及得到第一记录文件。

然后测试系统或人工将需要进行多次测量的待测试细胞与第一次待测试细胞进行比较，如上述实施例中提到的全局检测，在确认无误后再次进行入细胞测试阶段，进行再次测量（这里的再次可以是进行第二次测量以及第三次测量等等）。

在每完成一次测量后，记录相应次数的测试结果，得到相应次数的记录文件。

在该实施例的基础上，针对不同类型和数量的细胞以及不同的测试需求（可以基于用户输入的试验信息以及测试信息确定），做出对应的调整。下面将以多个实施例对各种情况分别进行介绍。

测试实施例1：对于全自动检测可自主收缩细胞的细胞力和细胞内离子浓度的过程，如图3所示，测试过程具体可以包括：

首先通过培养容器获取待测试细胞，具体可以包括：在六孔培养板的每个孔中添加相同体积的聚乙二醇、三羟甲基丙烷三(3-吖丙啶基丙酸酯)、聚丁二酸丁二醇酯等制备成硬度为500kPa的凝胶，凝胶中添加质量比为1%、直径在10μm的荧光微珠，对加入荧光微珠的凝胶表面进行处理，将定制铬板放置在水凝胶上，紫外光灯照射凝胶表面，使凝胶未被遮挡部分失活后形成可以容纳单个细胞的椭圆形规则阵列图案。将待测试细胞接种到具有图案的凝胶表面进行培养，在37℃、5%CO₂条件下培养7天时间，7天后向细胞培养容器中添加荧光探针Flou-4 AM进行孵育，孵育30min后清洗即可获得待测试细胞。

在高通量测试系统启动后用户可以输入验证信息和测试信息，例如试验者姓名或编号，例如输入编号03511，试验名称：人源心肌细胞，待测试细胞培养容器数量：5，当前待测试细胞培养容器编号：001，当前待测试细胞培养容器孔编号：01、02、03、04、05、06，测试模式：全自动测试。

对于第一次测试即首次测试，可以包括：

将编号为001的待测试细胞六孔培养板（与上述实施例中提到的待测试的培养容器功能相同，下同）在载物台上使用夹具进行固定，将六孔培养板的中心位置使用黑色圆点进行标记，操纵控制系统移动载物台，使六孔培养板置于目镜和物镜之间的位置，设定标记黑色圆点的位置为零点坐标位置，对编号为001的待测试细胞六孔培养板进行定位，零点坐标位置记录完成后，编辑编号为001的待测试细胞六孔培养板中各孔的编号分别为01、02、03、04、05、06，孔编号完成进入测试过程。明场测试条件下可见光照射向01孔，对01孔的待测试细胞进行全局检测，获得所有待测试细胞的坐标，记录明场条件下的待测试细胞，拍下待测试细胞的照片和视频，视频时间为10s，将明场转为暗场，两束激发光同时聚焦到01孔，以照片和视频的形式记录待测试细胞，视频时间为20s，测试结束按测试时间、细胞培养容器编号、细胞坐标位置和试验次数对记录文件自动命名，输出试验报告，报告内容包括细胞长度、宽度、长宽比、细胞面积、活细胞数量、细胞力大小、细胞力分布、细胞跳动频率、功率、力矩、细胞内离子平均荧光强度和细胞内钙离子浓度。01孔测试完成后，操纵控制系统移动载物台，使目镜和物镜对准依次对准02、03、04、05、06孔，分别对02、03、04、05、06孔进行全局检测，获得各孔内所有待测试细胞的坐标，重复01孔明场和暗场的测试过程。

将编号为002、003、004和005的待测试细胞六孔培养板依次放置在载物台上，重复编号为001的待测试细胞六孔培养板的测试过程。

进行第二次测试：

将编号为001的待测试细胞六孔培养板放置在载物台上使用夹具进行固定，操纵控制系统调节六孔板的位置，找到六孔培养板的零点坐标位置，对六孔培养板进行定位，导入第一次测试时编号为001的待测试细胞六孔培养板的各孔编号及所有细胞的坐标，对01孔的待测试细胞进行全局检测，获得第二次测试的全局检测照片，与第一次测试的全局检测照片进行相似度对比，确认两次全局检测照片的相似度大于95%后，进入测试过程。在明场条件下拍下01孔待测试细胞的照片和视频，视频时间为10s，将明场转为暗场，两束激发光同时聚焦到01孔，以照片和视频的形式记录01孔的待测试时间，视频时间为20s，测试结束按测试时间、待测试细胞培养容器编号、细胞坐标位置和试验次数对记录文件自动命名，输出试验报告，报告内容包括细胞长度、宽度、长宽比、细胞面积、活细胞数量、细胞力大小、细胞力分布、细胞跳动频率、功率、力矩、细胞内离子平均荧光强度和细胞内钙离子浓度及各项数据的变化百分比、细胞死亡率。01孔测试完成后，操纵控制系统移动载物台，使目镜和物镜对准依次对准02、03、04、05、06孔，分别对02、03、04、05、06孔内所有的待测试细胞进行全局检测，与第一次测试得到的对应编号的孔的全局检测照片进行相似度对比，确认相似度大于95%后，重复01孔明场和暗场的测试过程。

将编号为002、003、004和005的待测试细胞六孔培养板依次放置在载物台上，重复编号为001的待测试细胞六孔培养板的第二次测试过程。

第三次测试、第四次测试和第五次测试：

将五个待测试细胞的六孔板依次放置在载物台上使用夹具进行固定，操纵控制系统调节六孔板的位置，找到六孔培养板的零点坐标位置，对六孔培养板进行定位，每次测试导入的细胞坐标均为第一次测试时生成的细胞坐标，两次全局检测照片的相似度对比为当前次测试生成的全局检测照片与前次测试时生成的全局检测照片进行相似度对比，确认相似度大于95%后重复第二次测试过程。

第一次测试到第五次测试的总测试时间为3h，期间不需要再次加入Fluo-4 AM进行孵育。

测试实施例2：对于全自动检测在刺激下能够产生收缩细胞的电刺激、细胞力和细胞内离子浓度的过程，如图4所示，测试过程具体可以包括：

首先针对细胞力测试：

在一次性单孔培养容器中添加聚乙烯醇、三羟甲基丙烷三(3-吖丙啶基丙酸酯)、聚丁二酸丁二醇酯等制备成硬度为800Pa的凝胶，凝胶中添加质量比为0.001%、直径在100nm的荧光微珠，对加入荧光微珠的凝胶表面进行处理，将带有突出图案的模具压在凝胶表面，通过浮力的作用，使模具与凝胶表面有约0.5mm的接触距离，凝胶经过干燥后形成约0.2mm深度的细胞凹槽，使凝胶表面形成可以容纳单个细胞的不规则阵列图案。将待测试细胞接种到具有图案的凝胶表面进行培养，在37℃、5%CO₂、1%N₂条件下培养3天时间，即可获得待测试细胞。

在高通量测试系统启动后输入试验者姓名或编号：03512，试验名称：人源肌肉细胞，待测试细胞培养容器数量：1，当前待测试细胞培养容器名称：一次性单孔培养容器，当前待测试细胞培养容器孔名称：1，测试模式：全自动测试。

对于第一次测试：

将一次性单孔培养容器使用特定的夹具固定在载物台上。在一次性单孔培养容器底部任意位置使用十字标记，十字标记中间的交叉位置为零点坐标位置，对一次性单孔培养容器进行定位。零点位置记录完成后，编辑孔的名称为细胞孔。明场测试条件下可见光照射向一次性单孔培养容器，操纵控制系统调节单孔培养容器与目镜和物镜之间的距离，对一次性单孔培养容器内的待测试细胞进行全局检测，获得名称为细胞孔的孔内所有待测试细胞的坐标；在一次性单孔培养容器的两侧放置电刺激器，通入电流使细胞跳动频率相同；记录明场条件下的待测试细胞，拍下待测试细胞的照片和视频，视频时间为3s，将明场转为暗场，将第一激发光聚焦到一次性单孔培养容器，以照片和视频的形式记录待测试细胞，视频时间为5s，测试结束按测试时间、一次性单孔培养容器、细胞坐标位置和试验次数对记录文件自动命名，输出试验报告，报告内容包括细胞长度、宽度、长宽比、细胞面积、活细胞数量、细胞力大小、细胞力分布、细胞跳动频率、功率、力矩等。

对于第二次测试：

将一次性单孔培养容器使用特定的夹具固定在载物台上，操纵控制系统调节一次性单孔培养容器与目镜和物镜之间的距离，找到一次性单孔培养容器的零点坐标位置，对一次性单孔培养容器进行定位，导入第一测试时单孔培养容器内所有待测试细胞的坐标，对一次性单孔培养容器进行全局检测，拍下一次性单孔培养容器中所有待测试细胞的全局照片，与第一次测试获得的全局照片进行相似度对比，确认相似度大于95%后进入测试过程，在一次性单孔培养容器的两侧放置电刺激器，通入电流使细胞跳动频率相同；记录明场条件下的待测试细胞，拍下待测试细胞的照片和视频，视频时间为3s，将明场转为暗场，将第一激发光聚焦到一次性单孔培养容器，以照片和视频的形式记录待测试细胞，视频时间为5s，测试结束按测试时间、一次性单孔培养容器、细胞坐标位置和试验次数对记录文件自动命名，输出试验报告，报告内容包括细胞长度、宽度、长宽比、细胞面积、活细胞数量、细胞力大小、细胞力分布、细胞跳动频率、功率、力矩、细胞死亡率、细胞力大小变化百分比等。

第三次测试、第四次测试……第N次测试

重复第二次测试过程。

对于细胞内离子浓度测试可以包括：

在一次性单孔培养容器中添加聚乙烯醇、三羟甲基丙烷三(3-吖丙啶基丙酸酯)、聚丁二酸丁二醇酯等制备成硬度范围为800Pa的凝胶，凝胶中添加质量比为0.001%、直径在100nm的荧光微珠，对加入荧光微珠的凝胶表面进行处理，将带有突出图案的模具压在凝胶表面，通过浮力的作用，使模具与凝胶表面有约0.5mm的接触距离，凝胶经过干燥后形成约0.2mm深度的细胞凹槽，使凝胶表面形成可以容纳单个细胞的不规则阵列图案。将待测试细胞接种到具有图案的凝胶表面进行培养，在37℃、5%CO₂、1%N₂条件下培养3天时间，3天后向细胞培养容器中添加荧光染料SBFI AM进行孵育，孵育10min后清洗即可获得待测试细胞。

高通量测试系统启动后输入试验者姓名：×××，试验名称：人源肌肉细胞，待测试细胞培养容器数量：1，当前待测试细胞培养容器名称：单孔培养容器，当前待测试细胞培养容器孔名称：细胞孔，测试模式：全自动测试。

第一次测试：

将一次性单孔培养容器固定在载物台上。在一次性单孔培养容器底部任意位置使用十字标记，十字标记中间的交叉位置为零点坐标位置，对一次性单孔培养容器进行定位。零点位置记录完成后，编辑孔的名称为细胞孔。明场测试条件下可见光照射向一次性单孔培养容器，操纵控制系统调节一次性单孔培养容器与目镜和物镜之间的距离，对一次性单孔培养容器中的细胞进行全局检测，获得名称为细胞孔的孔内所有待测试细胞的坐标；记录明场条件下的待测试细胞，拍下待测试细胞的照片和视频，视频时间为3s，将明场转为暗场，将第二激发光聚焦到一次性单孔培养容器，以照片和视频的形式记录待测试细胞，视频时间为5s，测试结束按测试时间、单孔细胞培养容器、细胞坐标位置和试验次数对记录文件自动命名，输出试验报告，报告内容包括细胞长度、宽度、长宽比、细胞面积、活细胞数量、细胞内平均荧光强度、细胞内钠离子浓度等。

第二次测试：

向一次性单孔培养容器中添加荧光染料SBFI AM进行孵育，孵育10min后清洗。清洗后将一次性单孔培养容器使用特定的夹具固定在载物台上，操纵控制系统调节一次性单孔培养容器与目镜和物镜之间的距离，找到一次性单孔培养容器的零点坐标位置，对一次性单孔培养容器进行定位。导入第一测试时单孔培养容器内所有待测试细胞的坐标，对一次性单孔培养容器进行全局检测，拍下一次性单孔培养容器中所有待测试细胞的全局照片，与第一次测试获得的全局照片进行相似度对比，确认相似度大于95%后进入测试过程，在一次性单孔培养容器的两侧放置电刺激器，通入电流使细胞跳动频率相同；记录明场条件下的待测试细胞，拍下待测试细胞的照片和视频，视频时间为3s，将明场转为暗场，将第二激发光聚焦到一次性单孔培养容器，以照片和视频的形式记录待测试细胞，视频时间为5s，测试结束按测试时间、一次性单孔培养容器、细胞坐标位置和试验次数对记录文件自动命名，输出试验报告，报告内容包括细胞长度、宽度、长宽比、细胞面积、活细胞数量、细胞力大小、细胞力分布、细胞跳动频率、功率、力矩、细胞死亡率、细胞力内平均荧光强度变化百分比和细胞内钠离子浓度变化百分比等。

第三次测试、第四次测试……第N次测试

重复第二次测试过程。

测试实施例3：对于全自动检测不能产生任何收缩和不可以自由移动细胞的细胞力和细胞内离子浓度的过程，如图5所示，测试过程具体可以包括：

在四孔培养板的每个孔中添加相同体积的羧甲基纤维素钠、丝素蛋白、单宁酸等制备呈硬度在10000KPa的凝胶，凝胶中添加质量比为0.01%、直径在200nm的荧光微珠，对加入荧光微珠的凝胶表面及进行处理，使用极细的针在凝胶表面划出不规则阵列图案。将待测试细胞接种到具有图案的凝胶表面进行培养，在37℃、5%CO₂、2%N₂的条件下培养5天时间，5天后向四孔培养板的每个控制添加荧光染料Mag-Fluo-4 AM进行孵育，孵育15min后清晰即可获得待测试细胞。

高通量测试系统启动后输入试验者编号：03513，试验名称：小鼠胃壁细胞，待测试细胞培养容器数量：3，当前待测试细胞培养容器编号：001，当前待测试细胞培养容器孔编号：01、02、03、04，测试模式选择全自动测试。

将编号为001的待测试细胞四孔培养板放置在载物台上使用夹具进行固定，将六孔培养板的中心位置使用三角形进行标记，操纵控制系统移动载物台，使四孔培养板置于目镜和物镜之间的位置，设定标记三角形的位置为零点坐标位置，对四孔培养板进行定位。零点坐标位置记录完成后，编辑编号为001的待测试细胞四孔培养板中各孔的编号分别为01、02、03、04，孔编号完成进入测试过程。明场测试条件下可见光照射向01孔，对01孔的待测试细胞进行全局检测，获得所有待测试细胞的坐标，记录明场条件下的待测试细胞，拍下待测试细胞的照片和视频，视频时间为10s，将明场转为暗场，两束激发光同时聚焦到01孔，以照片和视频的形式记录待测试细胞，视频时间为20s。记录结束，使用胰蛋白酶将待测试细胞消化，拍下胰蛋白酶将待测试细胞消化过程中和消化后的暗场照片和视频，测试结束按测试时间、当前待测试细胞培养容器编号、细胞坐标位置和试验次数对记录文件自动命名，输出试验报告，报告内容包括细胞长度、宽度、长宽比、细胞面积、活细胞数量、细胞力大小、细胞力分布、细胞跳动频率、功率、力矩、细胞内离子平均荧光强度和细胞内镁离子浓度。01孔测试完成后，操纵控制系统移动载物台，使目镜和物镜对准依次对准02、03、04孔，重复01孔的测试过程。

将编号为002和003的待测试细胞四孔培养板依次放置在载物台上，重复编号为001的待测试细胞四孔培养板的测试过程。

测试实施例4：对于全自动检测可以自由移动细胞的细胞力、细胞运动和细胞内离子浓度的过程，如图6所示，测试过程具体可以包括：

在十二孔培养板的每个孔中添加相同体积的木质纤维素、Sephades G-25交联葡聚糖、琼脂等制备成硬度在100kPa的凝胶，凝胶中添加质量比为0.5%将定制铬板放置在水凝胶上，紫外光灯照射到凝胶表面，是凝胶未被遮挡部分失活后形成可以容纳单个细胞的圆形规则阵列图案，使用厚度为0.5cm的PVC挡板使单个图案之间形成独立的空间。将待测试细胞接种到凝胶表面，在37℃、5%CO₂条件下培养7天时间，7天后向细胞培养容器中添加荧光染料SBFI AM进行孵育，孵育20min后清洗即可获得待测试细胞。

高通量测试系统启动后输入试验者编号：03514，输入试验名称：中性粒细胞，待测试细胞培养容器数量：1，当前待测试细胞培养容器编号：001，当前待测试细胞培养容器孔编号：01、02、03、04、05、06，测试模式选择全自动测试。

将编号为001的待测试细胞十二孔培养板放置在载物台上使用夹具进行固定，将十二孔培养板的中心位置使用黑色圆点进行标记，操纵控制系统移动载物台，使十二孔培养板置于目镜和物镜之间的位置，设定标记黑色圆点的位置为零点坐标位置，对十二孔培养板进行定位。零点坐标位置记录完成后，编辑编号为001的待测试细胞十二孔培养板中有待测试细胞的各孔编号分别为01、02、03、04、05、06，孔编号完成进入测试过程。在不取掉挡板的情况下，明场测试可见光照射向01孔，对01孔的待测试细胞进行全局检测，获得所有待测试细胞的坐标，拍下待测试细胞的照片和视频，视频时间为10s，将明场转为暗场，两束激发光同时聚焦到01孔，以照片和视频的形式记录待测试细胞，视频时间为20s。在取掉挡板的情况下，明场测试可见光照射向01孔，拍下待测试细胞的照片和视频，视频时间为10s，将明场转为暗场，将两束激发光同时聚焦到01孔，以照片和视频的形式记录待测试细胞，视频时间为20s。测试结束按测试时间、细胞培养容器编号、细胞坐标位置和试验次数对记录文件自动命名，输出试验报告，报告内容包括细胞长度、宽度、长宽比、细胞面积、活细胞数量、细胞力大小、细胞力分布、细胞跳动频率、功率、力矩、细胞内离子平均荧光强度、细胞内钠离子浓度、细胞移动距离、细胞移动速度等。01孔测试完成后，操纵控制系统移动载物台，使目镜和物镜对准依次对准02、03、04、05、06孔，重复01孔的测试过程。

测试实施例5：对于半自动检测在刺激下能够产生收缩的细胞的电刺激、细胞力和细胞内离子浓度的过程，如图7所示，测试过程具体可以包括：

在六孔培养板的每个孔中添加相同体积的聚乙烯醇、三羟甲基丙烷三(3-吖丙啶基丙酸酯)、聚丁二酸丁二醇酯等制备成硬度在1Pa的凝胶，凝胶中添加质量比为0.1%、直径在50μm的荧光微珠，对加入荧光微珠的凝胶表面进行处理，将带有突出图案的模具压在凝胶表面，通过浮力的作用，使模具与凝胶表面有约0.5mm的接触距离，凝胶经过干燥后形成约0.2mm深度的细胞凹槽，使凝胶表面形成可以容纳单个细胞的不规则阵列图案。将待测试细胞接种到具有图案的凝胶表面进行培养，在37℃、5%CO₂条件下培养3天时间，向细胞培养容器中添加荧光染料Flou-3 AM进行孵育，孵育30min后清洗即可获得待测试细胞。

高通量测试系统启动后输入试验者编号：03515，试验名称：大鼠肌肉细胞，待测试细胞培养容器数量：2，当前待测试细胞培养容器编号：001，当前待测试细胞培养容器孔名称：01、02、03、04、05、06，测试模式选择半自动测试。

第一次测试：

将编号为001的六孔培养板放置在载物台上使用夹具进行固定，将六孔培养板的中心位置使用黑色圆点进行标记，操纵控制系统移动载物台，使六孔培养板置于目镜和物镜之间的位置，设定标记黑色圆点的位置为零点坐标位置，对六孔培养板进行定位。零点坐标位置记录完成后，编辑编号为001的待测试细胞六孔培养板中各孔的编号分别为01、02、03、04、05、06，孔编号完成进入测试过程。明场条件下手动寻找细胞区域，找到细胞区域后依次添加细胞坐标。在编号为01的孔的两侧放置电刺激器，使细胞收缩频率相同；记录明场条件下的待测试细胞，拍下待测试细胞的照片和视频，视频时间为5s，将明场转为暗场，两束激发光同时聚焦到01孔，以照片和视频的形式记录待测试细胞，视频时间为10s，测试结束导出细胞坐标信息文件，按测试时间、细胞培养容器编号、细胞坐标位置和试验次数对记录文件自动命名，输出试验报告，报告内容包括细胞长度、宽度、长宽比、细胞面积、活细胞数量、细胞力大小、细胞力分布、细胞跳动频率、功率、力矩、细胞内离子平均荧光强度和细胞内钙离子浓度。01孔测试完成后，操纵控制系统移动载物台，使目镜和物镜对准依次对准02、03、04、05、06孔，分别找寻02、03、04、05、06孔的细胞区域，获得各孔内所有待测试细胞的坐标，重复01孔明场和暗场的测试过程。

将编号为002的待测试细胞六孔培养板依次放置在载物台上，重复编号为001的待测试细胞六孔培养板的测试过程。

第二次测试：

将编号为001的六孔培养板放置在载物台上使用夹具进行固定，操纵控制系统调节六孔板的位置，找到六孔培养板的零点坐标位置，对六孔培养板进行定位，导入第一次测试时编号为001的待测试细胞六孔培养板的各孔编号及所有细胞的坐标，在编号为01的孔的上方放置电刺激器，使细胞跳动频率相同；在明场条件下拍下01孔待测试细胞的照片和视频，视频时间为5s，将明场转为暗场，两束激发光同时聚焦到01孔，以照片和视频的形式记录待测试细胞，视频时间为10s，测试结束按测试时间、细胞培养容器编号、细胞坐标位置和试验次数对记录文件自动命名，输出试验报告，报告内容包括细胞长度、宽度、长宽比、细胞面积、活细胞数量、细胞力大小、细胞力分布、细胞跳动频率、功率、力矩、细胞内离子平均荧光强度和细胞内钙离子浓度及各项数据的变化百分比、细胞死亡率。01孔测试完成后，操纵控制系统移动载物台，使目镜和物镜对准依次对准02、03、04、05、06孔，重复01孔明场和暗场的测试过程。

将编号为002、003、004和005的待测试细胞六孔培养板依次放置在载物台上，重复编号为001的待测试细胞六孔培养板的测试过程。

第三次测试、第四次测试……第N次测试

将两个待测试细胞的六孔板依次放置在载物台上使用夹具进行固定，操纵控制系统调节六孔板的位置，找到六孔培养板的零点坐标位置，每次测试导入的细胞坐标均为第一次测试时生成的细胞坐标，之后重复第二次测试过程。

测试实施例6：对于手动检测可自主收缩细胞的细胞力和细胞内离子浓度的过程，如图8所示，测试过程具体可以包括：

在六孔培养板的每个孔中添加相同体积的聚乙二醇、三羟甲基丙烷三(3-吖丙啶基丙酸酯)、聚丁二酸丁二醇酯等制备成硬度在500kPa凝胶，凝胶中添加质量比为1%、直径在100μm的荧光微珠，对加入荧光微珠的凝胶表面进行处理，将定制铬板放置在水凝胶上，紫外光灯照射凝胶表面，使凝胶未被遮挡部分失活后形成可以容纳单个细胞的规则阵列图案。将待测试细胞接种到具有图案的凝胶表面进行培养，在37℃、5%CO₂条件下培养7天时间，7天后向细胞培养容器中添加荧光染料Flou-4 AM进行孵育，孵育30min后清洗即可获得待测试细胞。

高通量测试系统启动后输入试验者编号：03516，试验名称：乳鼠心肌细胞，待测试细胞培养容器数量：1，当前待测试细胞培养容器编号：001，当前待测试细胞培养容器孔编号：01、02、03、04、05、06，测试模式选择全自动测试。

第一次测试

将编号为001的待测试细胞六孔培养板放置在载物台上使用夹具进行固定，将六孔培养板的中心位置使用黑色圆点进行标记，操纵控制系统移动载物台，使六孔培养板置于目镜和物镜之间的位置，设定标记黑色圆点的位置为零点坐标位置，对六孔培养板进行定位。零点坐标位置记录完成后，编辑编号为001的待测试细胞六孔培养板中各孔的编号分别为01、02、03、04、05、06，孔编号完成进入测试过程。操纵控制系统将目镜和物镜对准01孔，明场条件下手动寻找细胞区域，找到细胞区域后依次添加细胞坐标。手动调控系统为明场模式，记录明场条件下的待测试细胞，拍下待测试细胞的照片和视频，视频时间为10s，手动将明场转为暗场，两束激发光同时聚焦到01孔，以照片和视频的形式记录待测试细胞，视频时间为15s。操纵控制系统将目镜和物镜依次对准02、03、04、05、06孔，手动寻找各孔的细胞区域，找到细胞区域后依次添加细胞坐标，重复01孔的明场和暗场测试过程，至06孔测试完成，导出细胞坐标信息，将数据导入系统进行分析，测试结束按测试时间、细胞培养容器编号、细胞坐标位置和试验次数对记录文件自动命名，输出测试报告，报告内容包括细胞长度、宽度、长宽比、细胞面积、活细胞数量、细胞力大小、细胞力分布、细胞跳动频率、功率、力矩、细胞内离子平均荧光强度和细胞内钙离子浓度。

第二次测试

将编号为001的待测试细胞六孔培养板放置在载物台上使用夹具进行固定，找到六孔培养板的零点坐标位置，对六孔培养板进行定位，导入第一次测试获得的待测试细胞的坐标，操纵控制系统将目镜和物镜分别对准01孔，明场条件下手动寻找细胞区域，找到细胞后，手动调控系统为明场模式，记录明场条件下的待测试细胞，拍下待测试细胞的照片和视频，视频时间为10s，手动将明场转为暗场，两束激发光同时聚焦到01孔，以照片和视频的形式记录待测试细胞，视频时间为15s。操纵控制系统将目镜和物镜依次对准02、03、04、05、06孔，导入各孔的待测试细胞坐标，重复01孔的明场和暗场测试过程，至06孔测试完成，测试结束按测试时间、细胞培养容器编号、细胞坐标位置和试验次数对记录文件自动命名，输出测试报告，报告内容包括细胞长度、宽度、长宽比、细胞面积、活细胞数量、细胞力大小、细胞力分布、细胞跳动频率、功率、力矩、细胞内离子平均荧光强度和细胞内钙离子浓度及各项数据的变化百分比、细胞死亡率。

第三次测试、第四次测试……第N次测试

将待测试细胞的六孔板依次放置在载物台上使用夹具进行固定，操纵控制系统调节六孔板的位置，找到六孔培养板的零点坐标位置，对六孔培养板进行定位每次测试导入的细胞坐标均为第一次测试时生成的细胞坐标，之后重复第二次测试过程。

测试实施例7：对于全自动改变明暗场测试顺序的可自主收缩细胞细胞力和细胞内离子浓度的过程，如图9所示，测试过程具体可以包括：

在六孔培养板的每个孔中添加相同体积的聚乙二醇、三羟甲基丙烷三(3-吖丙啶基丙酸酯)、聚丁二酸丁二醇酯等制备成硬度在500kPa凝胶，凝胶中添加质量比为1%、直径在100μm的荧光微珠，对加入荧光微珠的凝胶表面进行处理，将定制铬板放置在水凝胶上，紫外光灯照射凝胶表面，使凝胶未被遮挡部分失活后形成可以容纳单个细胞的椭圆形规则阵列图案。将待测试细胞接种到具有图案的凝胶表面进行培养，在37℃、5%CO₂条件下培养7天时间，7天后向细胞培养容器中添加荧光染料Flou-4 AM进行孵育，孵育30min后清洗即可获得待测试细胞。

高通量测试系统启动后输入试验者编号：03517，试验名称：人源心肌细胞，待测试细胞培养容器数量：1，当前待测试细胞培养容器编号：001，当前待测试细胞培养容器孔编号：01、02、03、04、05、06，测试模式选择全自动测试。

第一次测试

将编号为001的待测试细胞六孔培养板放置在载物台上使用夹具进行固定，将六孔培养板的中心位置使用黑色圆点进行标记，操纵控制系统移动载物台，使六孔培养板置于目镜和物镜之间的位置，设定标记黑色圆点的位置为零点坐标位置，对六孔培养板进行定位。零点坐标位置记录完成后，编辑编号为001的待测试细胞六孔培养板中各孔的编号分别为01、02、03、04、05、06，孔编号完成进入测试过程。明场测试条件下可见光照射向01孔，对01孔的待测试细胞进行全局检测，获得所有待测试细胞的坐标，录明场条件下的待测试细胞，拍下待测试细胞的照片和视频，视频时间为10s。01孔明场测试完成后，操纵控制系统，将目镜和物镜分别对准02、03、04、05、06孔，对各孔的待测试细胞进行全局检测，获得所有待测试细胞的坐标，重复01孔的明场测试过程。直至06孔明场测试完成后，将明场转为暗场，两束激发光同时聚焦到01孔，以照片和视频的形式记录待测试细胞，视频时间为20s。01孔暗场测试完成后，操纵控制系统，将目镜和物镜分别对准02、03、04、05、06孔，重复01孔暗场测试过程直至06孔暗场测试完成。测试结束按测试时间、细胞培养容器编号、细胞坐标位置和试验次数对记录文件自动命名，输出试验报告，报告内容包括细胞长度、宽度、长宽比、细胞面积、活细胞数量、细胞力大小、细胞力分布、细胞跳动频率、功率、力矩、细胞内离子平均荧光强度和细胞内钙离子浓度。

第二次测试

将编号为001的待测试细胞六孔培养板放置在载物台上使用夹具进行固定，操纵控制系统调节六孔板的位置，找到六孔培养板的零点坐标位置，对六孔培养板进行定位，导入第一次测试时编号为001的待测试细胞六孔培养板的各孔编号及所有细胞的坐标，明场测试条件下可见光照射向01孔，对01孔的待测试细胞进行全局检测，获得第二次测试的全局检测照片，与第一次测试的全局检测照片进行相似度对比，确认两次全局检测照片的相似度大于95%后，进入测试阶段。记录明场条件下的待测试细胞，拍下待测试细胞的照片和视频，视频时间为10s。01孔明场测试完成后，操纵控制系统，将目镜和物镜分别对准02、03、04、05、06孔，对各孔的待测试细胞进行全局检测，获得各孔第二次测试的全局检测照片，与各孔第一次测试的全局检测照片进行相似度对比，确认两次全局检测照片的相似度大于95%后，重复01孔明场测试过程，直至06孔明场测试完成，将明场转为暗场，两束激发光同时聚焦到01孔，以照片和视频的形式记录待测试细胞，视频时间为20s。01孔暗场测试完成后，操纵控制系统，将目镜和物镜分别对准02、03、04、05、06孔，重复01孔暗场测试过程。测试结束按测试时间、细胞培养容器编号、细胞坐标位置和试验次数对记录文件自动命名，输出试验报告，报告内容包括细胞长度、宽度、长宽比、细胞面积、活细胞数量、细胞力大小、细胞力分布、细胞跳动频率、功率、力矩、细胞内离子平均荧光强度和细胞内钙离子浓度及各项数据的变化百分比、细胞死亡率。

第三次测试、第四次测试……第N次测试

将待测试细胞的六孔板依次放置在载物台上使用夹具进行固定，操纵控制系统调节六孔板的位置，找到六孔培养板的零点坐标位置，对六孔培养板进行定位，每次测试导入的细胞坐标均为第一次测试时生成的细胞坐标，两次全局检测照片的相似度对比为当前次测试生成的全局检测照片与前次测试时生成的全局检测照片进行相似度对比，确认相似度大于95%之后重复第二次测试过程。

测试实施例8：对于全自动-手动测试单个的可自主收缩的细胞的细胞力和细胞内离子浓度的过程，具体如图10所示：

在六孔培养板的每个孔中添加相同体积的聚乙二醇、三羟甲基丙烷三(3-吖丙啶基丙酸酯)、聚丁二酸丁二醇酯等制备成硬度在500kPa凝胶，凝胶中添加质量比为1%、直径在100μm的荧光微珠，对加入荧光微珠的凝胶表面进行处理，将定制铬板放置在水凝胶上，紫外光灯照射凝胶表面，使凝胶未被遮挡部分失活后形成可以容纳单个细胞的椭圆形规则阵列图案。将待测试细胞接种到具有图案的凝胶表面进行培养，在37℃、5%CO₂条件下培养7天时间，7天后向细胞培养容器中添加荧光染料Flou-4 AM进行孵育，孵育30min后清洗即可获得待测试细胞。

高通量测试系统启动后输入试验者编号：03518，试验名称：人源心肌细胞，待测试细胞培养容器数量：1，当前待测试细胞培养容器编号：001，当前待测试细胞培养容器孔编号：01、02、03、04、05、06，测试模式选择全自动测试。

第一次测试

将编号为001的待测试细胞六孔培养板放置在载物台上使用夹具进行固定，将六孔培养板的中心位置使用黑色圆点进行标记，操纵控制系统移动载物台，使六孔培养板置于目镜和物镜之间的位置，设定标记黑色圆点的位置为零点坐标位置，对六孔培养板进行定位。零点坐标位置记录完成后，编辑编号为001的待测试细胞六孔培养板中各孔的编号分别为01、02、03、04、05、06，孔编号完成进入测试过程。明场测试条件下可见光照射向01孔，操纵控制系统调节六孔板与目镜和物镜之间的距离，对01孔的待测试细胞进行全局检测，获得所有待测试细胞的坐标，记录明场条件下的待测试细胞，拍下待测试细胞的照片和视频，视频时间为10s。01孔明场测试完成后，将明场转为暗场，两束激发光同时聚焦到01孔，以照片和视频的形式记录待测试细胞，视频时间为20s，01孔暗场测试完成后，操纵控制系统。将目镜和物镜分别对准02、03、04、05、06孔，对各孔的待测试细胞进行全局检测，获得所有待测试细胞的坐标，重复01孔明场和暗场测试过程。测试结束按测试时间、细胞培养容器编号、细胞坐标位置和试验次数对记录文件自动命名，输出试验报告，报告内容包括细胞长度、宽度、长宽比、细胞面积、活细胞数量、细胞力大小、细胞力分布、细胞跳动频率、功率、力矩、细胞内离子平均荧光强度和细胞内钙离子浓度。

第二次测试

高通量测试系统启动后，其它信息不变，测试模式选择手动测试。

将编号为001的待测试细胞六孔培养板放置在载物台上使用夹具进行固定，操纵控制系统调节六孔板的位置，找到六孔培养板的零点坐标位置，对六孔培养板进行定位，手动添加想要测试的待测试细胞的坐标。明场测试条件下可见光照射向定位了坐标的待测试细胞，拍下待测试细胞的照片和视频，视频时间为10s。手动将明场转为暗场，两束激发光同时聚焦到定位了坐标的待测试细胞，记录待测试细胞，视频时间为20s。测试结束，测试结束按测试时间、细胞培养容器编号、细胞坐标位置和试验次数对记录文件自动命名，输出测试报告，报告内容包括细胞长度、宽度、长宽比、细胞面积、活细胞数量、细胞力大小、细胞力分布、细胞跳动频率、功率、力矩、细胞内离子平均荧光强度和细胞内钙离子浓度及各项数据的变化百分比。

第三次测试、第四次测试……第N次测试

重复第二次测试的过程。

测试实施例9：对于进行全自动可自主收缩细胞的药物筛选测试，以得到待测试细胞的细胞力和细胞内离子浓度的过程，具体如图11所示：

在六孔培养板的每个孔中添加相同体积的聚乙二醇、三羟甲基丙烷三(3-吖丙啶基丙酸酯)、聚丁二酸丁二醇酯等制备成硬度在500kPa凝胶，凝胶中添加质量比为1%、直径在100μm的荧光微珠，对加入荧光微珠的凝胶表面进行处理，将定制铬板放置在水凝胶上，紫外光灯照射凝胶表面，使凝胶未被遮挡部分失活后形成可以容纳单个细胞的椭圆形规则阵列图案。将待测试细胞接种到具有图案的凝胶表面进行培养，在37℃、5%CO₂条件下培养7天时间，7天后向细胞培养容器中添加荧光染料Flou-4 AM进行孵育，孵育30min后清洗即可获得待测试细胞。

高通量测试系统启动后输入试验者编号：03519，试验名称：人源心肌细胞，待测试细胞培养容器数量：1，当前待测试细胞培养容器编号：001，当前待测试细胞培养容器孔编号：01、02、03、04、05、06，测试模式选择全自动测试。

第一次测试

将编号为001的待测试细胞六孔培养板放置在载物台上使用夹具进行固定，将六孔培养板的中心位置使用黑色圆点进行标记，操纵控制系统移动载物台，使六孔培养板置于目镜和物镜之间的位置，设定标记黑色圆点的位置为零点坐标位置，对六孔培养板进行定位。零点坐标位置记录完成后，编辑编号为001的待测试细胞六孔培养板中各孔的编号分别为01、02、03、04、05、06，孔编号完成进入测试过程。明场测试条件下可见光照射向01孔，对01孔的待测试细胞进行全局检测，获得所有待测试细胞的坐标，记录明场条件下的待测试细胞，拍下待测试细胞的照片和视频，视频时间为10s。01孔明场测试完成后，将明场转为暗场，两束激发光同时聚焦到01孔，以照片和视频的形式记录待测试细胞，视频时间为20s。01孔暗场测试完成后，操纵控制系统，将目镜和物镜分别对准02、03、04、05、06孔，对各孔的待测试细胞进行全局检测，获得各孔所有待测试细胞的坐标，重复01孔明场和暗场测试过程。测试结束按测试时间、细胞培养容器编号、细胞坐标位置和试验次数对记录文件自动命名，输出试验报告，报告内容包括细胞长度、宽度、长宽比、细胞面积、活细胞数量、细胞力大小、细胞力分布、细胞跳动频率、功率、力矩、细胞内离子平均荧光强度和细胞内钙离子浓度。

第一次测试完成后，编号为01的孔中不加入药剂，编号为02的孔中加入浓度0.1%的药物A，编号为03的孔中加入浓度0.2%的药物A，编号为04的孔中加入浓度0.3%的药物A，编号为05的孔中加入浓度0.2%的药物B，编号为06的孔中加入浓度0.2%的药物C，药物加入5min后进行第二次测试。

第二次测试

将编号为001的待测试细胞六孔培养板放置在载物台上使用夹具进行固定，操纵控制系统调节六孔板的位置，找到六孔培养板的零点坐标位置，对六孔培养板进行定位，导入第一次测试时编号为001的待测试细胞六孔培养板的各孔编号及所有细胞的坐标。在明场条件下拍下01孔待测试细胞的照片和视频，视频时间为10s，将明场转化为暗场，两束激发光同时聚焦到01孔，以照片和视频的形式记录01孔的待测试时间，视频时间为20s，测试结束按测试时间、待测试细胞培养容器编号、细胞坐标位置和试验次数对记录文件自动命名，输出试验报告，报告内容包括细胞长度、宽度、长宽比、细胞面积、活细胞数量、细胞力大小、细胞力分布、细胞跳动频率、功率、力矩、细胞内离子平均荧光强度和细胞内钙离子浓度及各项数据的变化百分比、细胞死亡率、药物添加量等的曲线图，热图，拟合曲线、残差分析。01孔测试完成后，操纵控制系统移动载物台，使目镜和物镜对准依次对准02、03、04、05、06孔，重复01孔明场和暗场的测试过程。

第二次测试完成5min后进行第三次测试，第三次测试完成10min后进行第四次测试，第四次测试完成10min后进行第五次测试……，从三次测试开始重复第二次测试的过程。

如果测试时间长于8h，8h后的第一次测试需要使用荧光染料Fluo-4 AM再次对细胞进行孵育，孵育30min后清洗即可进行测试。

本申请提供的细胞高通量测试方法，首先获取设置有待测试细胞的培养容器，然后在相关工作人员在细胞高通量待测试系统上输入试验信息后，基于培养容器上的定位标记，设定培养容器的零点坐标位置，对培养容器进行定位，以及根据零点坐标位置对培养容器上的孔进行编号或命名，根据孔编号或名称依次对各孔内的待测试细胞进行全局检测，得到孔内待测试细胞的全局照片，全局检测后根据零点坐标位置获得单个待测试细胞的坐标，确定待测试细胞的坐标后进入细胞测试阶段，测试完成记录第一次测试结果并生成第一记录文件；将需要进行多次测试的待测试细胞与前次待测试细胞进行比较，确认无误后进入细胞测试阶段，测试完成，记录相应次数的测试结果并生成相应次数的记录文件。如此，通过本申请提供的方法，可以同时获得大量待测试细胞的多项生物参数测试数据，同时，可以对单个细胞进行测试，获得具有特异性的单个细胞的测试数据，而且基于编号和定位信息，可以快速准确的进行多次测量，得到对比数据，针对各种刺激或药物筛选研究，提供详细的研究数据。

另外，在本申请提供的方案中，通过设定培养容器的零点坐标位置，根据零点坐标位置通过自动或手动的方式获得所有待测试细胞的位置坐标，通过待测试细胞位置坐标的确定，能够保证待测试细胞位置对应的唯一性和快速找到需要测试的待测试细胞；通过待测试细胞的全局照片的获得，和第二次测试后的所有测试都需要将当前测试的待测试细胞的全局照片与第一次测试获得的待测试细胞的全局照片进行对比，为找到准确的待测试细胞提供保证；而且可以针对不同类型的细胞，选择不同的测试模式和测试类型，以满足各种测试需求；以及提供待测试细胞的照片和视频，多种细胞参数的测试结果和细胞参数的变化趋势，可以实现分析结果可视化、图形化和数据化。

基于同一个发明构思，本申请还提供一种细胞高通量测试系统，如图12所示，该系统可以包括显微成像子系统。

显微成像子系统121用于执行上述方法实施例提供的细胞高通量测试方法。

进一步的，在本申请另一些实施例中，上述测试系统还包括细胞培养子系统122和细胞刺激子系统123。其中，细胞培养子系统121包括细胞温控培养箱和细胞培养容器，用于培养待测试细胞；细胞刺激子系统124用于给待测试细胞添加刺激，使待测试细胞产生变化。

在一些实施例中，显微成像子系统可以包括镜头（如包括目镜和物镜）、载物台、夹具等，测试系统还可以包括控制子系统，控制子系统用于控制显微成像子系统中的载物台的移动。包括将载物台上的所述待测试细胞培养容器置于目镜和物镜之间，以及调节待测试细胞培养容器与目镜和物镜之间的距离等。

图13是本申请实施例提供的细胞高通量测试系统中显微成像子系统的结构示意图，显微成像子系统可以包括：镜头、载物台、夹具、明场测试子系统和暗场测试子系统（即光照系统），具体如图13所示：

明场测试子系统包括可见光光源1、镜头6、环行器5、第二分光元件7、第一相机8、第二相机9和计算机10，暗场测试子系统包括第一激发光光源2、第二激发光光源3、第一分光元件4、环行器5、镜头6、第二分光元件7、第一相机8、第二相机9和计算机10。其中，需要说明的是，因为镜头6、环行器5、第一分光元件6、第二分光元件7、第一相机8和第二相机9在眀场测试子系统中和暗场测试子系统中，起到的作用和功能是相似的，所以在一些实施例中，也可以将两个子系统中的器件实现共用，例如预设位置设置一个环行器5，使眀场测试子系统中和暗场测试子系统共用，以实现节省器件的效果。

需要说明的是，上述提到的镜头可以包括目镜和物镜，其中目镜用于供相关工作人员观察和寻找细胞区域或待测试的细胞；载物台用于承载待测试细胞的细胞培养容器；夹具用于固定放置于载物台上的待测试细胞的培养容器；明场测试子系统用于提供明场测试环境，以在明场状态下测试待测试细胞，获得明场状态下待测试细胞的照片、视频和数据；暗场测试子系统用于提供暗场测试环境，以在暗场状态下测试待测试细胞，获得暗场状态下待测试细胞的照片、视频和数据；可见光光源1用于发出可见光，照射向载物台上的待测试细胞；第一激发光光源2用于发出使荧光微珠产生荧光的特定波长的激发光，激发光通过上述分光元件、环行器和镜头聚焦到载物台上的培养容器内的细胞上；第二激发光光源3用于发出使细胞内离子产生荧光的特定波长的激发光（与第一激发光光源2发出使细胞内离子产生荧光的波长不同的激发光），激发光通过上述分光元件、环行器和镜头聚焦到培养容器内的细胞上。

上述镜头还包括显微成像子系统外显的物镜，用于接收可见光照射到待测试细胞后形成的透射光、激发光和荧光微珠、细胞内离子受到激发光照射后产生的荧光。

第一分光元件用于基于测试需求，将第一激发光光源发出的激发光和第二激发光光源发出的激发光合并成新的激发光，然后传递至环行器中。

第二分光元件用于接收环行器传出的光，再将透射光分为多个透射光，以及将荧光分为多个荧光，分别传递至不同的相机中，包括第一相机和第二相机。

相机用于接收透射光或荧光，并将光信号转化为数字信号，并传递至计算机中。

计算机用于根据接收到的数字信号生成照片和视频，根据接收到的信号信息得到相应的测试数据，并形成报告；以及还用于接收相关工作人员输入的试验信息；试验信息包括选择测试模式，如包括全自动模式、半自动模式和手动模式等。

下面将以几个完整的实施过程，对各种光源发出的目标光束（包括可见光束、第一激发光束和第二激发光束）在显微成像子系统中传递和转换的过程进行详细的介绍，包括：

第一种应用：可见光光源发出可见光，进行明场测试。

具体包括：可见光光源1发出的可见光束即可见光照射向样品13形成第三透射光，第三透射光由镜头6接收，镜头6将接收到的第三透射光经第二通道B进入环行器5，进入环行器5的透射光进入第三通道C后经由第三通道C光纤的尾端照射向第二分光元件7，第二分光元件7将第三透射光分为第一透射光和第二透射光，第一透射光被第一相机8捕捉，第一透射光信号被转化为第一数字信号后传输至计算机10，第二透射光被第二相机9捕捉，第二透射光信号被转化为第二数字信号后传输至计算机10。

第二种应用：第一激发光光源与第二激发光光源分别发出激发光，进行暗场测试：

具体包括：第一激发光光源2或第二激发光光源3发出特定波长的第一激发光或第二激发光，第一激发光经由第四通道D进入第一分光元件4，第二激发光经由第五通道E进入第一分光元件4，第一分光元件4的第六通道F和环行器5的第一通道A相连接，第一激发光或第二激发光通过第一分光元件4的第六通道F和环行器5的第一通道A进入环行器5，第一激发光或第二激发光经环行器5的第二通道B照射向镜头6，第一激发光或第二激发光通过镜头6聚焦到样品13上生成第一荧光或第二荧光，第一荧光或第二荧光经由镜头6和第二通道B进入环行器5后经第三通道C的尾端照射向第二分光元件7，第一荧光的光信号被第一相机8捕捉，第一相机8将第一荧光的光信号转化为数字信号后传输至计算机10，第二荧光的光信号被第二相机9捕捉，第二相机9将第二荧光的光信号转化为数字信号后传输至计算机10。

第三种应用：第一激发光光源和第二激发光光源同时发出激发光，进行暗场测试：

具体包括：第一激发光光源2和第二激发光光源3同时发出第一激发光和第二激发光，第一激发光通过第四通道D与第二激发光通过第五通道E在分光元件4中合束为第三激发光，第三激发光经由第二分光元件4的第六通道F和第一通道A进入环行器5后经由第二通道B照向镜头6，第三激发光通过镜头6聚焦到样品13上，样品13生成第三荧光，第三荧光通过镜头6和第二通道B传输至环行器5，第三荧光由环行器5的第三通道C的尾端照射向第二分光元件7，第二分光元件7将第三荧光分为第一荧光和第二荧光，第一荧光的光信号被第一相机8捕捉，第一相机8将第一荧光的光信号转化为数字信号后传输至计算机10，第二荧光的光信号被第二相机9捕捉，第二相机9将第二荧光的光信号转化为数字信号后传输至计算机10。

基于同一个发明构思，本申请还提供了一种细胞高通量测试设备，如图14所示，该设备包括处理器141和存储器142，处理器141与存储器142相连：其中，处理器141，用于调用并执行存储器142中存储的程序；存储器141，用于存储程序，程序至少用于执行上述方法实施例中的细胞高通量测试方法。

本申请实施例提供的细胞高通量测试设备的具体实施方案可以参考以上任意实施例的细胞高通量测试方法的实施方式，此处不再赘述。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (5)

1.一种细胞高通量测试方法，其特征在于，包括：

设置、识别待测培养容器上的定位标记，确定零点坐标；

基于所述零点坐标对所述待测培养容器上的孔进行编号，并基于所述零点坐标和所述待测培养容器上的孔的编号，对所述孔内的待测试细胞进行定位；其中，所述培养容器中包括至少一个所述孔，所述孔内包括至少一个待测试细胞；

基于所述孔编号对所述孔内进行全局拍照，得到第一全局图像，并基于所述待测试细胞的定位信息，进入测试流程，得到第一测试周期的测试结果；其中，所述待测试细胞的定位信息包括待测试细胞所在位置的坐标信息，所述待测试细胞在测试过程中施加预设刺激或不施加预设刺激；

在预设时间间隔，和/或，施加预设刺激后，识别所述待测培养容器上的定位标记确定零点坐标；基于所述零点坐标和孔的编号，对所述孔内进行全局拍照，得到第二全局图像，将所述第一全局图像与所述第二全局图像进行相似度对比，若相似度大于预设值，则基于所述待测试细胞的定位信息，重新进入测试流程，得到新测试周期的测试结果；

基于所述第一测试周期的测试结果，和/或，所述新测试周期的测试结果，生成测试报告；

其中，所述待测试细胞包括能移动和不能移动的细胞；所述测试结果包括细胞长度宽度和长宽比、细胞面积、活细胞数量、细胞力大小、细胞力分布、细胞跳动频率功率和力矩、细胞内离子平均荧光强度和细胞内钙离子浓度的变化百分比，和细胞死亡率；

所述测试流程包括确定当前所述孔的编号和当前孔内待测试细胞的定位信息，对当前待测试细胞进行预设测试并记录；基于所述孔的编号，获取下一个编号对应的孔内的待测试细胞的定位信息，对该待测试细胞进行预设测试并记录，直至最后一个需要测试的孔的编号；

所述预设测试包括通过光照系统，向所述待测试细胞发射目标光束；记录所述目标光束照射下的所述待测试细胞的状态，并得到所述第一测试周期的测试结果；其中，所述目标光束包括可见光、第一激发光和第二激发光中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的细胞高通量测试方法，其特征在于，还包括：

接收人工指令；

基于所述人工指令，确定所述待测培养容器上的孔的编号，和确定所述孔内的待测试细胞的定位信息。

3.一种细胞高通量测试系统，其特征在于，包括：显微成像子系统；

所述显微成像子系统用于实现如权利要求1-2任一项所述的细胞高通量测试方法。

4.根据权利要求3所述的细胞高通量测试系统，其特征在于，所述显微成像子系统包括：

载物台、镜头、环行器、第一分光元件、第二分光元件、可见光光源、第一激发光光源、第二激发光光源和相机；

所述可见光光源发出的可见光照射至固定在所述载物台上的所述待测培养容器中的所述待测试细胞上，形成的透射光，经所述镜头、所述环行器和所述第二分光元件传递至所述相机中，形成可见光信号；

所述第一激发光光源，和/或，所述第二激发光光源发出的激发光经所述第一分光元件、所述环行器和所述镜头照射至固定在所述载物台上的所述待测培养容器中的所述待测试细胞上，形成激发荧光，经所述镜头、所述行器和所述第二分光元件传递至所述相机中，形成激发荧光信号。

5.一种细胞高通量测试设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述处理器与存储器相连：

其中，所述处理器，用于调用并执行所述存储器中存储的程序；

所述存储器，用于存储所述程序，所述程序至少用于执行权利要求1-2任一项所述的细胞高通量测试方法。