CN102023666B - 一种蛋白质等电聚焦的电压控制装置及其电压控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种蛋白质等电聚焦的电压控制装置，其包括控制器、可视化界面、半导体冷却平台和高通量电泳平台，其中，可视化界面、半导体冷却平台、高通量电泳平台分别与控制器电连接，所述控制器包括信号识别器、控制芯片、模数转换器、数模转换器和高压电压调整机构，所述信号识别器将电压控制信号传送至模数转换器，经控制芯片处理，数模转换器转换，高压电压调整机构调整后输出电压至可视化界面并经反馈至信号识别器。本发明的电压控制机构输出的高压电压稳定，所采用的可视化界面不仅能跟踪蛋白质等电聚焦的运行过程，还允许用户直接在可视化界面上修改或设置高压电压幅值及选择电压上升方式，操作简便、更具人性化。
Description
技术领域
本发明涉及一种蛋白质等电聚焦的电压控制装置及其电压控制方法。
背景技术
人类基因组测序计划的基本完成，宣告生命科学的研究进入以“蛋白质组学”研究为核心的后基因组学时代。蛋白质组学（Proteomics）是以蛋白质组为研究对象，从整体水平上分析一个有机体、细胞或组织的蛋白质组成及其活动规律的科学。蛋白质是生理功能的执行者，是生命现象的直接体现者，对蛋白质结构和功能的研究能直接阐明生命在生理或病理条件下的变化机制。蛋白质组学的研究可提供精确、详细的有关细胞或组织状况的分子描述。当前，蛋白质组学研究已成为寻找生物体的疾病分子标记和药物靶标最有效的研究手段之一，也广泛应用于生命起源、生物进化历程以及开发新的蛋白质药物等领域的研究。国际上许多大型药物公司正投入大量的人力和物力进行蛋白质组学方面的应用性研究。
二十一世纪，蛋白质组学的研究要取得成功，必然要在蛋白质组学的实验研究技术上取得突破。其中蛋白质双向电泳分离技术、凝聚成像与凝胶图像分析技术、质谱鉴定技术是蛋白质组学的核心实验研究技术。但目前蛋白质分离用的自动等电聚焦仪的控制机构复杂且低效，高压电压控制不精确，温度控制不稳定；而且界面设置简单，使用极其不方便，用户修改或设置控制参数繁琐，多次培训后才能掌握操作技巧。
发明内容
本发明对现有技术中存在的问题，提供一种具有稳定高效的高压电压控制装置和可视化人机控制界面的蛋白质等电聚焦的电压控制装置及其电压控制方法。
为实现上述目的，本采用以下的技术方案：
一种蛋白质等电聚焦的电压控制装置，其包括控制器、可视化界面、半导体冷却平台和高通量电泳平台，其中，可视化界面、半导体冷却平台、高通量电泳平台分别与控制器电连接，所述控制器包括信号识别器、控制芯片、模数转换器、数模转换器和高压电压调整机构，所述信号识别器将电压控制信号传送至模数转换器，模数转换器将收到的电压控制信号转换为数字信号传送至控制芯片，控制芯片处理输出控制信号至数模转换器，数模转换器将控制信号转换为模拟控制信号传送至高压电压调整机构，高压电压调整机构输出电压，并将电压信号反馈至信号识别器。
本发明中，所述控制芯片为ARM7芯片。
其中，本发明所述控制器提供预设的电压控制程序及用户实时编辑的电压控制程序等多种方式，满足用户的不同需要；用户可直接通过可视化界面修改需要运行的程序或观察控制程序的运行状况，操作简便、更具人性化；所述采用半导体冷却平台（Peltier-effect）精确控温，保证可重复的聚焦结果和更大范围的工作温度（10-25°C）；高通量电泳平台，可同时容纳12根7cm 、11cm、17cm、18cm或24cmIPG胶条的等电聚焦电泳；内置安全保护系统，使系统在设定的电流值范围内运行。
本发明所述的蛋白质等电聚焦的电压控制装置的电压控制方法为：在所述的可视化界面设置或修改高压电压的控制参数及选择电压上升的方式，由信号识别器识读并传送至模数转换器转换，经控制芯片处理，数模转换器转换，高压电压调整机构调整输出电压，若输出电压不稳定，与上述设置或修改不一致，由反馈电路被信号识别器识读，重复进行上述电压调整，直至输出电压稳定并与上述设置或修改的高压电压一致，而后输出，并反馈至可视化界面。
操作时，用户可直接在可视化界面上设置或修改高压电压的幅值及选择电压上升的方式，可视化界面将用户请求发送给控制器，控制器调用控制芯片中的控制程序，将用户的请求及其控制器调整输出结果用图形的方式展示在可视化界面上。
所述电压上升的方式用三种拟合的曲线表示，直线表示电压线性上升，开口向下的拟抛物线表示电压是快速上升，开口向上的拟抛物线表示电压是慢速上升。
所述电压控制的运行的过程中，可视化界面上展示电压控制端的反馈参数，如高压电压值、电流值、系统内腔温度、运行时间等信息。
本发明的电压控制机构输出的高压电压稳定、温漂小，温度控制精确，操作过程全自动化。所采用的可视化界面不仅能跟踪电压控制程序的运行过程，还允许用户直接在可视化界面上修改或设置高压电压的幅值及选择电压上升方式，操作简便、更具人性化。
附图说明
以下结合附图对本发明做进一步的详述。
图1为本发明蛋白质等电聚焦的电压控制装置的结构示意图；
图2为本发明蛋白质等电聚焦的电压控制装置中的控制器的结构示意图。
具体实施方式
如图1或图2所示，本发明一种蛋白质等电聚焦的电压控制装置，其包括控制器1、可视化界面2、半导体冷却平台3和高通量电泳平台4，其中，可视化界面2、半导体冷却平台3、高通量电泳平台4分别与控制器1电连接，所述控制器1包括信号识别器11、控制芯片12、模数转换器13、数模转换器14和高压电压调整机构15，所述信号识别器11将电压控制信号传送至模数转换器13，模数转换器13将收到的电压控制信号转换为数字信号传送至控制芯片12，控制芯片12处理输出控制信号至数模转换器14，数模转换器14将控制信号转换为模拟控制信号传送至高压电压调整机构15，高压电压调整机构15输出电压，并将电压信号反馈至信号识别器11。
本发明中，所述控制芯片12为ARM7芯片。
其中，本发明所述控制器1提供预设的电压控制程序及用户实时编辑的电压控制程序等多种方式，满足用户的不同需要；用户可直接通过可视化界面2修改需要运行的程序或观察控制程序的运行状况，操作简便、更具人性化；所述采用半导体冷却平台3（Peltier-effect）精确控温，保证可重复的聚焦结果和更大范围的工作温度（10-25°C）；高通量电泳平台4，可同时容纳12根7cm 、11cm、17cm、18cm或24cmIPG胶条的等电聚焦电泳；内置安全保护系统，使系统在设定的电流值范围内运行。
本发明所述的蛋白质等电聚焦的电压控制装置的电压控制方法为：在所述的可视化界面2设置或修改高压电压的控制参数及选择电压上升的方式，由信号识别器11识读并传送至模数转换器13转换，经控制芯片12处理，数模转换器14转换，高压电压调整机构15调整输出电压，若输出电压不稳定，与上述设置或修改不一致，由反馈电路被信号识别器11识读，重复进行上述电压调整，直至输出电压稳定并与上述设置或修改的高压电压一致，而后输出，并反馈至可视化界面2。
操作时，用户可直接在可视化界面2上设置或修改高压电压的幅值及选择电压上升的方式，可视化界面2将用户请求发送给控制器1，控制器1调用控制芯片12中的控制程序，将用户的请求及其控制器1调整输出结果用图形的方式展示在可视化界面2上。
所述电压上升的方式用三种拟合的曲线表示，直线表示电压线性上升，开口向下的拟抛物线表示电压是快速上升，开口向上的拟抛物线表示电压是慢速上升。
所述电压控制的运行过程中，可视化界面2上展示电压控制端的反馈参数，如高压电压值、电流值、系统内腔温度、运行时间等信息。
Claims (6)
1.一种蛋白质等电聚焦的电压控制装置，其包括控制器、可视化界面、半导体冷却平台和高通量电泳平台，其中，可视化界面、半导体冷却平台、高通量电泳平台分别与控制器电连接，其特征在于：所述控制器包括信号识别器、控制芯片、模数转换器、数模转换器和高压电压调整机构，所述信号识别器将电压控制信号传送至模数转换器，模数转换器将收到的电压控制信号转换为数字信号传送至控制芯片，控制芯片处理输出控制信号至数模转换器，数模转换器将控制信号转换为模拟控制信号传送至高压电压调整机构，高压电压调整机构输出电压，并将电压信号反馈至信号识别器。
2.根据权利要求1所述的蛋白质等电聚焦的电压控制装置，其特征在于： 所述控制芯片为ARM7芯片。
3.根据权利要求1所述的蛋白质等电聚焦的电压控制装置，其特征在于：所述高通量电泳平台，可同时容纳12根7cm 、11cm、17cm、18cm或24cmIPG胶条的等电聚焦电泳。
4.根据权利要求1所述的蛋白质等电聚焦的电压控制装置的电压控制方法，其特征在于：在所述的可视化界面设置或修改高压电压的控制参数及选择电压上升的方式，由信号识别器识读并传送至模数转换器转换，经控制芯片处理，数模转换器转换，高压电压调整机构调整输出电压，若输出电压不稳定，与上述设置或修改不一致，通过反馈电路被信号识别器识读，重复进行上述电压调整，直至输出电压稳定并与上述设置或修改的高压电压一致，而后输出，并反馈至可视化界面。
5.根据权利要求4所述的蛋白质等电聚焦的电压控制装置的电压控制方法，其特征在于：用户直接在所述的可视化界面上设置或修改高压电压的幅值及选择电压上升的方式，可视化界面将用户请求发送给控制器，控制器调用控制芯片中的控制程序，将用户的请求及其控制器调整输出结果用图形的方式展示在可视化界面上。
6.根据权利要求4所述的蛋白质等电聚焦的电压控制装置的电压控制方法，其特征在于：所述电压上升的方式用三种拟合的曲线表示，直线表示电压线性上升，开口向下的拟抛物线表示电压是快速上升，开口向上的拟抛物线表示电压是慢速上升。
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