的物镜系统操作性连接的照相机和显微镜中的一种或者组合。优选的装置还可以包括培养皿，所述培养皿包括用于容纳培养样品的多个间隔开的微孔，其中，所述培养皿适合于在所述模块内放置。进一步地，所述装置还可以包括对准构件，所述对准构件用于相对于所述光学检测构件精确定位地放置所述培养皿。
[0024]在本文描述的实施方案的另一方面，提供一种评估培养样品的生存能力的方法，其包括以下步骤:
[0025]在可独立访问的模块的培养室内以基本上椭圆形的布置放置生物样品；
[0026]用垂直于穿过所述模块的观察轴的X-Y平面内的光学检测构件成像基本上椭圆形布置的个体样品，以获得个体样品的发育的时间推移记录或者测量。
[0027]上述方法可以进一步包括发送个体样品的图像到数据处理构件以获得个体样品的发育的时间推移记录和测量的步骤。所述方法还可以包括独立地控制独立的培养室内的温度、气体供应、0)2水平和湿度的一种或者组合的步骤。成像个体样品的步骤优选地包括在时间推移测量中利用配子配合作为评估随后的样品发育事件的参考点。
[0028]在说明书中公开了和/或在所附的权利要求中限定了其它方面和优选形式，形成本发明的描述的一部分。
[0029]其实，本发明的实施方案起源于以下实现，假设可以为培养样品提供和保持具有受控条件的稳定环境，其中利用可移动的检测构件在不干扰相邻或者邻近样品的发育的情况可以获得培养样品的生存能力的观测和评估。
[0030]本发明提供了一种模块化系统，用于接合子、胚胎、卵母细胞和多能细胞的维持和成像，能够在高度受控的最佳环境中高通量地培养这些细胞，其包含具有图像采集和远程处理的内置光学检测(显微镜/照相机)系统。所述光学检测系统包含独特的椭圆形旋转物镜，其实现了多孔扫描，而不会干扰发育的培养样品(例如胚胎)。
[0031]通过下文给出的详细描述，本发明的实施方案的进一步的适用范围将变得显而易见。然而，应当理解，详细描述和具体实例，虽然指示本发明的优选的实施方案，仅仅以说明的方式给出，因为对于本领域的那些技术人员来说，根据该详细描述，本公开的精神和范围内的各种改变和修改将变得明显。
[0032]附图的简要说明
[0033]通过参照结合附图作出的下面的实施方案的说明，相关领域的那些技术人员可以更好地理解本发明的优选的和其他的实施方案的进一步的公开内容、目的、优点和各个方面，其仅通过说明的方式给出，因此并不限制本文的公开内容，并且其中:
[0034]图1示出根据本发明的优选实施方案的生物样品培养系统；
[0035]图2显示根据本发明的优选实施方案的时间推移孵化器模块显示为移除的如图1所示的生物样品培养系统；
[0036]图3示出根据本发明的优选实施方案的图2中的时间推移孵化器模块的横截面图；
[0037]图4示出根据本发明的实施方案的具有旋转透镜组件的照相机；
[0038]图4a示出根据本发明的优选实施方案的用于培养室的环境控制的优选系统；
[0039]图5示出根据本发明的优选实施方案的具有移向多个培养皿的旋转透镜组件的照相机；
[0040]图6示出根据本发明的优选实施方案的具有以X和y轴移向多个培养皿的固定的透镜组件的照相机；
[0041]图7示出根据本发明的优选实施方案的移向每个胚胎位置的旋转透镜；包括用于识别各个样品的标记。
[0042]图8示出根据本发明的优选实施方案的最简单形式的培养皿；所述培养皿被配置成识别带有标记的个体样品并包括用户抓握构件；
[0043]图9用横截面的分解特写示出本发明的优选实施方案的培养皿；
[0044]图9A用横截面的分解特写示出本发明的实施方案的替代培养皿。
[0045]图10示出根据本发明的一个实施方案的改进的培养皿；
[0046]图11示出根据优选的实施方案的基台(abutment)作为定位销的培养皿以确保培养皿重复地重新定位在正确的位置中；
[0047]图12示出使用本发明的实施方案可实现的图像质量，其中，图12(a)示出2PN胚胎，图12(b)示出2细胞胚胎，图12(c)示出正在孵化的囊胚，以及图12(d)示出已孵化和正在孵化的胚胎。
[0048]图13示出在本发明的优选实施方案中使用P0C2捕捉的图像，a)不掩蔽和b)具有圆形暗场式掩模；
[0049]图14示出根据本发明的另一优选实施方案的用于胚胎的替代生物样品培养系统；
[0050]图15显示根据本发明的替代实施方案的时间推移孵化器模块显示为移除的如图14所示的胚胎培养系统；
[0051]图16示出根据本发明的替代优选实施方案的如图15的时间推移孵化器模块的横截面图；
[0052]图17示出根据本发明的替代实施方案的具有旋转透镜组件的照相机；
[0053]图18示出根据本发明的替代实施方案的用于培养室的环境控制的另一个优选系统。
[0054]详细说曰月
[0055]在本说明书的上下文中将应用以下术语定义。
[0056]胚胎既用于指当两个单倍体配子细胞(例如，未受精的卵母细胞和精子细胞)联合起来形成二倍体全能细胞时所形成的接合子，例如，受精卵，也用于指由立即随后的细胞分裂(即胚胎卵裂)，进而通过桑椹胚(即16细胞期)和囊胚期(具有分化的滋养外胚层和内细胞团)而导致的胚胎。
[0057]卵母细胞用于指未受精的雌性生殖细胞或配子。
[0058]接合子用于指当两个单倍体配子细胞(例如，未受精的卵母细胞和精子细胞)联合起来形成二倍体全能细胞时而形成的单细胞。
[0059]多能细胞用于表示能够在生物体中分化成多种细胞类型的任何细胞。多能细胞的实例包括干细胞卵母细胞，和1-细胞胚胎(即，接合子)。
[0060]干细胞用于指(a)能够自我更新以及(b)具有产生分化的细胞类型的潜力的细胞或细胞群。
[0061]有丝分裂或有丝分裂细胞周期是指导致细胞的染色体复制和那些染色体和细胞的胞质物质分裂成两个子细胞的细胞事件。有丝分裂细胞周期分为两个阶段，间期和有丝分裂期。
[0062]第一卵裂事件是第一次分裂，S卩，卵母细胞分裂成两个子细胞，即细胞周期1。当第一卵裂事件完成时，胚胎由2个细胞组成。
[0063]第二卵裂事件是第二组分裂，S卩，主要的子细胞分裂成两个孙子细胞。在第2卵裂完成后，胚胎由4个细胞组成。
[0064]胞质分裂/细胞分裂是其中细胞经历细胞分裂的有丝分裂阶段，即，其中细胞的分区核物质和其细胞质物质被分裂以产生两个子细胞的有丝分裂阶段。
[0065]第一胞质分裂是受精后的第一个细胞分裂事件，即，受精的卵母细胞分裂产生两个子细胞。第一胞质分裂通常发生在受精后的约一天。
[0066]第二胞质分裂是在胚胎中观察到的第二细胞分裂事件，即，受精的卵母细胞的子细胞分裂成第一组孙子细胞。
[0067]参照图1，本发明的实施方案包括装置10，其是用于培养和连续监测生物样品或培养样品的模块化系统。该装置特别适合于接合子、胚胎、卵母细胞和多能细胞的培养和成像。
[0068]优选的装置包括多个孵化器模块20，如图1所示具有盖13和打开的闩锁12，可以独立地操作和控制多个孵化器模块20，每个都能够进行温度监测和控制，气体监测和控制，显微镜观察和图像捕捉，时间推移图像处理和连接到外部数据分析设备。
[0069]在如图3中所示的一个优选形式的更多细节中，每个模块20具有由盖闩锁32操作的盖子33，盖闩锁32密封所示的孵育室36使其与外部环境阻隔，并且实现独立地访问所述室36。实际上，这提供了适当的培养样品的移除而没有对相邻的模块20的任何干扰。这提供了相对于传统整装孵化器的重要优势，当打开门/盖子33取出培养物时，传统整装孵化器使所有的细胞培养物暴露于改变的大气和温度条件。图1大体上示出了表示为10的该装置的实例。在实践中，对可能并入每个装置10的模块20的数量没有限制。如图3的细节所示，每个模块包括用于容纳(多个)时间推移培养皿39和平衡皿31的个体培养室36，用于控制环境的加热的PCB 37和46。与模块20操作关联的是光学检测构件，其包括，例如如图3所示，照相机43，移动机构42 (优选Z堆叠和聚焦Y轴移动控制)，透镜定位马达44，与光源34组合工作的旋转镜头41。
[0070]参照图2，每个单独的孵化器模块20可以独立于其他模块20从装置10移除，例如为了修理或运行。模块20的移除不影响装置10中的其他模块20的功能。图3示出打算在装置10内使用的孵化器模块20的实施方案，其能够牢固地放置在所述装置10中。利用加热器37，46和温度传感器将每个孵育室36的内部环境温度控制为预定值。在优选的实施方案中，两个加热器用于加热所述室，一个位于盖子37上，另一个位于平台(stage) 46上。在优选的实施方案中，将温度设定为37°C。每个模块20都设有用于气体供给38的入口和用于保持预定的气体流速的阀门。在一个优选的实施方案中，将通常由氧气，二氧化碳和氮气中的一种或者组合组成的预混合气体经由所述入口和阀门供给到孵育室36内。
[0071]在另一个实施方案中，在供应到孵育室36中之前，将气体(通常是氧气，二氧化碳和氮气)经由单独的入口供应到装置并在板盖(board)上混合。在本实施方案中，所述混合可以提供由大约5%的氧气，约6%的二氧化碳和约89%的氮气组成的气氛，在进一步的实施方案中，混合气体以提供由约20%的氧气，约5%的二氧化碳和约75%的氮气组成的气氛。
[0072]在供应到孵育室36中之前，可以对上述气体进行加湿，其目的是在所述室中保持湿润的气氛。在图4a中，气体流过管进入小瓶中的水基溶液。然后湿润气体向上流出小瓶进入受控的环境培养室。如图4a所示，通过供应气体直接通过管进入包含水基溶液的小瓶中来实现气体的加湿。图4a示出了包括具有水基溶液的小瓶53的模块20的那部分。湿润气体上升通过小瓶53中的水基溶液进入孵育室或个体培养室52。在一个实施方案中，水基溶液仅由水组成。在替代实施方案中，水基溶液可以包含水和例如甘油的添加剂。将光学传感器54附接到管的末端或者位于小瓶53中以检测空气气泡的存在，从而确保无气体堵塞。将光学传感器54附接到管的末端或者位于小瓶53中以检测空气气泡的存在。
[0073]每个模块20设有物体固定器，细胞培养皿可以在培养期间在该物体固定器中基本上保持不动，从而可以一致地观察并拍摄细胞或组织。参照图11，在一个优选实施方案中，例如以三个定位销和可移动闩锁的形式，利用对准构件或基台111实现培养皿的精确定位。在其他实施方案中，所述物体固定器可包括任何数量的定位销和/或闩锁111。所述物体固定器具有开口或窗口，光通过所述开口或窗口可以传递到显微镜的物镜。
[0074]每个模块20在孵育室中包括用于额外的培养皿的区域。所述培养皿区域不允许显微镜观察可能包含在培养皿中的细胞培养物，但允许用户培养非监测的培养样品或者在使用细胞培养物之前平衡培养基。
[0075]每个模块设置有