CN112011453A - 智能基因检测分析系统 - Google Patents

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CN112011453A
CN112011453A CN202010654930.4A CN202010654930A CN112011453A CN 112011453 A CN112011453 A CN 112011453A CN 202010654930 A CN202010654930 A CN 202010654930A CN 112011453 A CN112011453 A CN 112011453A
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Abstract

本申请公开了一种智能基因检测分析系统，包括：第一类容器，至少具有一个第一类射频标签；第二类容器，至少具有一个第二类射频标签；移液器，用于将第一类容器内的液体转移至第二类容器且具有一个第三类射频标签；PCR装置，用于对第二类容器内的液体进行PCR处理；外置标签管理装置，用于读取或写入第一类射频标签、第二类射频标签和第三类射频标签的数据；外置图像采集装置，用于采集第一类容器、第二类容器以及移液器的图像数据；服务器，用于存储并处理外置标签管理装置和外置图像采集装置的传输的数据并将它们的数据进行关联。本申请的有益之处在于提供一种通过图像和射频标签数据的采集进而实现检测数据智能匹配的智能基因检测分析系统。

Description

智能基因检测分析系统
技术领域
本申请涉及一种基因检测分析系统，具体涉及一种智能基因检测分析系统。
背景技术
聚合酶链反应（polymerase chain reaction，PCR)是利用一段DNA为模板，在DNA聚合酶和核苷酸底物共同参与下，将该段DNA扩增至足够数量，以便进行结构和功能分析。PCR检测方法在临床上快速诊断细菌性传染病等方面具有极为重要的意义。
现有的PCR检测系统往往不够智能，数据流往往需要人工输入或者匹配。
发明内容
一种智能基因检测分析系统，包括：第一类容器，至少具有一个第一类射频标签；第二类容器，至少具有一个第二类射频标签；移液器，用于将所述第一类容器内的液体转移至所述第二类容器且具有一个第三类射频标签；PCR装置，用于对所述第二类容器内的液体进行PCR处理；外置标签管理装置，用于读取或写入所述第一类射频标签、第二类射频标签和第三类射频标签的数据；外置图像采集装置，用于采集所述第一类容器、第二类容器以及移液器的图像数据；服务器，用于存储并处理所述外置标签管理装置和外置图像采集装置的传输的数据并将它们的数据进行关联。
进一步地，所述第一类容器包括一个敞口器皿，所述第一类射频标签被构造为套装在所述敞口器皿外周的安装带和标签盒。
进一步地，所述第二类容器包括一个PCR试管，所述第二类射频标签被构造为套装在所述PCR试管外周的标签带。
进一步地，所述第二类容器包括一个PCR试样板，所述第二类射频标签被构造为嵌入在所述PCR试样板中的标签贴片。
进一步地，所述移液器内部设置所述第三类射频标签。
进一步地，所述PCR装置设有内置标签管理模块以读取所述第二类射频标签。
进一步地，所述PCR装置设有内置图像采集模块以采集所述第二类容器的图像。
进一步地，所述第一类容器和第二类容器均设有图像码。
进一步地，所述智能基因检测分析系统还包括：电泳仪，用于对所述第二类容器中的液体进行电泳分析；所述电泳仪设有内置标签管理模块以读取所述第二类射频标签。
进一步地，所述电泳仪设有内置图像采集模块以采集所述第二类容器的图像。
本申请的有益之处在于：提供一种通过图像和射频标签数据的采集进而实现检测数据智能匹配的智能基因检测分析系统。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本申请一种实施例的智能基因检测分析系统的示意框图；
图2是根据本申请一种实施例的第一类容器的侧视结构示意图；
图3是根据本申请一种实施例的第一类容器的俯视结构示意图；
图4是根据本申请一种实施例的第二类容器的侧视结构示意图（开盖状态）；
图5是根据本申请一种实施例的第二类容器的侧视结构示意图（封盖状态）；
图6是根据本申请一种实施例的第二类容器的俯视结构示意图；
图7是根据本申请另一种实施例的第二类容器的结构示意图；
图8至图10是根据本申请一种实施例的智能基因检测分析系统操作步骤示意图；
图11至图15是根据本申请一种实施例的智能基因检测分析系统中各个设备与服务器交互的示意图。
图中附图标记的含义：
容器200，敞口器皿201，安装带202，标签盒203；PCR试管300，试管本体301，标签带302，封盖303；PCR试样板400，板体401，管体402，标签贴片403，UWB标签404；服务器501，俯拍摄像头502，横拍摄像头503，外置标签管理设备504，第一类容器505，移液器506，第二类容器507；PCR装置600，电泳仪700。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
参照图1至图15所示，智能基因检测分析系统包括：第一类容器、第二类容器、移液器、PCR装置、外置标签管理装置、外置图像采集装置和服务器。
其中，第一类容器至少具有一个第一类射频标签；第二类容器至少具有一个第二类射频标签；移液器用于将第一类容器内的液体转移至第二类容器且具有一个第三类射频标签；PCR装置用于对第二类容器内的液体进行PCR处理；外置标签管理装置用于读取或写入第一类射频标签、第二类射频标签和第三类射频标签的数据；外置图像采集装置用于采集第一类容器、第二类容器以及移液器的图像数据；服务器用于存储并处理外置标签管理装置和外置图像采集装置的传输的数据并将它们的数据进行关联。
服务器可以通过外置图像采集装置和外置标签管理装置获取容器数据以及移液器的数据从而智能获取检测所需的数据和结果。外置图像采集装置可以包括一个或多个摄像头，外置标签管理装置包括一个或多个设置在特定位置（比如不同工序位置）的射频标签读写器，射频标签读写器具有无线远程读写功能，其可以通过耦合线圈读取或写入射频标签的数据。
作为具体方案，第一类容器包括一个敞口器皿，第一类射频标签被构造为套装在敞口器皿外周的安装带和标签盒。第一类容器可以作为存储容器或者中转容器，可以通过采集设置标签盒上的二维码数据以及射频标签的数据，在服务器中匹配，并识别容器中液体的种类。
第二类容器包括一个PCR试管，第二类射频标签被构造为套装在PCR试管外周，尤其是试管本体的标签带。作为优选方案，PCR试管的封盖上设有太阳码。在通过移液器向PCR试管注液后，可以通过射频标签和太阳码对容器中液体进行备注。
作为第二类容器包括一个PCR试样板，第二类射频标签被构造为嵌入在PCR试样板中的标签贴片。PCR试样板包括板体和管体，其能够批量的置入PCR装置和电泳仪从而实现批量检测。标签贴片可以嵌入在板体中，作为扩展方案，PCR试样板还包括UWB标签，可以接发UWB信号，从而实现对PCR试样板的定位。另外，在板体对应不同管体位置处的板体处，通过激光刻蚀刻有识别码，比如二维码或条形码，优选为条形码。为了批量应用，PCR试样板可以对应每个管体的管口刻蚀相同条形码，而通过PCR试样板的射频标签进一步附加识别条件。
作为具体方案，移液器内部设置第三类射频标签并且还设有无线通讯模块和控制器，移液器可以通过采集移液器的移液体积，从而将数据上传到服务器。
作为更具体的方案，移液器外部也粘贴有识别码。在移液操作时，两个摄像机通过采集图像，确定移液去向。
作为具体方案，PCR装置设有内置标签管理模块以读取第二类射频标签。并且，PCR装置设有内置图像采集模块以采集第二类容器的图像。这样PCR装置可以通过射频数据和图像数据采集其所加工的试样。
具体而言，智能基因检测分析系统还包括电泳仪。电泳仪用于对第二类容器中的液体进行电泳分析；电泳仪设有内置标签管理模块以读取第二类射频标签。并且，电泳仪设有内置图像采集模块以采集第二类容器的图像。这样，电泳仪可以射频数据和图像数据采集其所检测的试样，并根据识别信息向服务器传输对应的检测结构。
作为扩展方案，移液器、PCR装置和电泳仪与服务器可以通过无线通讯传输数据。
作为扩展方案，也可以设置其他传感器以采集重量或者其他系统所需的物理量。
如图8至图15所示，本申请还提供了一种智能基因检测分析方法，具体包括如下步骤：
在第一工序位置处，设置俯拍摄像头和横拍摄像头以及外置标签管理设备，作为扩展方案，还设置有一重力传感器。
采用移液器从第一类容器吸取液体时，采集第一类容器以及移液器的图形标签数据以及射频标签数据，从而使服务器获知，取液的种类以及取液量，并记录移液器的数据。重力传感器可以核对取液量并记录剩余量。
作为一种扩展方案，数据的采集可以通过摄像头一旦采集到进入视野范围的特定图形标签作为触发条件。
作为另一种扩展方案，数据的采集可以通过移液器的操作动作或者移液器的位置移动作为触发条件。作为优选方案，移液器设有UWB标签或者陀螺仪以识别移液器的位置变化。
在第二工序位置处，也可以设置俯拍摄像头和横拍摄像头以及外置标签管理设备第一工序位置和第二工序位置可以分开一定距离，当然，也可以采用物理隔离的方式，比如采用屏蔽隔板的方式实现。
采集移液器向第二类容器注入液体时，采集第二类容器以及移液器的图形标签数据以及射频标签数据，从而使服务器获知，注液的种类以及取液量，并记录移液器的数据。这里需要说明的是第二类容器的图形数据需要采用与第一类容器不同的图形。
第一类容器的图形标签为二维码，第二类容器的图形标签为太阳码或者条形码，这样方便识别和区分不同设备。
将第二类容器依次置入PCR设备以及电泳仪，从而获取试样的来源，并将检测结果以及工艺工序与试样来源结合从而实现智能检测。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能基因检测分析系统，其特征在于：
所述智能基因检测分析系统包括：
第一类容器，至少具有一个第一类射频标签；
第二类容器，至少具有一个第二类射频标签；
移液器，用于将所述第一类容器内的液体转移至所述第二类容器且具有一个第三类射频标签；
PCR装置，用于对所述第二类容器内的液体进行PCR处理；
外置标签管理装置，用于读取或写入所述第一类射频标签、第二类射频标签和第三类射频标签的数据；
外置图像采集装置，用于采集所述第一类容器、第二类容器以及移液器的图像数据；
服务器，用于存储并处理所述外置标签管理装置和外置图像采集装置的传输的数据并将它们的数据进行关联。
2.根据权利要求1所述的智能基因检测分析系统，其特征在于：
所述第一类容器包括一个敞口器皿，所述第一类射频标签被构造为套装在所述敞口器皿外周的安装带和标签盒。
3.根据权利要求1所述的智能基因检测分析系统，其特征在于：
所述第二类容器包括一个PCR试管，所述第二类射频标签被构造为套装在所述PCR试管外周的标签带。
4.根据权利要求1所述的智能基因检测分析系统，其特征在于：
所述第二类容器包括一个PCR试样板，所述第二类射频标签被构造为嵌入在所述PCR试样板中的标签贴片。
5.根据权利要求1所述的智能基因检测分析系统，其特征在于：
所述移液器内部设置所述第三类射频标签。
6.根据权利要求1所述的智能基因检测分析系统，其特征在于：
所述PCR装置设有内置标签管理模块以读取所述第二类射频标签。
7.根据权利要求1所述的智能基因检测分析系统，其特征在于：
所述PCR装置设有内置图像采集模块以采集所述第二类容器的图像。
8.根据权利要求1所述的智能基因检测分析系统，其特征在于：
所述第一类容器和第二类容器均设有图像码。
9.根据权利要求8所述的智能基因检测分析系统，其特征在于：
所述智能基因检测分析系统还包括：
电泳仪，用于对所述第二类容器中的液体进行电泳分析；
所述电泳仪设有内置标签管理模块以读取所述第二类射频标签。
10.根据权利要求9所述的智能基因检测分析系统，其特征在于：
所述电泳仪设有内置图像采集模块以采集所述第二类容器的图像。
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