CN107245442A - 一种用于检测基因芯片的汽凝仪及其使用方法 - Google Patents

一种用于检测基因芯片的汽凝仪及其使用方法 Download PDF

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谢丽萍
钱唯
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    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
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Abstract

本发明提供一种用于检测基因芯片的汽凝仪，该系统包括信息处理控制器、超声雾化模块、载物台、影像采集模块、显示模块、通信模块、外部框架和外部移动设备。超声雾化模块通过雾化片的超声雾化原理产生水雾，使基因芯片表面发生水汽凝结，放大基因芯片表面信号；影像采集模块拍摄水汽凝结的基因芯片，得到基因芯片的图像或视频；信息处理控制器控制超声雾化模块开启和水雾产生速率，控制显示模块、影像采集模块和通信模块的开启；对采集的图像或视频进行分析处理，得出初步结果，并传输至显示模块和外部移动设备；显示模块显示采集或分析处理的图像或视频信息；通信模块实现信息处理控制器与外部移动设备之间的无线通信或有线通信。

Description

一种用于检测基因芯片的汽凝仪及其使用方法
技术领域
本发明属于基因芯片检测技术领域，具体涉及一种用于检测基因芯片的汽凝仪及其使用方法。
背景技术
随着医疗技术的发展，精准医学已成为当今医疗的发展方向，针对患者个体的生物医学特征采用相应的医疗方案，进而达到“精准治疗”的效果。基因检测作为精准医学的代表，已成为疾病早期诊断、有害细菌或病毒检测、以及法医学应用的关键技术。目前，已经开发出多种用于筛选基因突变的方法，包括等位基因杂交法，核苷酸掺入的引物延伸法，电泳法，质谱法，核酸测序以及实时定量聚合酶链反应检测等。这些方法都需要贵重的检测仪器。目前，开发出一种成本低、使用简便的检测仪器、可实现高通量、快速检测基因突变仍然是一个亟待解决的问题。
我们提出了一种基于水汽凝结原理检测基因突变的方法(授权专利号：CN103882131B)。水汽凝结是一种低成本、无损伤、无需供能的“绿色”方法，可以在短时间内(1分钟)区分表面属性，并且具有高度可重复性。该方法利用设计基因芯片的反应原理，将基因突变转化为相应检测点潮湿度的改变。通过水汽的凝结，实现肉眼识别基因突变。但此方法受限于周围空气的潮湿度和温度的影响。为排除上述影响，本发明在上述专利的基础上，提供了一种产生水汽凝结环境的汽凝仪装置。本发明创新地将超声雾化原理应用到汽凝仪系统中，提供基于水汽凝结方法的信号读取的便携平台。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出一种用于检测基因芯片的汽凝仪及其使用方法。
本发明的技术方案是：
一种用于检测基因芯片的汽凝仪，包括信息处理控制器、超声雾化模块、载物台、影像采集模块、显示模块、通信模块、外部框架和外部移动设备。
所述信息处理控制器、超声雾化模块、载物台、影像采集模块和通信模块均放置于外部框架内，所述显示模块嵌入所述外部框架上方，所述影像采集模块设置于所述载物台上方位置，所述影像采集模块的输出端连接所述信息处理控制器的输入端，所述信息处理控制器的输出端连接所述显示模块的输入端和超声雾化模块的输入端，所述信息处理控制器通过所述通信模块连接外部移动设备；
所述的超声雾化模块，用于通过雾化片的超声雾化原理产生水雾，增加基因芯片附近的空气湿度，使基因芯片表面发生水汽凝结，放大基因芯片表面信号；
所述的载物台，用于放置基因芯片；
所述的影像采集模块，用于拍摄水汽凝结的基因芯片，得到基因芯片的图像或视频；
所述的显示模块，用于显示采集或分析处理的图像或视频信息；
所述的通信模块，用于实现信息处理控制器与外部移动设备之间的无线通信或有线通信，将信息处理与控制器中存储的基因芯片的图像或影像传输至外部移动设备；
所述的信息处理控制器，用于控制超声雾化模块开启和水雾产生速率，控制显示模块、影像采集模块和通信模块的开启；对采集的图像或视频进行分析处理，得出初步结果，并传输至显示模块和外部移动设备。
所述超声雾化模块的雾化片为陶瓷雾化片、微孔雾化片或不锈钢雾化片。
所述信息处理控制器采用微型计算机。
所述外部框架的结构为立方体框架。
所述显示模块采用LCD显示器或触屏显示器。
所述外部移动设备包括智能手机、计算机、云平台。
所述通信模块的有线通信的方式为：采用USB接口或网线连接方式连接信息处理控制器与外部移动设备。
所述通信模块的无线通信的方式为：采用蓝牙连接方式、红外连接方式、Wi-Fi连接方式或Zigbee连接方式连接处理控制器与外部移动设备。
所述对采集的图像或视频进行分析处理包括：对采集的图像或视频进行识别、分析、判断芯片突变基因。
用于检测基因芯片的汽凝仪的使用方法，包括以下步骤：
101、将待检测的基因芯片放置在载物台上；
102、通过信息处理控制器启动超声雾化模块，通过超声雾化原理产生水雾，使基因芯片表面发生水汽凝结，放大基因芯片表面信号；
103、通过信息处理控制器开启影像采集模块，拍摄水汽凝结的基因芯片，得到基因芯片的图像或视频；
104、通过影像采集模块采集的基因芯片的图像或视频传输至信息处理控制器；
105、通过信息处理控制器对采集到的图像或视频进行分析处理，得出初步结果，将信息处理控制器中存储的图像或视频，或将分析处理后的图像或视频传输至传输到显示模块中显示；
106、通过显示模块显示采集或分析处理的图像或视频信息；
107、通过信息处理控制器将采集到或分析处理的图像或视频信息通过通信模块传输至外部移动设备。
本发明的有益效果：
本发明提出一种用于检测基因芯片的汽凝仪及其使用方法，该汽凝仪结构简单、成本低廉，便于携带，可实现产生水雾、实时图像采集、基因芯片信息分析处理和传输功能等功能。将对经济欠发达地区的精准医学中发挥关键作用。
附图说明
图1为本发明实施方式中用于检测基因芯片的汽凝仪的结构框图。
图2为本发明实施方式中使用检测基因芯片的汽凝仪的具体过程的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施方式加以详细的说明。
本发明提出一种用于检测基因芯片的汽凝仪及其使用方法，包括信息处理控制器、超声雾化模块、载物台、影像采集模块、显示模块、通信模块、外部框架和外部移动设备，如图1所示。
所述信息处理控制器、超声雾化模块、载物台、影像采集模块和通信模块均放置于外部框架内，所述显示模块嵌入所述外部框架上方，所述影像采集模块设置于所述载物台上方位置，所述影像采集模块的输出端连接所述信息处理控制器的输入端，所述信息处理控制器的输出端连接所述显示模块的输入端和超声雾化模块的输入端，所述信息处理控制器通过所述通信模块连接外部移动设备。
本实施方式中，外部框架的结构为长10-20cm，宽5-20cm，高5-15cm的立方体框架。
所述的超声雾化模块，用于通过雾化片的超声雾化原理产生水雾，增加基因芯片附近的空气湿度，使基因芯片表面发生水汽凝结，放大基因芯片表面信号。
本实施方式中，超声雾化模块采用陶瓷雾化片。
所述的载物台，用于放置基因芯片。
所述的影像采集模块，用于拍摄水汽凝结的基因芯片，得到基因芯片的图像或视频。
本实施方式中，影像采集模块选用迷你摄像机RMONCAM MX807。
所述的显示模块，用于显示采集或分析处理的图像或视频信息。
所述的通信模块，用于实现信息处理控制器与外部移动设备之间的无线通信或有线通信，将信息处理与控制器中存储的基因芯片的图像或影像传输至外部移动设备。
本实施方式中，采用Wi-Fi连接方式。
所述的信息处理控制器，用于控制超声雾化模块开启和水雾产生速率，控制显示模块、影像采集模块和通信模块的开启；对采集的图像或视频进行分析处理，得出初步结果，并传输至显示模块和外部移动设备。
本实施方式中，信息处理控制器采用微型计算机，型号为LinkSprite pcDuino。
所述外部移动设备包括智能手机、计算机、云平台。
所述对采集的图像或视频进行分析处理包括：对采集的图像或视频进行识别、分析、判断芯片突变基因。
使用上述用于检测基因芯片的汽凝仪的具体过程，如图2所示，包括以下步骤：
101、将待检测的基因芯片放置在载物台上；
102、通过信息处理控制器启动超声雾化模块，通过超声雾化原理产生水雾，使基因芯片表面发生水汽凝结，放大基因芯片表面信号；
103、通过信息处理控制器开启影像采集模块，拍摄水汽凝结的基因芯片，得到基因芯片的图像或视频；
104、通过影像采集模块采集的基因芯片的图像或视频传输至信息处理控制器；
105、通过信息处理控制器对采集到的图像或视频进行分析处理，得出初步结果，将信息处理控制器中存储的图像或视频，或将分析处理后的图像或视频传输至传输到显示模块中显示；
106、通过显示模块显示采集或分析处理的图像或视频信息；
107、通过信息处理控制器将采集到或分析处理的图像或视频信息通过通信模块传输至外部移动设备。

Claims (10)

1.一种用于检测基因芯片的汽凝仪，其特征在于，包括信息处理控制器、超声雾化模块、载物台、影像采集模块、显示模块、通信模块、外部框架和外部移动设备；
所述信息处理控制器、超声雾化模块、载物台、影像采集模块和通信模块均放置于外部框架内，所述显示模块嵌入所述外部框架上方，所述影像采集模块设置于所述载物台上方位置，所述影像采集模块的输出端连接所述信息处理控制器的输入端，所述信息处理控制器的输出端连接所述显示模块的输入端和超声雾化模块的输入端，所述信息处理控制器通过所述通信模块连接外部移动设备；
所述的超声雾化模块，用于通过雾化片的超声雾化原理产生水雾，增加基因芯片附近的空气湿度，使基因芯片表面发生水汽凝结，放大基因芯片表面信号；
所述的载物台，用于放置基因芯片；
所述的影像采集模块，用于拍摄水汽凝结的基因芯片，得到基因芯片的图像或视频；
所述的显示模块，用于显示采集或分析处理的图像或视频信息；
所述的通信模块，用于实现信息处理控制器与外部移动设备之间的无线通信或有线通信，将信息处理与控制器中存储的基因芯片的图像或影像传输至外部移动设备；
所述的信息处理控制器，用于控制超声雾化模块开启和水雾产生速率，控制显示模块、影像采集模块和通信模块的开启；对采集的图像或视频进行分析处理，得出初步结果，并传输至显示模块和外部移动设备。
2.根据权利要求1所述的用于检测基因芯片的汽凝仪，其特征在于，所述超声雾化模块的雾化片为陶瓷雾化片、微孔雾化片或不锈钢雾化片。
3.根据权利要求1所述的用于检测基因芯片的汽凝仪，其特征在于，所述信息处理控制器采用微型计算机。
4.根据权利要求1所述的用于检测基因芯片的汽凝仪，其特征在于，所述外部框架的结构为立方体框架。
5.根据权利要求1所述的用于检测基因芯片的汽凝仪，其特征在于，所述显示模块采用LCD显示器或触屏显示器。
6.根据权利要求1所述的用于检测基因芯片的汽凝仪，其特征在于，所述外部移动设备包括智能手机、计算机、云平台。
7.根据权利要求1所述的用于检测基因芯片的汽凝仪，其特征在于，所述通信模块的有线通信的方式为：采用USB接口或网线连接方式连接信息处理控制器与外部移动设备。
8.根据权利要求1所述的用于检测基因芯片的汽凝仪，其特征在于，所述通信模块的无线通信的方式为：采用蓝牙连接方式、红外连接方式、Wi-Fi连接方式或Zigbee连接方式连接处理控制器与外部移动设备。
9.根据权利要求1所述的用于检测基因芯片的汽凝仪，其特征在于，所述对采集的图像或视频进行分析处理包括：对采集的图像或视频进行识别、分析、判断芯片突变基因。
10.权利要求1所述的用于检测基因芯片的汽凝仪的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
101、将待检测的基因芯片放置在载物台上；
102、通过信息处理控制器启动超声雾化模块，通过超声雾化原理产生水雾，使基因芯片表面发生水汽凝结，放大基因芯片表面信号；
103、通过信息处理控制器开启影像采集模块，拍摄水汽凝结的基因芯片，得到基因芯片的图像或视频；
104、通过影像采集模块采集的基因芯片的图像或视频传输至信息处理控制器；
105、通过信息处理控制器对采集到的图像或视频进行分析处理，得出初步结果，将信息处理控制器中存储的图像或视频，或将分析处理后的图像或视频传输至传输到显示模块中显示；
106、通过显示模块显示采集或分析处理的图像或视频信息；
107、通过信息处理控制器将采集到或分析处理的图像或视频信息通过通信模块传输至外部移动设备。
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