一种船载海上/车载陆地生物芯片检测系统
技术领域
本发明涉及一种生物芯片检测系统,尤其是涉及一种船载海上/车载陆地生物芯片检测系统。
背景技术
生物芯片技术是通过缩微技术,根据分子间特异性地相互作用的原理,将生命科学领域中不连续的分析过程集成于硅芯片或玻璃芯片表面的微型生物化学分析系统,以实现对细胞、蛋白质、基因及其它生物组分的准确、快速、大信息量的检测。按照芯片上固化的生物材料的不同,可以将生物芯片划分为基因芯片、蛋白质芯片、多糖芯片和神经元芯片。目前,最成功的生物芯片形式是以基因序列为分析对象的“微阵列(microarray)”,也被称为基因芯片(Genechip)或DNA芯片(DNAchip)。它的出现将给生命科学、医学、化学、新药开发、生物武器战争、司法鉴定、食品与环境监督等众多领域带来巨大的革新甚至革命。
基因芯片作为一种先进、高通量和大规模的检测技术,使环境致病性细菌的检测更加快速、灵敏和准确。对于微阵列芯片的检测,一般需要PCR扩增仪、杂交仪、洗片机和检测仪,而市场上现有的上述设备不仅价格昂贵,而且体积较大,不宜经常移动,且移动困难较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种体积小且便于移动的船载海上/车载陆地生物芯片检测系统。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:
一种船载海上/车载陆地检测载体检测系统,包括装载盒,所述的装载盒包括盒体和上盖,所述的盒体内设置有容纳腔,所述的容纳腔内设置有多个收纳腔,多个所述的收纳腔内分别收纳有检测载体、富集系统和检测系统,所述的盒体的下端面设置有拉杆,所述的盒体的侧部设置有滚轮。
所述的上盖包括盖板和围设在所述的盖板外侧的前侧板、左侧板和右侧板,所述的左侧板与所述的前侧板之间通过磁铁搭接固定,所述的右侧板与所述的前侧板之间通过磁铁搭接固定,所述的左侧板、所述的右侧板和所述的前侧板可相对所述的盖板翻折180°。左侧板、右侧板分别与前侧板之间通过磁铁搭接固定,且左侧板、右侧板和前侧板可相对盖板翻折180°,如此设计,在具体检测时,可将三个侧板进行翻折,翻折180°后三个侧板向下形成支撑,将盖板水平撑起,形成一个工作台,可在该工作台上进行检测工作,同时便于置放在盒体内的各个仪器的取拿,结构简单,使用方便。
所述的上盖的上端面的四个边角上均设置有第一凹陷部,所述的第一凹陷部内设置有可翻折的第一支撑脚,初始状态下,所述的第一支撑脚横向设置收拢在所述的第一凹陷部内,使用时将所述的第一支撑脚翻折90°,使所述的第一支撑脚竖向设置,将所述的上盖水平撑起。通过上述结构,使盖体可直接形成一个检测工作台,便于置放在盒体内的各个仪器的取拿,不使用时,第一支撑脚横向收纳在第一凹陷部中,当需要将盖体作为工作台使用时,将第一支撑脚翻折90°,第一支撑脚的支撑部从第一凹陷部中伸出,将盖体水平撑起,结构简单,使用方便,同时可有效避免使用时对盖体外表面的磨损。
所述的盒体的下端面的四个边角上均设置有第二凹陷部,所述的第二凹陷部内设置有可翻折的第二支撑脚,初始状态下,所述的第二支撑脚横向设置收拢在所述的第二凹陷部内,使用时将所述的第二支撑脚翻折90°,使所述的第二支撑脚竖向设置,将所述的盒体水平撑起。通过上述结构,垫高盒体的高度,可有效避免使用时对盒体下表面的磨损,不使用时,第二支撑脚横向收纳在第二凹陷部中,当需要将盒体的位置垫高时,将第二支撑脚翻折90°,第二支撑脚的支撑部从第二凹陷部中伸出,将整个盒体水平撑起,结构简单,使用方便。
所述的容纳腔内填充有记忆海绵,所述的额记忆海绵上设置有多个所述的收纳腔。该结构可对置放在装载盒内的各个仪器设备进行较好的保护,尤其是将船载海上或车载陆地等比较震动的环境中,可有效保护放置在装载盒内各个仪器设备不会受到震动的影响而发生故障。
所述的检测载体为载玻片。
所述的富集系统包括试管和磁性分离架,所述的试管内设置有免疫磁珠,所述的磁性分离架包括水平设置的搁置板和搁置底板,所述的搁置板和搁置底板之间通过竖向的支撑板支撑固定,所述的支撑板上设置有磁铁,所述的搁置板上设置多个有与所述的试管相匹配的搁置通孔,所述的试管搁置在所述的搁置通孔内。该富集系统结构简单,操作方便,使用时将生物试样倒入装有免疫磁珠的试管内,与该免疫磁珠相匹配的生物被免疫磁珠吸附,然后将装有生物试样的试管搁置在磁性分离架上,通过支撑板上的磁铁将吸附有检测生物的免疫磁珠吸附到试管壁上,然后将剩余的生物试样倒出,便能有效地富集到需要检测的生物样本。
所述的检测系统包括外壳体和图像显示机构,所述的外壳体内设置有光源机构、检测载体装载机构和图像捕获机构,所述的光源机构设置在所述的检测载体装载机构的下方,所述的图像捕获机构设置在所述的检测载体装载机构的上方,所述的图像捕获机构与所述的图像显示机构电连接;在外壳体内自下而上依次设置有光源机构、检测载体装载机构和图像捕获机构,用检测载体装载机构装载检测载体,通过光源机构为检测载体提供光源,然后通过图像捕获机构捕获检测载体上的图像信息并将捕获的图像信息传送给图像显示机构,结构简单、便携性好且能够得到较为精准的观察结果;
所述的光源机构包括光源和光源电路板,所述的光源电路板上布设有用于控制所述的光源强弱的光源电路,所述的光源与所述的光源电路电连接,所述的光源上方设置有散光板;该光源机构结构简单,在光源的上方设置散光板,通过散光板对光源发射出来的光束进行发散,增大光源的照射范围;
所述的检测载体装载机构包括上部开口的装载盒体,所述的装载盒体包括一个容纳空腔,所述的容纳空腔内设置有用于置放所述的检测载体的上下贯通的装载架,所述的装载架水平设置在所述的容纳空腔内,所述的装载盒体的底部设置有与所述的装载架位置相对应的光源窗口,所述的光源窗口正对所述的光源;装载盒体上部开口,便于图像捕获机构对检测载体上的图像进行捕获;通过装载架来装载检测载体,结构简单,装载架上下贯通,且装载盒体的底部设置有与光源正对的光源窗口,使得光源能够透过光源窗口照射到放置在装载架上的检测载体上,同时光源窗口在此处还起到聚光的作用,使得照射到检测载体上的光束能够比较集中,便于捕获到清晰的图像;
所述的图像捕获机构包括成像电路板,所述的成像电路板上布设有成像电路,所述的成像电路上电连接设置有感光片,所述的感光片设置在所述的成像电路板的下方,所述的感光片的下方设置有透镜,所述的透镜与所述的光源的位置相对应;通过透镜将检测载体上的生物信息进行放大,感光片接收到光源信号,将该光源信号传送到成像电路中,通过成像电路捕获透镜中放大的生物信息并成像;
所述的图像显示机构为显示屏。
所述的散光板水平设置在所述的光源的正上方,所述的散光板与所述的光源电路板之间通过竖向支撑板相连接。散光板水平设置在光源的正上方,可以更好地对光源发射的光束进行发散;通过竖向支撑板对散光板的安装起到支撑作用,保证散光板能够稳定地安装在光源之上。
所述的装载盒体可向外抽拉地设置在所述的外壳体上,所述的外壳体的侧部设置有抽拉开口,所述的装载盒体通过所述的抽拉开口装配到所述的外壳体内。结构简单,便于检测载体的放置和替换,使用时,将装载盒体沿着抽拉开口的方向从外壳体内抽拉出来,将检测载体放置到装载架上,然后将装有检测载体的装载盒体抽拉到外壳体内部,对检测载体进行检测。
所述的装载架包括与所述的检测载体形状相匹配的外框体,所述的外框体内设置有用于搁置所述的检测载体的内框体,所述的装载盒体的外侧部设置有拉钮,所述的拉钮上设置有一横向拉杆,所述的横向拉杆的一端设置在所述的拉钮的内端面上,所述的横向拉杆的另一端穿过所述的装载盒体的外侧壁与所述的外框体相连接,所述的横向拉杆可左右拉动地设置在所述的容纳空腔内。该装载架的结构简单,检测载体搁置在外框体内、内框体上,通过内外框体的配合,给检测载体一个稳定的定位;拉钮和横向拉杆的配合,使得装载架可在容纳空腔内左右移动,如此便可对检测载体进行完整地观察和研究,同时设置在装载盒体底部的光源窗口的大小也可根据聚光效果的要求进行适当的设计而无需受装载架尺寸大小的束缚;具体使用时,向外拉动拉钮,横向拉杆向外运动,带动装载架向外,然后慢慢向里推动拉钮,装载架在横向拉杆的带动下运动,使得检测载体的每一段都能够置于光源窗口上方,通过光源进行充分地照射,从而使得图像捕获机构能够捕获到检测载体上每一段的清晰图像。
所述的容纳空腔内设置有两根横向支撑杆,所述的横向支撑杆与所述的横向拉杆相平行,所述的外框体设置在两根所述的横向支撑杆之间,所述的横向支撑杆上设置有卡环,所述的卡环与所述的外框体的外壁相接触。横向支撑杆和卡环的配合,给装载架的两侧一个支撑作用,避免装载架在放入检测载体后因重力作用向下沉,同时卡环与外框体的外壁相接触,两者之间存在摩擦力,可有效控制装载架的推进速度,使得检测载体的每一段都能够得到清晰的图像捕获。
所述的透镜与所述的感光板之间设置有间隙,所述的间隙为0.5cm—2cm。透镜与感光板之间设置间隙,该间隙可保证成像电路能够捕获到较为清晰的图像。
所述的显示屏为内置显示屏,所述的内置显示屏与所述的成像电路电连接,所述的内置显示屏固定设置在所述的外壳体的上端面。显示屏为内置显示屏,使得图像显示机构与外壳体自成一体,检测系统形成一个整体的机构,方便携带,同时成像电路将采集到的图像信息传输到该内置显示屏,可直接通过该内置显示屏对捕获的图像进行观察,方便研究。
所述的显示屏为外接显示屏,所述的成像电路板上电连接有USB数据线,所述的USB数据线设置在所述的外壳体的外部,所述的外接显示屏上设置有与所述的USB数据线相匹配的USB接口,通过所述的USB数据线与所述的USB接口相配合将所述的图像捕获机构捕获的图像传输到所述的外接显示屏上。显示屏为外接显示屏,简化了检测系统的结构,只需通过USB数据线与外接显示屏的USB接口相配合便能够将捕获的图像传输到外接显示屏,结构简单,使用方便。
与现有技术相比,本发明的优点在于:将用于生物芯片检测的各个设备均整合放置在一个整体的装载盒中,整齐且体积小,同时该装载盒外部安装有拉杆和滚轮,便于移动,结构简单,使用方便。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为本发明中装载盒在拉杆伸出和第二支撑脚收拢状态下的结构示意图;
图3为本发明中装载盒在拉杆收拢和第二支撑脚翻折状态下的结构示意图;
图4为本发明实施例一装载盒展开过程示意图;
图5为本发明实施例二的装载盒的盖体在第一支撑脚翻折状态下的结构示意图;
图6为本发明中磁性分离架的结构示意图;
图7为本发明实施例一中检测系统的外部结构示意图;
图8为图7拆去装载盒体的结构示意图;
图9为图7的内部爆炸结构示意图;
图10为本发明中光源机构的剖视结构示意图;
图11为本发明中检测载体装载机构的剖视结构示意图;
图12为本发明实施例三中检测系统的外部结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例一:如图1至图3、图4、图6至图11所示,一种船载海上/车载陆地检测载体检测系统,包括装载盒1,装载盒1包括盒体11和上盖12,盒体11内设置有容纳腔,容纳腔内设置有多个收纳腔13,多个收纳腔13内分别收纳有检测载体A、富集系统、检测系统C、扩增系统D和识读系统E,盒体11的下端面设置有拉杆14,盒体11的侧部设置有滚轮15。
在此具体实施例中,上盖12包括盖板121和围设在盖板121外侧的前侧板122、左侧板123和右侧板124,左侧板123与前侧板122之间通过磁铁搭接固定,右侧板124与前侧板122之间通过磁铁搭接固定,左侧板123、右侧板124和前侧板122可相对盖板121翻折180°。左侧板123、右侧板124分别与前侧板122之间通过磁铁搭接固定,且左侧板123、右侧板124和前侧板122可相对盖板121翻折180°,如此设计,在具体检测时,可将三个侧板进行翻折,翻折180°后三个侧板向下形成支撑,将盖板121水平撑起,形成一个工作台,可在该工作台上进行检测工作,同时便于置放在盒体11内的各个仪器的取拿,结构简单,使用方便。
在此具体实施例中,盒体11的下端面的四个边角上均设置有第二凹陷部111,第二凹陷部111内设置有可翻折的第二支撑脚1111,初始状态下,第二支撑脚1111横向设置收拢在第二凹陷部111内,使用时将第二支撑脚1111翻折90°,使第二支撑脚1111竖向设置,将盒体11水平撑起。通过上述结构,垫高盒体11的高度,可有效避免使用时对盒体11下表面的磨损,不使用时,第二支撑脚1111横向收纳在第二凹陷部111中,当需要将盒体11的位置垫高时,将第二支撑脚1111翻折90°,第二支撑脚1111的支撑部从第二凹陷部111中伸出,将整个盒体11水平撑起,结构简单,使用方便。
在此具体实施例中,容纳腔内填充有记忆海绵16,记忆海绵16上设置有多个收纳腔13。该结构可对置放在装载盒1内的各个仪器设备进行较好的保护,尤其是将船载海上或车载陆地等比较震动的环境中,可有效保护放置在装载盒1内各个仪器设备不会受到震动的影响而发生故障。
在此具体实施例中,检测载体A为载玻片。
在此具体实施例中,富集系统包括试管2和磁性分离架3,试管2内设置有免疫磁珠21,磁性分离架3包括水平设置的搁置板31和搁置底板32,搁置板31和搁置底板32之间通过竖向的支撑板33支撑固定,支撑板33上设置有磁铁,搁置板31上设置多个有与试管2相匹配的搁置通孔311,试管2搁置在搁置通孔311内。该富集系统B结构简单,操作方便,使用时将生物试样倒入装有免疫磁珠21的试管2内,与该免疫磁珠21相匹配的生物被免疫磁珠21吸附,然后将装有生物试样的试管2搁置在磁性分离架3上,通过支撑板33上的磁铁将吸附有检测生物的免疫磁珠21吸附到试管2壁上,然后将剩余的生物试样倒出,便能有效地富集到需要检测的生物样本。
在此具体实施例中,检测系统C包括外壳体4和图像显示机构d,外壳体4内设置有光源机构a、检测载体装载机构b和图像捕获机构c,光源机构a设置在检测载体装载机构b的下方,图像捕获机构c设置在检测载体装载机构b的上方,图像捕获机构c与图像显示机构d电连接;在外壳体4内自下而上依次设置有光源机构a、检测载体装载机构b和图像捕获机构c,用检测载体装载机构b装载检测载体A,通过光源机构a为检测载体A提供光源,然后通过图像捕获机构c捕获检测载体A上的图像信息并将捕获的图像信息传送给图像显示机构d,结构简单、便携性好且能够得到较为精准的观察结果;
在此具体实施例中,光源机构a包括光源51和光源电路板52,光源电路板52上布设有用于控制光源51强弱的光源电路,光源51与光源电路电连接,光源51上方设置有散光板53;该光源机构a结构简单,在光源51的上方设置散光板53,通过散光板53对光源51发射出来的光束进行发散,增大光源的照射范围;
在此具体实施例中,检测载体装载机构b包括上部开口的装载盒体6,装载盒体6包括一个容纳空腔61,容纳空腔61内设置有用于置放检测载体A的上下贯通的装载架62,装载架62水平设置在容纳空腔61内,装载盒体6的底部设置有与装载架62位置相对应的光源窗口63,光源窗口63正对光源51;装载盒体6上部开口,便于图像捕获机构c对检测载体A上的图像进行捕获;通过装载架62来装载检测载体A,结构简单,装载架62上下贯通,且装载盒体6的底部设置有与光源51正对的光源窗口63,使得光源51能够透过光源窗口63照射到放置在装载架62上的检测载体A上,同时光源窗口63在此处还起到聚光的作用,使得照射到检测载体A上的光束能够比较集中,便于捕获到清晰的图像;
在此具体实施例中,图像捕获机构c包括成像电路板71,成像电路板71上布设有成像电路,成像电路上电连接设置有感光片72,感光片72设置在成像电路板71的下方,感光片72的下方设置有透镜73,透镜73与光源51的位置相对应;通过透镜73将检测载体A上的生物信息进行放大,感光片72接收到光源信号,将该光源信号传送到成像电路中,通过成像电路捕获透镜中放大的生物信息并成像;
在此具体实施例中,图像显示机构d为显示屏。
在此具体实施例中,散光板53水平设置在光源51的正上方,散光板53与光源电路板之间通过竖向支撑板54相连接。散光板53水平设置在光源51的正上方,可以更好地对光源51发射的光束进行发散;通过竖向支撑板54对散光板53的安装起到支撑作用,保证散光板53能够稳定地安装在光源51之上。
在此具体实施例中,装载盒体6可向外抽拉地设置在外壳体4上,外壳体4的侧部设置有抽拉开口41,装载盒体6通过抽拉开口41装配到外壳体4内。结构简单,便于检测载体A的放置和替换,使用时,将装载盒体6沿着抽拉开口41的方向从外壳体4内抽拉出来,将检测载体A放置到装载架62上,然后将装有检测载体A的装载盒体6抽拉到外壳体4内部,对检测载体A进行检测。
在此具体实施例中,装载架62包括与检测载体A形状相匹配的外框体621,外框体621内设置有用于搁置检测载体A的内框体622,装载盒体6的外侧部设置有拉钮64,拉钮64上设置有一横向拉杆65,横向拉杆65的一端设置在拉钮64的内端面上,横向拉杆65的另一端穿过装载盒体6的外侧壁与外框体621相连接,横向拉杆65可左右拉动地设置在容纳空腔61内。该装载架62的结构简单,检测载体A搁置在外框体621内、内框体622上,通过内外框体的配合,给检测载体A一个稳定的定位;拉钮64和横向拉杆65的配合,使得装载架62可在容纳空腔61内左右移动,如此便可对检测载体A进行完整地观察和研究,同时设置在装载盒体6底部的光源窗口63的大小也可根据聚光效果的要求进行适当的设计而无需受装载架62尺寸大小的束缚;具体使用时,向外拉动拉钮64,横向拉杆65向外运动,带动装载架62向外,然后慢慢向里推动拉钮64,装载架62在横向拉杆65的带动下运动,使得检测载体A的每一段都能够置于光源窗口63上方,通过光源51进行充分地照射,从而使得图像捕获机构c能够捕获到检测载体A上每一段的清晰图像。
在此具体实施例中,容纳空腔61内设置有两根横向支撑杆66,横向支撑杆66与横向拉杆65相平行,外框体621设置在两根横向支撑杆66之间,横向支撑杆66上设置有卡环661,卡环661与外框体621的外壁相接触。横向支撑杆66和卡环611的配合,给装载架62的两侧一个支撑作用,避免装载架62在放入检测载体A后因重力作用向下沉,同时卡环661与外框体621的外壁相接触,两者之间存在摩擦力,可有效控制装载架62的推进速度,使得检测载体A的每一段都能够得到清晰的图像捕获。
在此具体实施例中,透镜73与感光板72之间设置有间隙,该间隙为0.5cm。透镜73与感光板72之间设置间隙,该间隙可保证成像电路能够捕获到较为清晰的图像。
在此具体实施例中,显示屏为内置显示屏,内置显示屏与成像电路电连接,内置显示屏固定设置在外壳体4的上端面。显示屏为内置显示屏,使得图像显示机构d与外壳体4自成一体,检测系统C形成一个整体的机构,方便携带,同时成像电路将采集到的图像信息传输到该内置显示屏,可直接通过该内置显示屏对捕获的图像进行观察,方便研究。
在此具体实施例中,外壳体4内设置有内置电源(图中未显示),内置电源分别与光源电路和成像电路电连接,内置电源具有USB充电接口42,USB充电接口42设置在外壳体4的外部,通过该USB充电接口42给内置电源充电,当没有外接电源时,通过内置电源给光源电路和成像电路供电,使得该检测系统的适用范围广。
具体操作步骤:
1、将装载盒1打开,支起工作台,将各种仪器设备从装载盒1中取出摆放到工作台上;
2、通过富集系统富集样品中的致病性细菌、用试剂盒增菌(数量非常少)和提取生物样本,制备载玻片,取引物通过扩增系统D进行扩增、标记;
3、取出载玻片进行杂交、洗片、吹干;
4、通过检测系统C对载玻片进行图像扫描、观察;
5、通过识读系统E识读扫描得到的图像信息,并对图像信息进行数据处理、判断并将数据上传。
实施例二:其他部分与实施例一相同,其不同之处在于上盖12的上端面的四个边角上均设置有第一凹陷部125,第一凹陷部125内设置有可翻折的第一支撑脚1251,初始状态下,第一支撑脚1251横向设置收拢在第一凹陷部125内,使用时将第一支撑脚1251翻折90°,使第一支撑脚1251竖向设置,将上盖12水平撑起。通过上述结构,使盖体12可直接形成一个检测工作台,便于置放在盒体11内的各个仪器的取拿,不使用时,第一支撑脚1251横向收纳在第一凹陷部125中,当需要将盖体12作为工作台使用时,将盖体12打开,第一支撑脚1251翻折90°,第一支撑脚1251的支撑部从第一凹陷部125中伸出,将盖体12水平撑起,结构简单,使用方便,同时可有效避免使用时对盖体12外表面的磨损,如图5所示。
实施例三:其他部分与实施例一、实施例二相同,其不同之处在于显示屏为外接显示屏,成像电路板上电连接有USB数据线74,USB数据线74设置在外壳体4的外部,外接显示屏上设置有与USB数据线74相匹配的USB接口,通过USB数据线74与USB接口相配合将图像捕获机构c捕获的图像传输到外接显示屏上。显示屏为外接显示屏,简化了检测系统C的结构,只需通过USB数据线74与外接显示屏的USB接口相配合便能够将捕获的图像传输到外接显示屏,结构简单,使用方便,如图12所示。
实施例四:其他部分与实施例一、实施例二、实施例三相同,其不同之处在于透镜73与感光板72之间设置有间隙,该间隙为1cm。透镜73与感光板72之间设置间隙,该间隙可保证成像电路能够捕获到较为清晰的图像。
实施例五:其他部分与实施例一、实施例二、实施例三相同,其不同之处在于透镜73与感光板72之间设置有间隙,该间隙为2cm。透镜73与感光板72之间设置间隙,该间隙可保证成像电路能够捕获到较为清晰的图像。