CN117778166A - 一种类器官培养药敏检测一体化系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及类器官培养药敏检测技术领域，尤其涉及一种类器官培养药敏检测一体化系统，包括任务输入模块、任务拆分模块、任务时序排列模块、类器官培养前预处理自动作业模块、类器官培养自动作业模块、类器官药敏检测自动作业模块；本发明的一种类器官培养药敏检测一体化系统，能够替代以往传统的采用纯人工手动操作的方式来自动进行类器官培养药敏检测，能够大大地减少培养学习成本，实验整个操作更加精准、实验结果能够得到保证，能够减少大量的重复性操作劳动、减轻操作人员的负担，能够提升效率，能够更好地适用于大批量的生物医疗实验。

Description

一种类器官培养药敏检测一体化系统及方法

技术领域：

本发明涉及类器官培养药敏检测技术领域，尤其涉及一种类器官培养药敏检测一体化系统及方法。

背景技术：

类器官属于三维(3D)细胞培养物，包含其代表器官的一些关键特性。此类体外培养系统包括一个自我更新干细胞群，可分化为多个器官特异性的细胞类型，与对应的器官拥有类似的空间组织并能够重现对应器官的部分功能，从而提供一个高度生理相关系统。精准医学应用中，患者衍生的类器官被证明为有价值的诊断工具。在进行治疗之前，采用从患者样本来源的类器官筛查患者体外药物反应，可为癌症和囊胞性纤维症患者的护理提供指导并预测治疗结果。

类器官培养药敏检测主要包括类器官培养前预处理、类器官培养、类器官药敏检测等工序，其中，所述类器官培养前预处理工序具体包括组织清洗、组织剪切、组织消化、组织过滤、裂红判定、制备细胞悬液等步骤，所述类器官培养工序具体包括种细胞、倒扣培养皿、添加培养基、样本培养等步骤，所述类器官药敏检测工序具体包括类器官消化、类器官接种、药物接触、药敏检测等步骤；

以往的做法均采用纯人工手动操作整个过程的方式来完成类器官培养药敏检测，传统的通过采用纯人工手动操作的方式存在着以下问题：第一，由于类器官培养药敏检测需要专业的相关技术人员经过系统化学习后才能进行操作，从而会使得前期人员培养耗时耗力、培养学习成本比较高；第二，由于类器官培养药敏检测为精细化操作，只要有一点点操作误差就会导致实验结果完全不同，人工手动操作容易出现操作误差、实验结果无法得到保证；第三，由于类器官培养药敏检测往往需要进行大批量实验，需要重复性操作劳动，不仅效率较低，而且操作人员易疲劳。

发明内容：

本发明的目的就是针对现有技术存在的不足而提供一种类器官培养药敏检测一体化系统，能够替代以往传统的采用纯人工手动操作的方式来自动进行类器官培养药敏检测，能够大大地减少培养学习成本，实验整个操作更加精准、实验结果能够得到保证，能够减少大量的重复性操作劳动、减轻操作人员的负担，能够提升效率，能够更好地适用于大批量的生物医疗实验；

本发明还提供了一种类器官培养药敏检测方法，采用多线程并发执行技术，能够更好地同时完成多组类器官培养药敏检测，能够更好地适用于各种大规模、大数据的类器官培养药敏检测，能够很好地适用于类器官培养药敏检测一体化系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种类器官培养药敏检测一体化系统，包括任务输入模块、任务拆分模块、任务时序排列模块、类器官培养前预处理自动作业模块、类器官培养自动作业模块、类器官药敏检测自动作业模块；

所述任务输入模块，用于输入、建立待执行类器官培养药敏检测任务；

所述任务拆分模块，用于将输入、建立的待执行类器官培养药敏检测任务拆分为类器官培养前预处理任务、类器官培养任务、类器官药敏检测任务；

所述任务时序排列模块，用于对拆分后的各个类器官培养药敏检测任务中的类器官培养前预处理任务、类器官培养任务、类器官药敏检测任务进行时序排列并生成任务时序排列表；

所述类器官培养前预处理自动作业模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养药敏检测任务中的类器官培养前预处理任务进行自动作业；

所述类器官培养自动作业模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养药敏检测任务中的类器官培养任务进行自动作业；

所述类器官药敏检测自动作业模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养药敏检测任务中的类器官药敏检测任务进行自动作业。

对上述方案的进一步改进为，所述任务拆分模块，还用于将拆分后的各个类器官培养前预处理任务进一步拆分为组织清洗任务、组织剪切任务、组织消化任务、组织过滤任务、裂红判定任务、制备细胞悬液任务；

所述任务时序排列模块，还用于对拆分后的各个类器官培养前预处理任务中的组织清洗任务、组织剪切任务、组织消化任务、组织过滤任务、裂红判定任务、制备细胞悬液任务进行时序排序；

所述类器官培养前预处理自动作业模块包括组织清洗自动作业子模块、组织剪切自动作业子模块、组织消化自动作业子模块、组织过滤自动作业子模块、裂红判定自动作业子模块、制备细胞悬液自动作业子模块；

所述组织清洗自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养前预处理任务中的组织清洗任务进行自动作业；

所述组织剪切自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养前预处理任务中的组织剪切任务进行自动作业；

所述组织消化自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养前预处理任务中的组织消化任务进行自动作业；

所述组织过滤自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养前预处理任务中的组织过滤任务进行自动作业；

所述裂红判定自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养前预处理任务中的裂红判定任务进行自动作业；

所述制备细胞悬液自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养前预处理任务中的制备细胞悬液任务进行自动作业。

对上述方案的进一步改进为，所述任务拆分模块，还用于将拆分后的各个类器官培养任务进一步拆分为种细胞任务、倒扣培养皿任务、添加培养基任务、样本培养任务；

所述任务时序排列模块，还用于对拆分后的各个类器官培养任务中的种细胞任务、倒扣培养皿任务、添加培养基任务、样本培养任务进行时序排序；

所述类器官培养自动作业模块包括种细胞自动作业子模块、倒扣培养皿自动作业子模块、添加培养基自动作业子模块、样本培养自动作业子模块；

所述种细胞自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养任务中的种细胞任务进行自动作业；

所述倒扣培养皿自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养任务中的倒扣培养皿任务进行自动作业；

所述添加培养基自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养任务中的添加培养基任务进行自动作业；

所述样本培养自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养任务中的样本培养任务进行自动作业。

对上述方案的进一步改进为，所述任务拆分模块，还用于将拆分后的各个类器官药敏检测任务进一步拆分为类器官消化任务、类器官接种任务、药物接触任务、药敏检测任务；

所述任务时序排列模块，还用于对拆分后的各个类器官药敏检测任务中的类器官消化任务、类器官接种任务、药物接触任务、药敏检测任务进行时序排序；

所述类器官药敏检测自动作业模块包括类器官消化自动作业子模块、类器官接种自动作业子模块、药物接触自动作业子模块、药敏检测自动作业子模块；

所述类器官消化自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官药敏检测任务中的类器官消化任务进行自动作业；

所述类器官接种自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官药敏检测任务中的类器官接种任务进行自动作业；

所述药物接触自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官药敏检测任务中的药物接触任务进行自动作业；

所述药敏检测自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官药敏检测任务中的药敏检测任务进行自动作业。

一种类器官培养药敏检测方法，适用于具有类器官培养前预处理自动作业模块、类器官培养自动作业模块、类器官药敏检测自动作业模块的类器官培养药敏检测一体化系统，包括以下步骤：

A、对各个待执行类器官培养药敏检测任务进行输入、建立；

B、将输入、建立的待执行类器官培养药敏检测任务拆分为类器官培养前预处理任务、类器官培养任务、类器官药敏检测任务；

C、将拆分后的各个类器官培养药敏检测任务中的类器官培养前预处理任务、类器官培养任务、类器官药敏检测任务进行时序排列并生成任务时序排列表；

D、类器官培养前预处理自动作业模块进行自动作业：所述类器官培养前预处理自动作业模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养药敏检测任务中的类器官培养前预处理任务进行自动作业；

类器官培养自动作业模块进行自动作业：所述类器官培养自动作业模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养药敏检测任务中的类器官培养任务进行自动作业；

类器官药敏检测自动作业模块进行自动作业：所述类器官药敏检测自动作业模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养药敏检测任务中的类器官药敏检测任务进行自动作业。

对上述方案的进一步改进为，所述步骤B还包括以下步骤：

B1、将拆分后的各个类器官培养前预处理任务进一步拆分为组织清洗任务、组织剪切任务、组织消化任务、组织过滤任务、裂红判定任务、制备细胞悬液任务；

B2、将拆分后的各个类器官培养任务进一步拆分为种细胞任务、倒扣培养皿任务、添加培养基任务、样本培养任务；

B3、将拆分后的各个类器官药敏检测任务进一步拆分为类器官消化任务、类器官接种任务、药物接触任务、药敏检测任务。

对上述方案的进一步改进为，所述步骤C还包括以下步骤：

C1、将拆分后的各个类器官培养前预处理任务中的组织清洗任务、组织剪切任务、组织消化任务、组织过滤任务、裂红判定任务、制备细胞悬液任务进行时序排序；

C2、将拆分后的各个类器官培养任务中的种细胞任务、倒扣培养皿任务、添加培养基任务、样本培养任务进行时序排序；

C3、将拆分后的各个类器官药敏检测任务中的类器官消化任务、类器官接种任务、药物接触任务、药敏检测任务进行时序排序。

对上述方案的进一步改进为，所述类器官培养前预处理自动作业模块包括组织清洗自动作业子模块、组织剪切自动作业子模块、组织消化自动作业子模块、组织过滤自动作业子模块、裂红判定自动作业子模块、制备细胞悬液自动作业子模块；

所述步骤D中的类器官培养前预处理自动作业模块进行自动作业具体包括以下步骤：

组织清洗自动作业子模块进行自动作业：所述组织清洗自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养前预处理任务中的组织清洗任务进行自动作业；

组织剪切自动作业子模块进行自动作业：所述组织剪切自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养前预处理任务中的组织剪切任务进行自动作业；

组织消化自动作业子模块进行自动作业：所述组织消化自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养前预处理任务中的组织消化任务进行自动作业；

组织过滤自动作业子模块进行自动作业：所述组织过滤自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养前预处理任务中的组织过滤任务进行自动作业；

裂红判定自动作业子模块进行自动作业：所述裂红判定自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养前预处理任务中的裂红判定任务进行自动作业；

制备细胞悬液自动作业子模块进行自动作业：所述制备细胞悬液自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养前预处理任务中的制备细胞悬液任务进行自动作业。

对上述方案的进一步改进为，所述类器官培养自动作业模块包括种细胞自动作业子模块、倒扣培养皿自动作业子模块、添加培养基自动作业子模块、样本培养自动作业子模块；

所述步骤D中的类器官培养自动作业模块进行自动作业具体包括以下步骤：

种细胞自动作业子模块进行自动作业：所述种细胞自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养任务中的种细胞任务进行自动作业；

倒扣培养皿自动作业子模块进行自动作业：所述倒扣培养皿自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养任务中的倒扣培养皿任务进行自动作业；

添加培养基自动作业子模块进行自动作业：所述添加培养基自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养任务中的添加培养基任务进行自动作业；

样本培养自动作业子模块进行自动作业：所述样本培养自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养任务中的样本培养任务进行自动作业。

对上述方案的进一步改进为，所述类器官药敏检测自动作业模块包括类器官消化自动作业子模块、类器官接种自动作业子模块、药物接触自动作业子模块、药敏检测自动作业子模块；

所述步骤D中的类器官药敏检测自动作业模块进行自动作业具体包括以下步骤：

类器官消化自动作业子模块进行自动作业：所述类器官消化自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官药敏检测任务中的类器官消化任务进行自动作业；

类器官接种自动作业子模块进行自动作业：所述类器官接种自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官药敏检测任务中的类器官接种任务进行自动作业；

药物接触自动作业子模块进行自动作业：所述药物接触自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官药敏检测任务中的药物接触任务进行自动作业；

药敏检测自动作业子模块进行自动作业：所述药敏检测自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官药敏检测任务中的药敏检测任务进行自动作业。

本发明有益效果在于：本发明提供的一种类器官培养药敏检测一体化系统，包括任务输入模块、任务拆分模块、任务时序排列模块、类器官培养前预处理自动作业模块、类器官培养自动作业模块、类器官药敏检测自动作业模块；

所述任务输入模块，用于输入、建立待执行类器官培养药敏检测任务；

所述任务拆分模块，用于将输入、建立的待执行类器官培养药敏检测任务拆分为类器官培养前预处理任务、类器官培养任务、类器官药敏检测任务；

所述任务时序排列模块，用于对拆分后的各个类器官培养药敏检测任务中的类器官培养前预处理任务、类器官培养任务、类器官药敏检测任务进行时序排列并生成任务时序排列表；

所述类器官培养前预处理自动作业模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养药敏检测任务中的类器官培养前预处理任务进行自动作业；

所述类器官培养自动作业模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养药敏检测任务中的类器官培养任务进行自动作业；

所述类器官药敏检测自动作业模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养药敏检测任务中的类器官药敏检测任务进行自动作业；

相较于以往传统的采用纯人工手动操作的方式来完成类器官培养药敏检测工序，采用本发明的一种类器官培养药敏检测自动化系统来进行类器官培养药敏检测时，具有以下优点：

1、相比以往需要相关技术人员经过漫长的系统化学习才能进行类器官培养药敏检测，采用本发明的一种类器官培养自动化系统来进行类器官培养药敏检测时，整个需要手动操作的过程较少，较容易上手，能够大大地减少培养学习成本；

2、相比人为手动操作，容易出现操作误差，采用本发明的一种类器官培养药敏检测自动化系统来进行类器官培养药敏检测时，通过结合自动化设备实现自动化操作，不易出错，实验整个操作更加精准、实验结果能够得到保证；

3、相比人为手动操作，需要重复性操作劳动，由于类器官培养药敏检测往往需要进行大批量实验，需要反反复复重复非常多次的操作，采用本发明的一种类器官培养药敏检测自动化系统来进行类器官培养药敏检测工序时，不仅能够减少大量的重复性操作劳动、减轻操作人员的负担，而且能够提升效率；

本发明的一种类器官培养药敏检测自动化系统能够更好地适用于大批量的生物医疗实验；

由于类器官培养药敏检测需要一个较长的周期，如果每次都仅对其中一个样本进行类器官培养药敏检测，待完成当前样本的类器官培养药敏检测后才对下一样本进行类器官培养药敏检测，整体操作不现实；本发明的一种类器官培养药敏检测方法，先将各个待执行类器官培养药敏检测任务进行输入、建立，将输入、建立的待执行类器官培养药敏检测任务拆分为类器官培养前预处理任务、类器官培养任务、类器官药敏检测任务，通过类器官培养前预处理自动作业模块、类器官培养自动作业模块、类器官药敏检测自动作业模块分别对相对应的任务进行自动化执行，本发明的一种类器官培养药敏检测方法通过采用多线程并发执行技术，同时对多个待执行类器官培养药敏检测任务进行并发执行，能够充分地调动各个自动作业模块同步进行运转，能够更好地同时完成多组类器官培养药敏检测，能够更好地适用于大批量的生物医疗实验，能够很好地适用于类器官培养药敏检测一体化系统。

附图说明：

图1为本发明的一种类器官培养药敏检测一体化系统的结构示意图。

图2为本发明的类器官培养前预处理自动作业模块的结构示意图。

图3为本发明的类器官培养自动作业模块的结构示意图。

图4为本发明的类器官药敏检测自动作业模块的结构示意图。

图5为本发明的类器官培养药敏检测方法的流程示意图。

图6为本发明一种类器官培养药敏检测一体化系统与人工工作时长的对比图。

图7为本发明一种类器官培养药敏检测一体化系统药敏检测与人工的稳定性对比图。

图8为本发明一种类器官培养药敏检测一体化系统与人工实验的批次间差异的对比图。

图9为本发明一种类器官培养药敏检测一体化系统提取细胞获得率与人工处理的对比图。

图10为本发明一种类器官培养药敏检测一体化系统细胞提取细胞收获量与人工处理的对比图。

图11为本发明一种类器官培养药敏检测一体化系统培养的类器官建模成功率与人工成功率的对比图。

图12为本发明一种类器官培养药敏检测一体化系统培养的类器官平均直径与人工培养的对比图。

图13为本发明一种类器官培养药敏检测一体化系统培养的类器官平均数量与人工培养的对比图。

图14为本发明一种类器官培养药敏检测一体化系统的类器官图像与人工培养的对比图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步的说明，如图1-4所示，本发明的一种类器官培养药敏检测一体化系统，包括任务输入模块、任务拆分模块、任务时序排列模块、类器官培养前预处理自动作业模块、类器官培养自动作业模块、类器官药敏检测自动作业模块；

所述任务输入模块，用于输入、建立待执行类器官培养药敏检测任务；

所述任务拆分模块，用于将输入、建立的待执行类器官培养药敏检测任务拆分为类器官培养前预处理任务、类器官培养任务、类器官药敏检测任务；

所述任务时序排列模块，用于对拆分后的各个类器官培养药敏检测任务中的类器官培养前预处理任务、类器官培养任务、类器官药敏检测任务进行时序排列并生成任务时序排列表；

所述类器官培养前预处理自动作业模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养药敏检测任务中的类器官培养前预处理任务进行自动作业；

所述类器官培养自动作业模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养药敏检测任务中的类器官培养任务进行自动作业；

所述类器官药敏检测自动作业模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养药敏检测任务中的类器官药敏检测任务进行自动作业。

相较于以往传统的采用纯人工手动操作的方式来完成类器官培养药敏检测工序，采用本发明的一种类器官培养药敏检测自动化系统来进行类器官培养药敏检测时，具有以下优点：

1、相比以往需要相关技术人员经过漫长的系统化学习才能进行类器官培养药敏检测，采用本发明的一种类器官培养自动化系统来进行类器官培养药敏检测时，整个需要手动操作的过程较少，较容易上手，能够大大地减少培养学习成本；

2、相比人为手动操作，容易出现操作误差，采用本发明的一种类器官培养药敏检测自动化系统来进行类器官培养药敏检测时，通过结合自动化设备实现自动化操作，不易出错，实验整个操作更加精准、实验结果能够得到保证；

3、相比人为手动操作，需要重复性操作劳动，由于类器官培养药敏检测往往需要进行大批量实验，需要反反复复重复非常多次的操作，采用本发明的一种类器官培养药敏检测自动化系统来进行类器官培养药敏检测工序时，不仅能够减少大量的重复性操作劳动、减轻操作人员的负担，而且能够提升效率；

本发明的一种类器官培养药敏检测自动化系统能够更好地适用于大批量的生物医疗实验。

所述任务拆分模块，还用于将拆分后的各个类器官培养前预处理任务进一步拆分为组织清洗任务、组织剪切任务、组织消化任务、组织过滤任务、裂红判定任务、制备细胞悬液任务；

所述任务时序排列模块，还用于对拆分后的各个类器官培养前预处理任务中的组织清洗任务、组织剪切任务、组织消化任务、组织过滤任务、裂红判定任务、制备细胞悬液任务进行时序排序；

所述类器官培养前预处理自动作业模块包括组织清洗自动作业子模块、组织剪切自动作业子模块、组织消化自动作业子模块、组织过滤自动作业子模块、裂红判定自动作业子模块、制备细胞悬液自动作业子模块；

所述组织清洗自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养前预处理任务中的组织清洗任务进行自动作业；

所述组织剪切自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养前预处理任务中的组织剪切任务进行自动作业；

所述组织消化自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养前预处理任务中的组织消化任务进行自动作业；

所述组织过滤自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养前预处理任务中的组织过滤任务进行自动作业；

所述裂红判定自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养前预处理任务中的裂红判定任务进行自动作业；

所述制备细胞悬液自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养前预处理任务中的制备细胞悬液任务进行自动作业。

通过类器官培养前预处理自动作业模块的组织清洗自动作业子模块、组织剪切自动作业子模块、组织消化自动作业子模块、组织过滤自动作业子模块、裂红判定自动作业子模块、制备细胞悬液自动作业子模块分别对组织清洗任务、组织剪切任务、组织消化任务、组织过滤任务、裂红判定任务、制备细胞悬液任务进行自动执行，能够进一步对各个类器官培养前预处理任务进行细分化同步执行，能够进一步提升整体的效率，实用性更强。

所述任务拆分模块，还用于将拆分后的各个类器官培养任务进一步拆分为种细胞任务、倒扣培养皿任务、添加培养基任务、样本培养任务；

所述任务时序排列模块，还用于对拆分后的各个类器官培养任务中的种细胞任务、倒扣培养皿任务、添加培养基任务、样本培养任务进行时序排序；

所述类器官培养自动作业模块包括种细胞自动作业子模块、倒扣培养皿自动作业子模块、添加培养基自动作业子模块、样本培养自动作业子模块；

所述种细胞自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养任务中的种细胞任务进行自动作业；

所述倒扣培养皿自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养任务中的倒扣培养皿任务进行自动作业；

所述添加培养基自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养任务中的添加培养基任务进行自动作业；

所述样本培养自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养任务中的样本培养任务进行自动作业。

通过类器官培养自动作业模块的种细胞自动作业子模块、倒扣培养皿自动作业子模块、添加培养基自动作业子模块、样本培养自动作业子模块分别对种细胞任务、倒扣培养皿任务、添加培养基任务、样本培养任务进行自动执行，能够进一步对各个类器官培养任务进行细分化同步执行，能够进一步提升整体的效率，实用性更强。

所述任务拆分模块，还用于将拆分后的各个类器官药敏检测任务进一步拆分为类器官消化任务、类器官接种任务、药物接触任务、药敏检测任务；

所述任务时序排列模块，还用于对拆分后的各个类器官药敏检测任务中的类器官消化任务、类器官接种任务、药物接触任务、药敏检测任务进行时序排序；

所述类器官药敏检测自动作业模块包括类器官消化自动作业子模块、类器官接种自动作业子模块、药物接触自动作业子模块、药敏检测自动作业子模块；

所述类器官消化自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官药敏检测任务中的类器官消化任务进行自动作业；

所述类器官接种自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官药敏检测任务中的类器官接种任务进行自动作业；

所述药物接触自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官药敏检测任务中的药物接触任务进行自动作业；

所述药敏检测自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官药敏检测任务中的药敏检测任务进行自动作业。

通过类器官药敏检测自动作业模块的类器官消化自动作业子模块、类器官接种自动作业子模块、药物接触自动作业子模块、药敏检测自动作业子模块分别对类器官消化任务、类器官接种任务、药物接触任务、药敏检测任务进行自动执行，能够进一步对各个类器官药敏检测任务进行细分化同步执行，能够进一步提升整体的效率，实用性更强。

如图5所示，一种类器官培养药敏检测方法，其特征在于，适用于具有类器官培养前预处理自动作业模块、类器官培养自动作业模块、类器官药敏检测自动作业模块的类器官培养药敏检测一体化系统，包括以下步骤：

A、对各个待执行类器官培养药敏检测任务进行输入、建立；

B、将输入、建立的待执行类器官培养药敏检测任务拆分为类器官培养前预处理任务、类器官培养任务、类器官药敏检测任务；

C、将拆分后的各个类器官培养药敏检测任务中的类器官培养前预处理任务、类器官培养任务、类器官药敏检测任务进行时序排列并生成任务时序排列表；

D、类器官培养前预处理自动作业模块进行自动作业：所述类器官培养前预处理自动作业模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养药敏检测任务中的类器官培养前预处理任务进行自动作业；

类器官培养自动作业模块进行自动作业：所述类器官培养自动作业模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养药敏检测任务中的类器官培养任务进行自动作业；

类器官药敏检测自动作业模块进行自动作业：所述类器官药敏检测自动作业模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养药敏检测任务中的类器官药敏检测任务进行自动作业。

由于类器官培养药敏检测需要一个较长的周期，如果每次都仅对其中一个样本进行类器官培养药敏检测，待完成当前样本的类器官培养药敏检测后才对下一样本进行类器官培养药敏检测，整体操作不现实；本发明的一种类器官培养药敏检测方法，先将各个待执行类器官培养药敏检测任务进行输入、建立，将输入、建立的待执行类器官培养药敏检测任务拆分为类器官培养前预处理任务、类器官培养任务、类器官药敏检测任务，通过类器官培养前预处理自动作业模块、类器官培养自动作业模块、类器官药敏检测自动作业模块分别对相对应的任务进行自动化执行，本发明的一种类器官培养药敏检测方法通过采用多线程并发执行技术，同时对多个待执行类器官培养药敏检测任务进行并发执行，能够充分地调动各个自动作业模块同步进行运转，能够更好地同时完成多组类器官培养药敏检测，能够更好地适用于大批量的生物医疗实验，能够很好地适用于类器官培养药敏检测一体化系统。

所述步骤B还包括以下步骤：

B1、将拆分后的各个类器官培养前预处理任务进一步拆分为组织清洗任务、组织剪切任务、组织消化任务、组织过滤任务、裂红判定任务、制备细胞悬液任务；

B2、将拆分后的各个类器官培养任务进一步拆分为种细胞任务、倒扣培养皿任务、添加培养基任务、样本培养任务；

B3、将拆分后的各个类器官药敏检测任务进一步拆分为类器官消化任务、类器官接种任务、药物接触任务、药敏检测任务。

所述步骤C还包括以下步骤：

C1、将拆分后的各个类器官培养前预处理任务中的组织清洗任务、组织剪切任务、组织消化任务、组织过滤任务、裂红判定任务、制备细胞悬液任务进行时序排序；

C2、将拆分后的各个类器官培养任务中的种细胞任务、倒扣培养皿任务、添加培养基任务、样本培养任务进行时序排序；

C3、将拆分后的各个类器官药敏检测任务中的类器官消化任务、类器官接种任务、药物接触任务、药敏检测任务进行时序排序。

通过对各个类器官培养前预处理任务、各个类器官培养任务、各个类器官药敏检测任务进行进一步拆分，能够对各个操作步骤更加细分化，从而能够更细分化地实现自动化，减少整体各个自动化部件所需等待时间，提升整体效率，实用性更强。

所述类器官培养前预处理自动作业模块包括组织清洗自动作业子模块、组织剪切自动作业子模块、组织消化自动作业子模块、组织过滤自动作业子模块、裂红判定自动作业子模块、制备细胞悬液自动作业子模块；

相较于以往传统通过人工手动的方式进行类器官培养前预处理，本发明通过组织清洗自动作业子模块、组织剪切自动作业子模块、组织消化自动作业子模块、组织过滤自动作业子模块、裂红判定自动作业子模块、制备细胞悬液自动作业子模块的结合，能够替代人手操作并实现自动进行类器官培养前预处理。

所述步骤D中的类器官培养前预处理自动作业模块进行自动作业具体包括以下步骤：

组织清洗自动作业子模块进行自动作业：所述组织清洗自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养前预处理任务中的组织清洗任务进行自动作业；

组织剪切自动作业子模块进行自动作业：所述组织剪切自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养前预处理任务中的组织剪切任务进行自动作业；

组织消化自动作业子模块进行自动作业：所述组织消化自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养前预处理任务中的组织消化任务进行自动作业；

组织过滤自动作业子模块进行自动作业：所述组织过滤自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养前预处理任务中的组织过滤任务进行自动作业；

裂红判定自动作业子模块进行自动作业：所述裂红判定自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养前预处理任务中的裂红判定任务进行自动作业；

制备细胞悬液自动作业子模块进行自动作业：所述制备细胞悬液自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养前预处理任务中的制备细胞悬液任务进行自动作业。

所述类器官培养自动作业模块包括种细胞自动作业子模块、倒扣培养皿自动作业子模块、添加培养基自动作业子模块、样本培养自动作业子模块；

相较于以往传统通过人工手动的方式进行类器官培养，本发明通过种细胞自动作业子模块、倒扣培养皿自动作业子模块、添加培养基自动作业子模块、样本培养自动作业子模块的结合，能够替代人手操作并实现自动进行类器官培养。

所述步骤D中的类器官培养自动作业模块进行自动作业具体包括以下步骤：

种细胞自动作业子模块进行自动作业：所述种细胞自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养任务中的种细胞任务进行自动作业；

倒扣培养皿自动作业子模块进行自动作业：所述倒扣培养皿自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养任务中的倒扣培养皿任务进行自动作业；

添加培养基自动作业子模块进行自动作业：所述添加培养基自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养任务中的添加培养基任务进行自动作业；

样本培养自动作业子模块进行自动作业：所述样本培养自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养任务中的样本培养任务进行自动作业。

所述类器官药敏检测自动作业模块包括类器官消化自动作业子模块、类器官接种自动作业子模块、药物接触自动作业子模块、药敏检测自动作业子模块；

相较于以往传统通过人工手动的方式进行类器官药敏检测，本发明通过类器官消化自动作业子模块、类器官接种自动作业子模块、药物接触自动作业子模块、药敏检测自动作业子模块的结合，能够替代人手操作并实现自动进行类器官药敏检测。

所述步骤D中的类器官药敏检测自动作业模块进行自动作业具体包括以下步骤：

类器官消化自动作业子模块进行自动作业：所述类器官消化自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官药敏检测任务中的类器官消化任务进行自动作业；

类器官接种自动作业子模块进行自动作业：所述类器官接种自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官药敏检测任务中的类器官接种任务进行自动作业；

药物接触自动作业子模块进行自动作业：所述药物接触自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官药敏检测任务中的药物接触任务进行自动作业；

药敏检测自动作业子模块进行自动作业：所述药敏检测自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官药敏检测任务中的药敏检测任务进行自动作业。

如图6所示，本发明一种类器官培养药敏检测一体化系统各个自动作业子模块分工合作配合，工作时长显著缩短，能够高效、快速的完成类器官从培养到药敏检测的一系列工作，有效避免了人工操作的高失误率以及不稳定性；如图7所示，准备20例交接药敏的样本，每例样本人工和自动化各铺3组药，每组药3复孔,药敏检测后统计出40例样本的Z值，Z值≥0.5即合格，计算得本发明一种类器官培养药敏检测一体化系统自动化稳定性与人工稳定性，由图可知，自动化稳定性19/20＝95％，人工稳定性17/20＝85％，本发明各个自动作业子模块分工互不影响，单个自动作业子模块故障不会影响另外自动作业子模块工作，在提高了工作效率的同时保证了稳定性，相较于效率低下、稳定性低的人工操作实验，能够进一步适用于大批量、大产量的批量类器官培养及药敏检测工作场合；如图8所示，准备10例类器官，分别由一种类器官培养药敏检测一体化系统与人工操作分别进行两次独立的类器官药敏检测。对比检测结果显示一种类器官培养药敏检测一体化系统检测结果批间差异统计学结果大于0.05的样本9例；对比检测结果显示人工操作检测结果批间差异统计学结果大于0.05的样本8例；一种类器官培养药敏检测一体化系统多批次培养之间差异相对于人工更小，保证了多批次样本处理的稳定性；另外，设备1人维护每月可处理300例样本，传统月产能300例则需要人工12人，节约费用为11人*10000元/月。

如图9-14所示，准备10例组织样本，每例样本均分成等量的两份，分别进行人工消化处理及自动化样本处理，分别计数得到10例样本的细胞收获量、培养7天后，检测类器官数量、类器官直径的平均值，可以得出，本发明一种类器官培养药敏检测一体化系统不需要人工操作干预，细胞收获率、类器官数量及质量、培养成功率都远超人工，本发明一种类器官培养药敏检测一体化系统各个自动作业子模块分工合作配合，不仅能够高效、快速的完成类器官从培养到药敏检测的一系列工作，有效避免了人工操作的高失误率以及不稳定性，且各个自动作业子模块分工互不影响，单个自动作业子模块故障不会影响另外自动作业子模块工作，在提高了工作效率的同时保证了稳定性，相较于效率低下的人工操作实验，能够进一步适用于大批量、大产量的批量类器官培养及药敏检测工作场合。

当然，以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (10)

1.一种类器官培养药敏检测一体化系统，其特征在于：包括任务输入模块、任务拆分模块、任务时序排列模块、类器官培养前预处理自动作业模块、类器官培养自动作业模块、类器官药敏检测自动作业模块；

所述任务输入模块，用于输入、建立待执行类器官培养药敏检测任务；

所述任务拆分模块，用于将输入、建立的待执行类器官培养药敏检测任务拆分为类器官培养前预处理任务、类器官培养任务、类器官药敏检测任务；

所述任务时序排列模块，用于对拆分后的各个类器官培养药敏检测任务中的类器官培养前预处理任务、类器官培养任务、类器官药敏检测任务进行时序排列并生成任务时序排列表；

所述类器官培养前预处理自动作业模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养药敏检测任务中的类器官培养前预处理任务进行自动作业；

所述类器官培养自动作业模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养药敏检测任务中的类器官培养任务进行自动作业；

所述类器官药敏检测自动作业模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养药敏检测任务中的类器官药敏检测任务进行自动作业。

2.根据权利要求1所述的一种类器官培养药敏检测一体化系统，其特征在于：所述任务拆分模块，还用于将拆分后的各个类器官培养前预处理任务进一步拆分为组织清洗任务、组织剪切任务、组织消化任务、组织过滤任务、裂红判定任务、制备细胞悬液任务；

所述任务时序排列模块，还用于对拆分后的各个类器官培养前预处理任务中的组织清洗任务、组织剪切任务、组织消化任务、组织过滤任务、裂红判定任务、制备细胞悬液任务进行时序排序；

所述类器官培养前预处理自动作业模块包括组织清洗自动作业子模块、组织剪切自动作业子模块、组织消化自动作业子模块、组织过滤自动作业子模块、裂红判定自动作业子模块、制备细胞悬液自动作业子模块；

所述组织清洗自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养前预处理任务中的组织清洗任务进行自动作业；

所述组织剪切自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养前预处理任务中的组织剪切任务进行自动作业；

所述组织消化自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养前预处理任务中的组织消化任务进行自动作业；

所述组织过滤自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养前预处理任务中的组织过滤任务进行自动作业；

所述裂红判定自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养前预处理任务中的裂红判定任务进行自动作业；

所述制备细胞悬液自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养前预处理任务中的制备细胞悬液任务进行自动作业。

3.根据权利要求1所述的一种类器官培养药敏检测一体化系统，其特征在于：所述任务拆分模块，还用于将拆分后的各个类器官培养任务进一步拆分为种细胞任务、倒扣培养皿任务、添加培养基任务、样本培养任务；

所述任务时序排列模块，还用于对拆分后的各个类器官培养任务中的种细胞任务、倒扣培养皿任务、添加培养基任务、样本培养任务进行时序排序；

所述类器官培养自动作业模块包括种细胞自动作业子模块、倒扣培养皿自动作业子模块、添加培养基自动作业子模块、样本培养自动作业子模块；

所述种细胞自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养任务中的种细胞任务进行自动作业；

所述倒扣培养皿自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养任务中的倒扣培养皿任务进行自动作业；

所述添加培养基自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养任务中的添加培养基任务进行自动作业；

所述样本培养自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养任务中的样本培养任务进行自动作业。

4.根据权利要求1所述的一种类器官培养药敏检测一体化系统，其特征在于：所述任务拆分模块，还用于将拆分后的各个类器官药敏检测任务进一步拆分为类器官消化任务、类器官接种任务、药物接触任务、药敏检测任务；

所述任务时序排列模块，还用于对拆分后的各个类器官药敏检测任务中的类器官消化任务、类器官接种任务、药物接触任务、药敏检测任务进行时序排序；

所述类器官药敏检测自动作业模块包括类器官消化自动作业子模块、类器官接种自动作业子模块、药物接触自动作业子模块、药敏检测自动作业子模块；

所述类器官消化自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官药敏检测任务中的类器官消化任务进行自动作业；

所述类器官接种自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官药敏检测任务中的类器官接种任务进行自动作业；

所述药物接触自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官药敏检测任务中的药物接触任务进行自动作业；

所述药敏检测自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官药敏检测任务中的药敏检测任务进行自动作业。

5.一种类器官培养药敏检测方法，其特征在于，适用于具有类器官培养前预处理自动作业模块、类器官培养自动作业模块、类器官药敏检测自动作业模块的类器官培养药敏检测一体化系统，包括以下步骤：

A、对各个待执行类器官培养药敏检测任务进行输入、建立；

B、将输入、建立的待执行类器官培养药敏检测任务拆分为类器官培养前预处理任务、类器官培养任务、类器官药敏检测任务；

C、将拆分后的各个类器官培养药敏检测任务中的类器官培养前预处理任务、类器官培养任务、类器官药敏检测任务进行时序排列并生成任务时序排列表；

D、类器官培养前预处理自动作业模块进行自动作业：所述类器官培养前预处理自动作业模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养药敏检测任务中的类器官培养前预处理任务进行自动作业；

类器官培养自动作业模块进行自动作业：所述类器官培养自动作业模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养药敏检测任务中的类器官培养任务进行自动作业；

类器官药敏检测自动作业模块进行自动作业：所述类器官药敏检测自动作业模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养药敏检测任务中的类器官药敏检测任务进行自动作业。

6.根据权利要求5所述的一种类器官培养药敏检测方法，其特征在于，所述步骤B还包括以下步骤：

B1、将拆分后的各个类器官培养前预处理任务进一步拆分为组织清洗任务、组织剪切任务、组织消化任务、组织过滤任务、裂红判定任务、制备细胞悬液任务；

B2、将拆分后的各个类器官培养任务进一步拆分为种细胞任务、倒扣培养皿任务、添加培养基任务、样本培养任务；

B3、将拆分后的各个类器官药敏检测任务进一步拆分为类器官消化任务、类器官接种任务、药物接触任务、药敏检测任务。

7.根据权利要求6所述的一种类器官培养药敏检测方法，其特征在于，所述步骤C还包括以下步骤：

C1、将拆分后的各个类器官培养前预处理任务中的组织清洗任务、组织剪切任务、组织消化任务、组织过滤任务、裂红判定任务、制备细胞悬液任务进行时序排序；

C2、将拆分后的各个类器官培养任务中的种细胞任务、倒扣培养皿任务、添加培养基任务、样本培养任务进行时序排序；

C3、将拆分后的各个类器官药敏检测任务中的类器官消化任务、类器官接种任务、药物接触任务、药敏检测任务进行时序排序。

8.根据权利要求7所述的一种类器官培养药敏检测方法，其特征在于，所述类器官培养前预处理自动作业模块包括组织清洗自动作业子模块、组织剪切自动作业子模块、组织消化自动作业子模块、组织过滤自动作业子模块、裂红判定自动作业子模块、制备细胞悬液自动作业子模块；

所述步骤D中的类器官培养前预处理自动作业模块进行自动作业具体包括以下步骤：

组织清洗自动作业子模块进行自动作业：所述组织清洗自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养前预处理任务中的组织清洗任务进行自动作业；

组织剪切自动作业子模块进行自动作业：所述组织剪切自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养前预处理任务中的组织剪切任务进行自动作业；

组织消化自动作业子模块进行自动作业：所述组织消化自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养前预处理任务中的组织消化任务进行自动作业；

组织过滤自动作业子模块进行自动作业：所述组织过滤自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养前预处理任务中的组织过滤任务进行自动作业；

裂红判定自动作业子模块进行自动作业：所述裂红判定自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养前预处理任务中的裂红判定任务进行自动作业；

制备细胞悬液自动作业子模块进行自动作业：所述制备细胞悬液自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养前预处理任务中的制备细胞悬液任务进行自动作业。

9.根据权利要求7所述的一种类器官培养药敏检测方法，其特征在于，所述类器官培养自动作业模块包括种细胞自动作业子模块、倒扣培养皿自动作业子模块、添加培养基自动作业子模块、样本培养自动作业子模块；

所述步骤D中的类器官培养自动作业模块进行自动作业具体包括以下步骤：

种细胞自动作业子模块进行自动作业：所述种细胞自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养任务中的种细胞任务进行自动作业；

倒扣培养皿自动作业子模块进行自动作业：所述倒扣培养皿自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养任务中的倒扣培养皿任务进行自动作业；

添加培养基自动作业子模块进行自动作业：所述添加培养基自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养任务中的添加培养基任务进行自动作业；

样本培养自动作业子模块进行自动作业：所述样本培养自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官培养任务中的样本培养任务进行自动作业。

10.根据权利要求7所述的一种类器官培养药敏检测方法，其特征在于，所述类器官药敏检测自动作业模块包括类器官消化自动作业子模块、类器官接种自动作业子模块、药物接触自动作业子模块、药敏检测自动作业子模块；

所述步骤D中的类器官药敏检测自动作业模块进行自动作业具体包括以下步骤：

类器官消化自动作业子模块进行自动作业：所述类器官消化自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官药敏检测任务中的类器官消化任务进行自动作业；

类器官接种自动作业子模块进行自动作业：所述类器官接种自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官药敏检测任务中的类器官接种任务进行自动作业；

药物接触自动作业子模块进行自动作业：所述药物接触自动作业子模块，用于按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官药敏检测任务中的药物接触任务进行自动作业；

药敏检测自动作业子模块进行自动作业：所述药敏检测自动作业子模块按照所生成的任务时序排列表依次对各个类器官药敏检测任务中的药敏检测任务进行自动作业。