CN103713033A - 一种实时可视及成像共享的核酸电泳装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实时可视、可回收及成像共享的核酸电泳装置，包括装置底座、机顶盖和核酸电泳装置，还包括成像LED激发光源、成像光源滤光片、观察滤光板、镜头滤光片和成像镜头，所述成像LED激发光源设置于所述机顶盖的下表面，所述成像光源滤光片设置于所述成像LED激发光源与所述核酸电泳槽之间，观察滤光板之间；所述成像镜头设置于所述核酸电泳槽下面，所述成像镜头滤光片设置于所述成像镜头的上方；所述成像LED激发光源、成像光源滤光片、观察滤光板、镜头滤光片和成像镜头的中心在同一轴线上。本发明有效地结合了荧光核酸电泳、即时成像、图像无线传输和数据全球共享等先进技术，填补了国内市场空白，可广泛应用于生物，医药，农业等需要进行分子生物学实验的领域。

Description

一种实时可视及成像共享的核酸电泳装置

技术领域

本发明涉及一种核酸电泳装置，更具体的涉及一种实时可视及成像共享的核酸电泳装置，属于分子生物学实验领域。

背景技术

DNA和RNA的凝胶电泳实验在生物学研究与医药研究领域一的常规实验，无论是在质粒里提取的验证，PCR结果的展示，还是基因组测序的前期样本准备工作的效果评估，核酸的凝胶电泳都是为实验人员提供核酸纯度，浓度，片段大小等信息的最直接最有效的方法，随着生物医药技术的发展，对于DNA和RNA凝胶电泳的易用性和泛用性提出了越来越高的需求。

目前广泛使用的核酸显影技术主要是通过紫外光源对嵌合于核酸样本中的溴化已啶（EB）的激发，来观察核酸在凝胶中泳动的位置以及回收核酸。目前的技术主要存在如下缺陷：（1）EB为高致毒性物质，具有很强的诱变作用，容易引起细胞发生癌变，并且挥发性强又难于降解，要求使用EB的实验室设立专门的EB污染区，同时进行核酸电泳与显影实验的实验人员需进行非常周密的保护，否则将会对实验人员甚至整个实验室产生危害；（2）紫外光源同样具备DNA损伤的危害性，易对实验人员产生损伤；（3）EB显影需要紫外成像的专用设备，不仅价格较高而且从技术上使电泳过程与显影过程分离，降低了电泳实验的可控性，浪费了宝贵的实验时间。近年来，世界各国都在致力于研究EB替代品的可能性，如genefinder，sypro green等荧光核酸染料，这些荧光核酸染料在保证灵敏度的前提下，采用可见光光源激发荧光核酸染料，产生可见光检测光源，达到检测核酸的目的。这些荧光核酸染料的出现，对以无毒低毒荧光核酸染料为基础的荧光核酸电泳设备的研发提出了迫切需求，目前，市场上已有的核酸电泳设备，由于不能重复使用而极大地限制了它的使用。

另外，一般使用者都需要永久性保留核酸电泳的影像结果，一般需要另外一台独立的凝胶成像设备来完成。操作时，需要将含有核酸的凝胶从核酸电泳设备转移到凝胶成像设备中，才能完成成像过程；而且，一般还需要另外一台独立的计算机，对拍摄的凝胶图像进行存储操作；最后，将计算机中的图像通过U盘等存储元件下载，再上传到终端用户的计算机中，操作繁琐，工作量大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种实时成像、实时可视、可进行回收操作及远距离成像共享的核酸电泳装置。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种实时可视及成像共享的核酸电泳装置，包括装置底座、机顶盖和核酸电泳装置，所述装置底座为一个空腔的盒体，所述核酸电泳装置设置于所述底座的顶部，所述机顶盖设置于所述核酸电泳装置上方；所述核酸电泳装置包括电泳槽和观察滤光板，所述观察滤光板设置于所述电泳槽的上方，还包括成像LED激发光源、成像光源滤光片、镜头滤光片和成像镜头，所述成像LED激发光源设置于所述机顶盖的下表面，所述成像光源滤光片设置于所述成像LED激发光源与所述电泳槽之间；所述成像镜头设置于所述装置底座的底部，所述镜头滤光片设置于所述成像镜头的上方；所述成像LED激发光源、成像光源滤光片、观察滤光板、电泳槽、镜头滤光片和成像镜头的中心在同一轴线上。观察滤光板为橙色滤光片，确保只有核酸的荧光可以透过，以此达到实时观察核酸电泳的目的；而为了确保光源的单一性，成像光源滤光片为蓝色滤光片，使核酸电泳可以清晰成像。经过实验观察及测试，将各个光源和滤光片设置于电泳槽的轴线上，成像LED激发光源、成像光源滤光片与镜头滤光片和成像镜头相互配合使用，可以使核酸电泳的成像更加清晰，使用更加方便。

本发明技术方案的进一步限定为，还包括中央处理器和触摸显示屏，所述中央处理器与所述成像镜头和触摸显示屏数据连接，接收成像镜头采集的图像，并将所述图像传输至所述触摸显示屏。

进一步地，还包括与所述中央处理器通信连接的无线发射装置，所述无线发射装置为Wifi、蓝牙或3G。

进一步地，所述成像镜头为CCD成像镜头或CMOS成像镜头。

进一步地，还包括侧LED激发光源和侧光源滤光片，所述侧LED激发光源设置于所述装置底座的侧面，所述侧光源滤光片设置于所述LED激发光源的前端。侧LED激发光源和侧光源滤光片避开了成像光源和成像镜头的中轴线，尽管侧光源滤光片未与电泳槽正对，但能为电泳槽中核酸荧光染料提供足够强度的光源，减少了强光源可能对眼睛的刺激，便于观察和回收。

进一步地，所述成像LED激发光源与所述侧LED激发光源与不同的电源开关连接。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种实时成像、实时可视、可进行回收操作及成像远距离共享的核酸电泳装置，成像时，通过顶部LED矩阵激发光源使与核酸结合的荧光染色剂发光，透过成像滤光板和倒置拍摄镜头达到核酸电泳的实时成像目的； 观察和回收时，通过侧面LED矩阵激发光源使与核酸结合的荧光染色剂发光，透过观察滤光板达到实时观察以及核酸回收的目的；通过内置式WiFi或蓝牙或3G功能，运用微信群或QQ群或图像视频的云存储等现代网络手段达到电泳图像结果的无线传输和多用户全球即时共享的目的。本发明采用双光源实时观察和回收荧光核酸电泳，荧光核酸电泳倒置成像、即时核酸电泳结果全球共享，有效地结合了荧光核酸电泳、即时成像、图像无线传输和数据全球共享等先进技术，填补了国内市场空白，可广泛应用于生物，医药，农业等需要进行分子生物学实验的领域。

附图说明

图1为本发明的一种实时可视及成像共享的核酸电泳装置的结构示意图。

具体实施方式

    实施例1

本实施例提供的一种实时可视及成像共享的核酸电泳装置，其结构示意图如图1所示，包括装置底座11和核酸电泳装置。

装置底座11为一个空腔的盒体，盒体为矩形，其上端设置机顶盖5。

核酸电泳装置设置于所述底座11的顶部，为插槽式的微型核酸电泳装置，包括电泳槽6和观察滤光板4，观察滤光板4设置于电泳槽6的上方。微型核酸电泳装置可采用本领域常用的核酸电泳装置，其结构其内部特征本实施例中不再赘述。

本实施例的实时可视及成像共享的核酸电泳装置还包括实时成像部分、实时观察部分和成像共享部分，下面将对此三部分做重点的介绍。

实时成像部分包括成像LED激发光源2、成像光源滤光片3、镜头滤光片9和成像镜头10。成像LED激发光源2设置于机顶盖5的下表面，成像光源滤光片3设置于成像LED激发光源2与与所述电泳槽6之间，所述观察滤光板4在所述电泳槽6之上。成像镜头10设置于装置底座11的底部，镜头滤光片9设置于成像镜头10的上方；成像LED激发光源2、成像光源滤光片3、镜头滤光片9和成像镜头10的中心在同一轴线上。成像镜头10为CCD成像镜头或CMOS成像镜头。

实时观察和回收部分包括侧LED激发光源8和侧光源滤光片7，观察LED激发光源设置于所述装置底座11的侧面，侧光源滤光片7设置于所述侧LED激发光源8的前端。

成像共享部分包括中央处理器和触摸显示屏1，中央处理器与成像镜头10和触摸显示屏1数据连接，接收成像镜头10采集的图像，并将所述图像传输至所述触摸显示屏1。触摸显示屏1设置于底座11的顶端，便于观察和使用。

同时，成像共享部分还包括与所述中央处理器通信连接的无线发射装置，所述无线发射装置为Wifi、蓝牙或3G。运用微信群或QQ群或图像视频的云存储等现代网络手段达到电泳结果的无线传输和多用户全球即时共享的目的。

另外，成像LED激发光源2与侧LED激发光源8与不同的电源开关连接，对其进行单独控制，使用方便。

本实施例的一种实时可视及成像共享的核酸电泳装置的操作方法为：

（1）按要求将荧光核酸染料（如sypro green等）在制备凝胶时加入熔化的凝胶中，将制备好的凝固琼脂糖凝胶放在电泳槽中并加入少量电泳液，在凝胶孔中加入需要分析的核酸。

（2）当机顶盖5打开时，本装置处于观察和回收状态。此时，成像LED激发光源2和成像镜头10处于关闭状态，而侧LED激发光源8处于开启状态。侧LED光源8的光源经过侧光源滤光片7，激发电泳槽6中与核酸结合的荧光核酸染料发出荧光，透过观察滤光板4，使用者可以直接观察核酸在固定电场作用下做定向泳动，达到实时观察核酸电泳的目的。抬起观察滤光板4，使用者可以对凝胶中的核酸进行切割操作，达到回收目标核酸的目的。 

（3）当拿掉观察滤光板4并关闭机顶盖5时，本装置处于成像、数据传输和共享状态。此时，侧LED激发光源8处于关闭状态，而成像LED激发光源2和成像镜头10处于开启状态。使用者可以通过触摸显示屏1对核酸在固定电场中的定向泳动进行观察、拍照，并可以随时运用微信群或QQ群或图像视频的云存储等现代网络手段，在全球范围内与合作者、项目单位、用户群，导师或相关人员共享核酸电泳结果。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种实时可视及成像共享的核酸电泳装置，包括装置底座（11）、机顶盖（5）和核酸电泳装置，所述装置底座（11）为一个空腔的盒体，所述核酸电泳装置设置于所述底座（11）的顶部，所述机顶盖（5）设置于所述核酸电泳装置上方；所述核酸电泳装置包括电泳槽（6）和观察滤光板（4），所述观察滤光板（4）设置于所述电泳槽（6）的上方，其特征在于，还包括成像LED激发光源（2）、成像光源滤光片（3）、镜头滤光片（9）和成像镜头（10），所述成像LED激发光源（2）设置于所述机顶盖（5）的下表面，所述成像光源滤光片（3）设置于所述成像LED激发光源（2）与所述电泳槽（6）之间；所述成像镜头（10）设置于所述装置底座（11）的底部，所述镜头滤光片（9）设置于所述成像镜头（10）的上方；所述成像LED激发光源（2）、成像光源滤光片（3）、观察滤光板（4）、电泳槽（6）、镜头滤光片（9）和成像镜头（10）的中心在同一轴线上。

2.根据权利要求1所述的一种实时可视及成像共享的核酸电泳装置，其特征在于，还包括中央处理器和触摸显示屏（1），所述中央处理器与所述成像镜头（10）和触摸显示屏（1）数据连接，接收成像镜头（10）采集的图像，并将所述图像传输至所述触摸显示屏（1）。

3.根据权利要求2所述的一种实时可视及成像共享的核酸电泳装置，其特征在于，还包括与所述中央处理器通信连接的无线发射装置，所述无线发射装置为Wifi、蓝牙或3G。

4.根据权利要求1所述的一种实时可视及成像共享的核酸电泳装置，其特征在于，所述成像镜头（10）为CCD成像镜头或CMOS成像镜头。

5.根据权利要求1所述的一种实时可视及成像共享的核酸电泳装置，其特征在于，还包括侧LED激发光源（8）和侧光源滤光片（7），所述侧LED激发光源设置于所述装置底座（11）的侧面，所述侧光源滤光片（7）设置于所述侧LED激发光源（8）的前端。

6.根据权利要求5所述的一种实时可视及成像共享的核酸电泳装置，其特征在于，所述成像LED激发光源（2）和所述侧LED激发光源（8）与不同的电源开关连接。

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