CN107488586A - 一种基于hrm技术的智能系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于HRM技术的智能系统，包括样品预处理模块、温度控制模块、物料添加模块、进度检测模块和控制与分析模块，所述样品预处理模块、温度控制模块、物料添加模块、进度检测模块分别与控制与分析模块相连接，所述样品预处理模块用于对样品进行采集和配制，所述样品预处理模块包括样品采集单元、样品检测单元、样品判定单元和样品稀释单元，所述温度控制模块用于对反应体系的温度进行控制，所述温度控制模块包括温度检测模块、温度判定模块、温度预设模块和温度调节模块。本发明提出的智能系统，设计合理，对样品的检测效率和准确度高，对样品浓度、温度以及样品的加入均采用智能控制，避免人为误差。

Description

一种基于HRM技术的智能系统

技术领域

本发明涉及生物检验技术领域，尤其涉及一种基于HRM技术的智能系统。

背景技术

高分辨率熔解曲线分析技术简称HRM，是近年来兴起的一种检测基因突变、进行基因分型和SNP检测的新工具，可以迅速的检测出核酸片段中单碱基的突变。HRM 技术因其操作简便、快速、高通量、灵敏性特异性高、对样品无污染、使用成本低等优点而被迅速的应用在生命科学、医学、农学、畜牧业等领域的研究工作中。尤其是在基因的突变扫描、基因组配型、等位基因频率分析、物种和品种鉴定、甲基化研究以及法医学和亲子鉴定上具有广阔的应用前景。

然而HRM技术在实际应用中仍存在一定的影响检测结果的因素，比如样品浓度的控制问题，不同浓度的样品所制得的DNA片段的浓度也不同，而不同浓度的DNA片段又会使其熔解温度的值发生变化，所以样品的浓度也会对准确度产生影响，而在实际应用中，通常采用人工手动稀释的方式，致使样品配制效率低、浓度配制误差大；而且扩增反应过程中扩增产物是否达到平台期也会对样品的检测结果产生影响，而实际应用中通常为了尽可能多的扩增产物达到平台期会增加扩增循环次数，而过多的循环次数又会造成扩增时间的延长，以及反应效率的降低。基于此，本发明提出一种基于HRM技术的智能系统。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于HRM技术的智能系统。

一种基于HRM技术的智能系统，包括样品预处理模块、温度控制模块、物料添加模块、进度检测模块和控制与分析模块，所述样品预处理模块、温度控制模块、物料添加模块、进度检测模块分别与控制与分析模块相连接，所述样品预处理模块用于对样品进行采集和配制，所述样品预处理模块包括样品采集单元、样品检测单元、样品判定单元和样品稀释单元，所述温度控制模块用于对反应体系的温度进行控制，所述温度控制模块包括温度检测模块、温度判定模块、温度预设模块和温度调节模块，所述物料添加模块用于待测样品、饱和染料以及扩增引物的加入，所述物料添加模块包括待测样品加入单元、饱和染料加入单元、扩增引物加入单元，所述进度检测模块用于检测扩增产物平台期以及样品熔融过程中的荧光强度，所述进度检测模块包括平台期检测单元和荧光强度检测单元。

优选的，所述样品采集单元、样品检测单元、样品判定单元和样品稀释单元依次相连，且样品稀释单元的输出端与样品检测单元的输入端相连接，所述样品判定单元的输出端还与控制与分析模块的输入端相连接。

优选的，所述样品稀释单元包括高浓度稀释单元、中浓度稀释单元和低浓度稀释单元。

优选的，所述样品判定单元用于对样品检测单元检测的样品浓度进行判定，所述样品判定的结果分为三类，第一类为超高浓度样品，第二类为高浓度样品，第三类为中浓度样品，第四类为正常样品，所述超高浓度样品对应的样品吸光度值在5以上，所述高浓度样品对应的吸光度值为3～5，且包括5，所述中浓度样品对应的吸光度值为1.2～3，且包括3，所述正常样品对应的吸光度值为1.2以下，且包括1.2。

优选的，所述样品判定的结果为第一类时，启动高浓度稀释单元，所述样品判定的结果为第二类时，启动中浓度稀释单元，所述样品判定的结果为第三类时，启动低浓度稀释单元，所述样品判定的结果为第四类时，不启动样品稀释单元。

优选的，所述温度检测单元和温度预设单元的输出端均与温度判定单元的输入端相连接，所述温度判定单元的输出端分别与温度调节单元的输入端和控制与分析模块的输入端相连接。

本发明还提出了一种基于HRM技术的智能系统的工作流程，包括以下步骤：

S1、将样品置于样品架上，样品采集单元对样品进行采集，样品检测单元对采集的样品进行吸光度检测，样品判定单元根据检测的样品的吸光度的值进行分类，当为第一、二、三类时启动对应的样品稀释单元，对样品进行稀释，稀释完成后再对样品进行吸光度检测、样品判定、稀释直至样品的吸光度被判定为第四类；

S2、控制与分析模块依次启动待测样品加入单元、饱和染料加入单元和扩增引物加入单元，同时在温度预设单元设定扩增程序条件和熔融升温程序，温度检测单元对反应装置中的温度进行检测，并由温度判定单元判断温度检测单元与温度预设单元中的温度是否一致，不一致则终止下步反应，启动温度调节单元升高或降低温度，再重复温度检测、温度判定、温度调节直至达到预设温度，再进行下步反应；

S3、当预设的扩增程序完成后启动平台期检测单元，检测扩增引物是否达到平台期，若扩增引物未达到平台期则再次启动扩增程序中的延伸程序，直至扩增引物都达到平台期，然后启动熔融升温程序和荧光强度检测单元，对熔融过程中的荧光强度进行检测并发送至控制与分析模块，对检测的荧光强度进行分析，完成检测。

本发明提出的智能系统，设计合理，对样品的检测效率和准确度高，对样品浓度、温度以及样品的加入均采用智能控制，保证样品检测的准确性，避免人为误差，该系统基于HRM技术对样品进行智能分析，对待分析样品的浓度进行控制，根据不同浓度样品进行自动分配稀释方法，智能调节样品的浓度，保证进行扩充反应前的浓度保持适宜，且样品间的浓度相当，避免样品浓度差异给准确度带来的影响，提高系统检测样品的准确性，再配合扩增及熔融过程中温度的准确控制，每一步温度达到预设温度后再进行下步反应，保证扩增反应每步的温度恒定，有助于样品的扩增，而且平台期的检测以及扩增反应中的延伸程序的反复操作既可以保证进行熔融前的扩增产物都达到相似程度，进而为样品检测的准确度提供保证，同时又可以最大程度的缩短扩增反应的时间，提高扩增反应效率，进而提高样品的检测效率。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于HRM技术的智能系统的框图。

具体实施方式

参照图1，下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

本发明提出的一种基于HRM技术的智能系统，包括样品预处理模块、温度控制模块、物料添加模块、进度检测模块和控制与分析模块，所述样品预处理模块、温度控制模块、物料添加模块、进度检测模块分别与控制与分析模块相连接，所述样品预处理模块用于对样品进行采集和配制，所述样品预处理模块包括样品采集单元、样品检测单元、样品判定单元和样品稀释单元，所述样品采集单元、样品检测单元、样品判定单元和样品稀释单元依次相连，且样品稀释单元的输出端与样品检测单元的输入端相连接，所述样品判定单元的输出端还与控制与分析模块的输入端相连接，所述样品稀释单元包括高浓度稀释单元、中浓度稀释单元和低浓度稀释单元，所述温度控制模块用于对反应体系的温度进行控制，所述温度控制模块包括温度检测模块、温度判定模块、温度预设模块和温度调节模块，所述温度检测单元和温度预设单元的输出端均与温度判定单元的输入端相连接，所述温度判定单元的输出端分别与温度调节单元的输入端和控制与分析模块的输入端相连接，所述物料添加模块用于待测样品、饱和染料以及扩增引物的加入，所述物料添加模块包括待测样品加入单元、饱和染料加入单元、扩增引物加入单元，所述进度检测模块用于检测扩增产物平台期以及样品熔融过程中的荧光强度，所述进度检测模块包括平台期检测单元和荧光强度检测单元。

本发明中，所述样品判定单元用于对样品检测单元检测的样品浓度进行判定，所述样品判定的结果分为三类，第一类为超高浓度样品，第二类为高浓度样品，第三类为中浓度样品，第四类为正常样品，所述超高浓度样品对应的样品吸光度值在5以上，所述高浓度样品对应的吸光度值为3～5，且包括5，所述中浓度样品对应的吸光度值为1.2～3，且包括3，所述正常样品对应的吸光度值为1.2以下，且包括1.2；所述样品判定的结果为第一类时，启动高浓度稀释单元，所述样品判定的结果为第二类时，启动中浓度稀释单元，所述样品判定的结果为第三类时，启动低浓度稀释单元，所述样品判定的结果为第四类时，不启动样品稀释单元。

其工作流程，包括以下步骤：

S1、将样品置于样品架上，样品采集单元对样品进行采集，样品检测单元对采集的样品进行吸光度检测，样品判定单元根据检测的样品的吸光度的值进行分类，当样品的吸光度值在5以上时，启动高浓度稀释单元，当样品的吸光度值为3～5且包括5时，启动中浓度稀释单元，当样品的吸光度值为1.2～3且包括3时启动低浓度稀释单元，稀释完成后再对样品进行吸光度检测、样品判定、稀释直至样品的吸光度值为1.2或1.2以下时停止样品稀释单元；

S2、控制与分析模块依次启动待测样品加入单元、饱和染料加入单元和扩增引物加入单元，同时在温度预设单元设定扩增程序条件和熔融升温程序，温度检测单元对反应装置中的温度进行检测，并由温度判定单元判断温度检测单元与温度预设单元中的温度是否一致，不一致则终止下步反应，启动温度调节单元升高或降低温度，再重复温度检测、温度判定、温度调节直至达到预设温度，再进行下步反应；

S3、当预设的扩增程序完成后启动平台期检测单元，检测扩增引物是否达到平台期，若扩增引物未达到平台期则再次启动扩增程序中的延伸程序，直至扩增引物都达到平台期，然后启动熔融升温程序和荧光强度检测单元，对熔融过程中的荧光强度进行检测并发送至控制与分析模块，对检测的荧光强度进行分析，完成检测。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于HRM技术的智能系统，其特征在于，包括样品预处理模块、温度控制模块、物料添加模块、进度检测模块和控制与分析模块，所述样品预处理模块、温度控制模块、物料添加模块、进度检测模块分别与控制与分析模块相连接，所述样品预处理模块用于对样品进行采集和配制，所述样品预处理模块包括样品采集单元、样品检测单元、样品判定单元和样品稀释单元，所述温度控制模块用于对反应体系的温度进行控制，所述温度控制模块包括温度检测模块、温度判定模块、温度预设模块和温度调节模块，所述物料添加模块用于待测样品、饱和染料以及扩增引物的加入，所述物料添加模块包括待测样品加入单元、饱和染料加入单元、扩增引物加入单元，所述进度检测模块用于检测扩增产物平台期以及样品熔融过程中的荧光强度，所述进度检测模块包括平台期检测单元和荧光强度检测单元。

2.根据权利要求1所述的一种基于HRM技术的智能系统，其特征在于，所述样品采集单元、样品检测单元、样品判定单元和样品稀释单元依次相连，且样品稀释单元的输出端与样品检测单元的输入端相连接，所述样品判定单元的输出端还与控制与分析模块的输入端相连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于HRM技术的智能系统，其特征在于，所述样品稀释单元包括高浓度稀释单元、中浓度稀释单元和低浓度稀释单元。

4.根据权利要求1所述的一种基于HRM技术的智能系统，其特征在于，所述样品判定单元用于对样品检测单元检测的样品浓度进行判定，所述样品判定的结果分为三类，第一类为超高浓度样品，第二类为高浓度样品，第三类为中浓度样品，第四类为正常样品，所述超高浓度样品对应的样品吸光度值在5以上，所述高浓度样品对应的吸光度值为3～5，且包括5，所述中浓度样品对应的吸光度值为1.2～3，且包括3，所述正常样品对应的吸光度值为1.2以下，且包括1.2。

5.根据权利要求3-4所述的一种基于HRM技术的智能系统，其特征在于，所述样品判定的结果为第一类时，启动高浓度稀释单元，所述样品判定的结果为第二类时，启动中浓度稀释单元，所述样品判定的结果为第三类时，启动低浓度稀释单元，所述样品判定的结果为第四类时，不启动样品稀释单元。

6.根据权利要求1所述的一种基于HRM技术的智能系统，其特征在于，所述温度检测单元和温度预设单元的输出端均与温度判定单元的输入端相连接，所述温度判定单元的输出端分别与温度调节单元的输入端和控制与分析模块的输入端相连接。

7.根据权利要求1-6所述的一种基于HRM技术的智能系统，其特征在于，其工作流程包括以下步骤：

S1、将样品置于样品架上，样品采集单元对样品进行采集，样品检测单元对采集的样品进行吸光度检测，样品判定单元根据检测的样品的吸光度的值进行分类，当为第一、二、三类时启动对应的样品稀释单元，对样品进行稀释，稀释完成后再对样品进行吸光度检测、样品判定、稀释直至样品的吸光度被判定为第四类；

S2、控制与分析模块依次启动待测样品加入单元、饱和染料加入单元和扩增引物加入单元，同时在温度预设单元设定扩增程序条件和熔融升温程序，温度检测单元对反应装置中的温度进行检测，并由温度判定单元判断温度检测单元与温度预设单元中的温度是否一致，不一致则终止下步反应，启动温度调节单元升高或降低温度，再重复温度检测、温度判定、温度调节直至达到预设温度，再进行下步反应；

S3、当预设的扩增程序完成后启动平台期检测单元，检测扩增引物是否达到平台期，若扩增引物未达到平台期则再次启动扩增程序中的延伸程序，直至扩增引物都达到平台期，然后启动熔融升温程序和荧光强度检测单元，对熔融过程中的荧光强度进行检测并发送至控制与分析模块，对检测的荧光强度进行分析，完成检测。