CN108398973A - 一种样本孵育方法、装置及样本孵育器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种样本孵育方法,该方法包括以下步骤:接收孵育指令;控制上层加热板的温度为第一加热温度,下层加热板的温度为第二加热温度;第一加热温度大于第二加热温度;通过上层加热板和下层加热板对目标样本进行加热孵育。应用本发明实施例所提供的技术方案,通过设置在试管孔板上方较高温度的上层加热板和设置在下方稍低温度的下层加热板对目标样本进行加热孵育,可以利用热空气向冷空气扩散的原理,提高孵育器内部空气温度的均匀性,从而降低产生“边缘效应”的概率,并且可以避免水蒸气在试管孔板上方凝结滴到试管孔中造成的交叉污染。本发明还公开了一种样本孵育装置及样本孵育器,具有相应技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及医疗设备技术领域,特别是涉及一种样本孵育方法、装置及样本孵育器。
背景技术
在进行样本孵育时,样本的状态易受温度的影响,不适宜的温度可能会对样本产生较大的损伤,因此样本孵育需要适宜的温度。
现有技术中,在进行多孔板,尤其是96和384孔板样本培养时,通过采用鼓风干燥箱提供一定的温度孵育条件,其内部采用鼓风机循环空气。采用鼓风干燥箱提供一定的温度孵育条件的方法,温度控制比较麻烦,尤其是需要快速升降温度的操作时,鼓风干燥箱响应往往比较滞后,操作也不方便。并且由于箱体中空气气流没有规律,可能会导致箱体中不同位置中的空气温度不同,因此样本在孔板中的位置会影响到样本的生长状态,特别是处在周边以及四个角的孔中,样本通常会表现出分布不均等现象,称为“边缘效应edgeeffects”。该现象在酶联免疫反应ELISA中尤为常见,表现为96孔板的外周孔显色较中心孔深。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:
一种样本孵育方法,所述方法包括:
接收孵育指令;
控制设置在试管孔板上方的上层加热板的温度为第一加热温度,设置在所述试管孔板下方的下层加热板的温度为第二加热温度;其中,所述第一加热温度大于所述第二加热温度;
通过所述上层加热板和所述下层加热板对目标样本进行加热孵育。
在本发明的一种具体实施方式中,在所述通过所述上层加热板和所述下层加热板对目标样本进行加热孵育之后,还包括:
当对所述目标样本加热时长达到所述第一预设时长时,控制所述上层加热板的温度为第一退火温度,所述下层加热板的温度为第二退火温度;
通过所述上层加热板和所述下层加热板对所述目标样本进行第二预设时长的退火处理;
其中,所述第一退火温度小于所述第一加热温度,所述第二退火温度小于所述第二加热温度,且所述第一退火温度大于所述第二退火温度。
在本发明的一种具体实施方式中,在所述通过所述上层加热板和所述下层加热板对所述目标样本进行第二预设时长的退火处理之后,还包括:
向报警设备发送报警提示指令。
一种样本孵育装置,所述装置包括:
指令接收模块,用于接收孵育指令;
温度控制模块,用于控制设置在试管孔板上方的上层加热板的加热温度为第一加热温度,设置在所述试管孔板下方的下层加热板的温度为第二加热温度;其中,所述第一加热温度大于所述第二加热温度;
孵育模块,用于通过所述上层加热板和所述下层加热板对目标样本进行加热孵育。
一种样本孵育器,包括壳体,还包括:
内置于所述壳体装载目标样本的试管孔板、电源、设置在所述试管孔板上方的上层加热板、设置在所述试管孔板下方的下层加热板、与所述上层加热板及所述下层加热板分别相连的控制器;
所述控制器,接收孵育指令;控制所述上层加热板的加热温度为第一加热温度,下层加热板的温度为第二加热温度;其中,所述第一加热温度大于所述第二加热温度;
所述上层加热板,通过所述第一加热温度对所述目标样本进行加热孵育;
所述下层加热板,通过所述第二加热温度对所述目标样本进行加热孵育;
所述电源,为所述上层加热板、所述下层加热板及所述控制器供电。
在本发明的一种具体实施方式中,所述控制器,还用于在所述通过所述上层加热板和所述下层加热板对目标样本进行加热孵育之后,当对所述目标样本加热时长达到所述第一预设时长时,控制所述上层加热板的温度为第一退火温度,所述下层加热板的温度为第二退火温度;其中,所述第一退火温度小于所述第一加热温度,所述第二退火温度小于所述第二加热温度,且所述第一退火温度大于所述第二退火温度;
所述上层加热板,还用于通过所述第一退火温度对所述目标样本进行第二预设时长的退火处理;
所述下层加热板,还用于通过所述第二退火温度对所述目标样本进行所述第二预设时长的退火处理。
在本发明的一种具体实施方式中,所述控制器具体为PID控制器。
在本发明的一种具体实施方式中,还包括:
与所述控制器相连,当所述目标样本退火处理完成时,进行报警的报警设备。
在本发明的一种具体实施方式中,还包括:
内置于所述壳体,设置在所述下层加热板下方的散热器。
在本发明的一种具体实施方式中,还包括:
内置于所述壳体,设置在所述下层加热板下方的偏心轮振荡器。
应用本发明实施例所提供的技术方案,控制器接收孵育指令,控制设置在试管孔板上方的上层加热板的加热温度为第一加热温度,设置在试管孔板下方的下层加热板的温度为第二加热温度,第一加热温度大于第二加热温度,通过上层加热板和下层加热板对目标样本进行加热孵育。通过设置在试管孔板上方的上层加热板和设置在试管孔板下方的下层加热板对目标样本进行加热孵育,并且设置上层加热板的温度大于下层加热板的温度,可以利用热空气向冷空气扩散的原理,提高孵育器内部空气温度的均匀性,从而降低产生“边缘效应”的概率,并且可以避免水蒸气在试管孔板上方凝结滴到试管孔中造成的交叉污染。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中一种样本孵育方法的实施流程图;
图2为本发明实施例中一种样本孵育装置的结构示意图;
图3为本发明实施例中样本孵育器的一种部分剖面结构示意图;
图4为本发明实施例中样本孵育器的另一种部分剖面结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
参见图1,为本发明实施例中一种样本孵育方法的实施流程图,该方法可以包括以下步骤:
S101:接收孵育指令。
当用户需要对目标样本进行孵育时,可以向孵育器中的控制器发送孵育指令,例如可以通过设置在孵育器外壳上的触摸屏进行孵育项目的选择,进而设定孵育时间和孵育温度。孵育器中的控制器接收孵育指令,指令接收完成后,可以继续执行步骤S102。
目标样本可以为待加热孵育的血液、胸腔积液等任意待孵育样本。
S102:控制设置在试管孔板上方的上层加热板的加热温度为第一加热温度,设置在试管孔板下方的下层加热板的温度为第二加热温度。
第一加热温度大于第二加热温度。
控制器在接收到孵育指令后,可以控制上层加热板的温度为第一加热温度,下层加热板的温度为第二加热温度,并且第一加热温度大于第二加热温度。在这种情况下,可以保证孵育器壳体内上面的空气温度高于下面的空气的温度,利用热空气向冷空气扩散的原理,确定了壳体内空气的流通方向,提高了孵育器壳体内空气温度的均匀性,降低了产生“边缘效应”的概率。可以避免水蒸气凝结到装载样本的试管孔板的上方,进而较大地降低了凝结后的液体滴到试管孔中可能会造成交叉污染的概率,减轻了对目标样本的孵育的影响。
S103:通过所述上层加热板和所述下层加热板对目标样本进行加热孵育。
控制器在控制上层加热板的温度为第一加热温度,下层加热板为第二加热温度后,可以通过上层加热板和下层加热板对目标样本进行加热孵育。
应用本发明实施例所提供的方法,控制器接收孵育指令,控制设置在试管孔板上方的上层加热板的加热温度为第一加热温度,设置在试管孔板下方的下层加热板的温度为第二加热温度,第一加热温度大于第二加热温度,通过上层加热板和下层加热板对目标样本进行加热孵育。通过设置在试管孔板上方的上层加热板和设置在试管孔板下方的下层加热板对目标样本进行加热孵育,并且设置上层加热板的温度大于下层加热板的温度,可以利用热空气向冷空气扩散的原理,提高孵育器内部空气温度的均匀性,从而降低产生“边缘效应”的概率,并且可以避免水蒸气在试管孔板上方凝结滴到试管孔中造成的交叉污染。
在本发明的一种具体实施方式中,在步骤S103之后,该方法还可以包括以下步骤:
步骤一:当对目标样本加热时长达到第一预设时长时,控制上层加热板的温度为第一退火温度,下层加热板的温度为第二退火温度;
步骤二:通过上层加热板和下层加热板对目标样本进行第二预设时长的退火处理;
第一退火温度小于第一加热温度,第二退火温度小于第二加热温度,且第一退火温度大于第二退火温度。
控制器在接收到孵育指令后,可以将上层加热板和下层加热板的加热时长设定为第一预设时长。当上层加热板按照第一加热温度,下层加热板按照第二加热温度对目标样本的加热时长达到第一预设时长时,加热孵育完成。控制器可以控制上层加热板的温度为第一退火温度,下层加热板的温度为第二退火温度,对目标样本进行退火处理,在这种情况下,可以避免加热孵育完成后,箱体内温度降低较快,很可能导致DNA双链结构不稳定,易碎裂,易产生“边缘效应”的现象发生。设定的上层加热板的第一退火温度大于下层加热板的第二退火温度,第一退火温度小于对目标样本进行加热孵育时的第一加热温度,第二退火温度小于对目标样本进行加热孵育时的第二加热温度,根据孵育器内“边缘效应”的性质,可以将退火温度设置为37℃,并且可以设定退火处理的时间为第二预设时长。
在加热孵育完成后,通过设置的退火温度可以减缓孵育器内部温度降低的速度,从而减轻对DNA双链结构的影响,减小产生“边缘效应”的概率。
需要说明的是,第一预设时长可以根据孵育项目的不同进行设定,本发明实施例对此不做限定。本发明实施例对第二预设时长也不做限定,如可以将第二预设时长设定为五分钟。
在本发明的一种具体实施方式中,在通过所述上层加热板和所述下层加热板对目标样本进行第二预设时长的退火处理之后,该方法还可以包括以下步骤:
向报警设备发送报警提示指令。
当通过上层加热板和下层加热板对目标样本加热孵育和退火处理均完成后,可以向报警设备发送报警提示指令,报警设备接收到报警提示指令后,进行报警,提醒用户孵育完成。
相应于上面的方法实施例,本发明实施例还提供了一种样本孵育装置,下文描述的一种样本孵育装置与上文描述的一种样本孵育方法可相互对应参照。
参见图2,为本发明实施例中一种样本孵育装置的结构示意图,该装置可以包括以下模块:
指令接收模块201,用于接收孵育指令;
温度控制模块202,用于控制设置在试管孔板上方的上层加热板的加热温度为第一加热温度,设置在试管孔板下方的下层加热板的温度为第二加热温度;其中,第一加热温度大于第二加热温度;
孵育模块203,用于通过上层加热板和下层加热板对目标样本进行第一预设时长的加热孵育。
应用本发明实施例所提供的装置,控制器接收孵育指令,控制设置在试管孔板上方的上层加热板的加热温度为第一加热温度,设置在试管孔板下方的下层加热板的温度为第二加热温度,第一加热温度大于第二加热温度,通过上层加热板和下层加热板对目标样本进行第一预设时长的加热孵育。通过设置在试管孔板上方的上层加热板和设置在试管孔板下方的下层加热板对目标样本进行加热孵育,并且设置上层加热板的温度大于下层加热板的温度,可以利用热空气向冷空气扩散的原理,提高孵育器内部空气温度的均匀性,从而降低产生“边缘效应”的概率,并且可以避免水蒸气在试管孔板上方凝结滴到试管孔中造成的交叉污染。
相应于上面的方法实施例,本发明实施例还提供了一种样本孵育器,下文描述的一种样本孵育器与上文描述的一种样本孵育方法可相互对应参照。
参见图3和图4,本发明实施例所提供的样本孵育器,可以包括壳体100,还可以包括:
内置于壳体100装载目标样本的试管孔板101、电源、设置在试管孔板101上方的上层加热板102、设置在试管孔板101下方的下层加热板103、与上层加热板102及下层加热板103分别相连的控制器;
控制器,接收孵育指令;控制上层加热板102的加热温度为第一加热温度,下层加热板103的温度为第二加热温度;第一加热温度大于第二加热温度;
上层加热板102,通过第一加热温度对目标样本进行第一预设时长的加热孵育;
下层加热板103,通过第二加热温度对目标样本进行第一预设时长的加热孵育;
电源,为上层加热板102、下层加热板103及控制器供电。
本发明实施例所提供的样本孵育器可以包括壳体100,还可以包括内置于壳体100,用于装载目标样本的试管孔板101,内置于壳体100,设置在试管孔板101上方的上层加热板102,设置在试管孔板101下方的下层加热板103,与上层加热板102及下层加热板103分别相连的控制器,
控制器接收用户发送的孵育指令,根据孵育指令,控制上层加热板102的加热温度为第一加热温度,控制下层加热板103的温度为第二加热温度,上层加热板102通过第一加热温度对目标样本进行加热孵育,下层加热板103通过第二加热温度对目标样本进行第一预订时长的加热孵育,第一预订时长可以根据孵育项目的不同进行设定。并且设置的第一加热温度大于第二加热温度,以避免壳体100内的水蒸气在试管孔板101的上方凝结,从而降低交叉污染的概率。
电源用于为上层加热板102、下层加热板103及控制器进行供电。
壳体100内的试管孔板101具体可以为1个96孔板,较大幅度地降低了孵育器壳体100的体积,便于野外调试和安装。可以降低由于孵育器壳体100的体积过大造成“边缘效应”现象的概率。
试管孔板101中的试管具体可以设置为有效深度为77mm的试管,使得试管对各种待孵育样本的适应性更强。
应用本发明实施例所提供的样本孵育器,控制器接收孵育指令,控制设置在试管孔板上方的上层加热板的加热温度为第一加热温度,设置在试管孔板下方的下层加热板的温度为第二加热温度,第一加热温度大于第二加热温度,通过上层加热板和下层加热板对目标样本进行加热孵育。通过设置在试管孔板上方的上层加热板和设置在试管孔板下方的下层加热板对目标样本进行加热孵育,并且设置上层加热板的温度大于下层加热板的温度,可以利用热空气向冷空气扩散的原理,提高孵育器内部空气温度的均匀性,从而降低产生“边缘效应”的概率,并且可以避免水蒸气在试管孔板上方凝结滴到试管孔中造成的交叉污染。
在本发明的一种具体实施方式中,所述控制器,还用于在通过上层加热板和下层加热板对目标样本进行加热孵育之后,当对所述目标样本加热时长达到所述第一预设时长时,控制所述上层加热板102的温度为第一退火温度,所述下层加热板103的温度为第二退火温度;所述第一退火温度小于所述第一加热温度,所述第二退火温度小于所述第二加热温度,且所述第一退火温度大于所述第二退火温度;
所述上层加热板102,还用于通过所述第一退火温度对所述目标样本进行第二预设时长的退火处理;
所述下层加热板103,还用于通过所述第二退火温度对所述目标样本进行所述第二预设时长的退火处理。
当对目标样本加热孵育时长达到第一预设时长时,可以控制上层加热板102的温度为第一退火温度,控制下层加热板103的温度为第二退火温度,上层加热板102通过第一退火温度对目标样本进行退火处理,下层加热板103通过第二退火温度对目标样本进行退火处理并且设置的第一退火温度大于第二退火温度,以避免退火过程中壳体100内的水蒸气在试管孔板101的上方凝结,从而降低交叉污染的概率。同时第一退火温度小于第一加热温度,第二退火温度小于第二加热温度。通过设置的退火温度进行过渡,进一步避免温度剧烈下降造成“边缘效应”。
在本发明的一种具体实施方式中,控制器具体为PID控制器。
PID控制器是一个在工业控制应用中常见的反馈回路部件。这个控制器把收集到的数据和一个参考值进行比较,然后把这个差别用于计算新的输入值,这个新的输入值的目的是可以让系统的数据达到或者保持在参考值。和其他简单的控制运算不同,PID控制器可以根据历史数据和差别的出现率来调整输入值,这样可以使系统更加准确,更加稳定。可以通过数学的方法证明,在其他控制方法导致系统有稳定误差或过程反复的情况下,一个PID反馈回路却可以保持系统的稳定。
在本发明实施例中采用PID控制器可以使上层加热板102的实际温度更接近设定的第一加热温度和第一退火温度,下层加热板103的温度更接近第二加热温度和第二退火温度,提高温度设置的准确性。
在本发明的一种具体实施方式中,该样本孵育器还可以包括:
与控制器相连,当目标样本退火处理完成时,进行报警的报警设备。
样本孵育器还可以包括与控制器相连,当目标样本退火处理完成时,进行报警的报警设备,通过报警设备报警及时提醒用户目标样本孵育完成。
在本发明的一种具体实施方式中,该样本孵育器还可以包括:
内置于壳体100,设置在下层加热板103下方的散热器104。
如图4所示,样本孵育器还可以包括内置于壳体100,设置在下层加热板103下方的散热器104,通过散热器104保证壳体100内空气流通的畅通性,在使用上层加热板102和下层加热板103对目标样本进行加热孵育时,及时将壳体100内的冷空气排出,避免出现由于小部分空间中的冷空气排出不及时造成的“边缘效应”现象。
在本发明的一种具体实施方式中,该样本孵育器还可以包括:
内置于壳体100,设置在下层加热板103下方的偏心轮振荡器105。
如图4所示,样本孵育器还可以包括内置于壳体100,设置在下层加热板103下方的偏心轮振荡器105。通过该偏心轮振荡器105在使用上层加热板102和下层加热板103对目标样本进行加热孵育时,对试管孔板101进行震动,使得试管中的目标样本受热均匀,提高孵育效率。
当圆形没有绕着自己的中心旋转时,就成了偏心轮。偏心轮振荡器105是凸轮的一种,目的是产生振动,像电动筛子,大部分偏心轮振荡器105都是圆形轮,因为圆形轮制造方便,工艺简单。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的样本孵育装置及样本孵育器而言,由于其与实施例公开的样本孵育方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种样本孵育方法,其特征在于,所述方法包括:
接收孵育指令;
控制设置在试管孔板上方的上层加热板的温度为第一加热温度,设置在所述试管孔板下方的下层加热板的温度为第二加热温度;其中,所述第一加热温度大于所述第二加热温度;
通过所述上层加热板和所述下层加热板对目标样本进行加热孵育。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述通过所述上层加热板和所述下层加热板对目标样本进行加热孵育之后,还包括:
当对所述目标样本加热时长达到所述第一预设时长时,控制所述上层加热板的温度为第一退火温度,所述下层加热板的温度为第二退火温度;
通过所述上层加热板和所述下层加热板对所述目标样本进行第二预设时长的退火处理;
其中,所述第一退火温度小于所述第一加热温度,所述第二退火温度小于所述第二加热温度,且所述第一退火温度大于所述第二退火温度。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述通过所述上层加热板和所述下层加热板对所述目标样本进行第二预设时长的退火处理之后,还包括:
向报警设备发送报警提示指令。
4.一种样本孵育装置,其特征在于,所述装置包括:
指令接收模块,用于接收孵育指令;
温度控制模块,用于控制设置在试管孔板上方的上层加热板的加热温度为第一加热温度,设置在所述试管孔板下方的下层加热板的温度为第二加热温度;其中,所述第一加热温度大于所述第二加热温度;
孵育模块,用于通过所述上层加热板和所述下层加热板对目标样本进行加热孵育。
5.一种样本孵育器,包括壳体,其特征在于,还包括:
内置于所述壳体装载目标样本的试管孔板、电源、设置在所述试管孔板上方的上层加热板、设置在所述试管孔板下方的下层加热板、与所述上层加热板及所述下层加热板分别相连的控制器;
所述控制器,接收孵育指令;控制所述上层加热板的加热温度为第一加热温度,下层加热板的温度为第二加热温度;其中,所述第一加热温度大于所述第二加热温度;
所述上层加热板,通过所述第一加热温度对所述目标样本进行加热孵育;
所述下层加热板,通过所述第二加热温度对所述目标样本进行加热孵育;
所述电源,为所述上层加热板、所述下层加热板及所述控制器供电。
6.根据权利要求5所述的样本孵育器,其特征在于,所述控制器,还用于在所述通过所述上层加热板和所述下层加热板对目标样本进行加热孵育之后,当对所述目标样本加热时长达到所述第一预设时长时,控制所述上层加热板的温度为第一退火温度,所述下层加热板的温度为第二退火温度;其中,所述第一退火温度小于所述第一加热温度,所述第二退火温度小于所述第二加热温度,且所述第一退火温度大于所述第二退火温度;
所述上层加热板,还用于通过所述第一退火温度对所述目标样本进行第二预设时长的退火处理;
所述下层加热板,还用于通过所述第二退火温度对所述目标样本进行所述第二预设时长的退火处理。
7.根据权利要求5或6所述的样本孵育器,其特征在于,所述控制器具体为PID控制器。
8.根据权利要求5所述的样本孵育器,其特征在于,还包括:
与所述控制器相连,当所述目标样本退火处理完成时,进行报警的报警设备。
9.根据权利要求5所述的样本孵育器,其特征在于,还包括:
内置于所述壳体,设置在所述下层加热板下方的散热器。
10.根据权利要求5所述的样本孵育器,其特征在于,还包括:
内置于所述壳体,设置在所述下层加热板下方的偏心轮振荡器。
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