CN113092428B - 一种多重荧光检测方法、装置、设备和系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了多重荧光检测方法、装置、设备和系统,该方法包括获取当前采集的多个荧光检测单元传输的有效电信号组;荧光检测单元包括光源和检测部件,有效电信号组为待测样品被光源照射后发射的光转换得到;根据有效电信号组从多个荧光检测单元中确定目标荧光检测单元;根据预设的相邻荧光检测单元间角度关系、相邻光纤组间角度关系和当前采集的次数序号,确定与目标荧光检测单元对应的目标待测样品;根据有效电信号组确定目标待测样品的有效荧光值;当获取到每个荧光检测单元对每个待测样品的有效荧光值时,根据有效荧光值确定每个待测样品的荧光值。本申请可提升检测的灵敏度和速度,简化数据处理过程。
Description
技术领域
本申请涉及荧光检测技术领域,特别是涉及一种多重荧光检测方法、装置、设备和系统。
背景技术
当某种荧光物质经特定波长的入射光照射后,吸收入射光能量进入激发态,随后立刻退出激发态,同时发射出比入射光波长更长的出射光,荧光检测即基于该出射光进行。目前,实时荧光检测技术由于其高实时性、高灵敏度、结果稳定、污染风险小、结果可定量等特点,被广泛采用。
实时荧光检测通常同时检测2种以上荧光染料,相关技术中通常采用CCD(ChargeCoupled Device,电荷耦合器件)成像法或者PMT(Photomultipliter Tube,光电倍增管)检测法进行检测。PMT检测法在检测时,检测光纤一次只能对准一个样品孔,当激发光路和接收光路的单色器应用到光路系统中后进行检测,随着检测光纤位置的移动实现多个样品的检测,检测耗时长,器件昂贵。CCD成像法当激发光路和接收光路的单色器应用到光路系统中后,CCD电路进行拍照,然后将图像信息传输至计算机进行处理。CCD成像法一次拍照可以实现96个样品孔的检测,检测速度块,但是存在以下缺陷:第一,CCD器件对多孔的荧光信号进行拍照时,由于光程的差异会导致某些区域模糊不清,需要采用复杂的图像软件算法进行处理,荧光数据处理过程繁琐;第二,由于CCD器件的灵敏度较低,导致荧光检测的灵敏度低。
因此,如何解决上述技术问题应是本领域技术人员重点关注的。
发明内容
本申请的目的是提供一种多重荧光检测方法、装置、设备和系统,以提升多重荧光检测的灵敏度和检测速度,简化数据处理过程。
为解决上述技术问题,本申请提供一种多重荧光检测方法,包括:
获取当前采集的多个荧光检测单元传输的有效电信号组;其中,所述荧光检测单元包括光源和检测部件,所述有效电信号组为待测样品被所述光源照射后发射的光转换得到;
根据所述有效电信号组从多个所述荧光检测单元中确定目标荧光检测单元;
根据预设的相邻所述荧光检测单元间角度关系、相邻光纤组间角度关系和当前采集的次数序号,确定与所述目标荧光检测单元对应的目标待测样品;其中,相邻所述荧光检测单元间的第一角度相等,相邻所述光纤组间第二角度相等,且所述第一角度是所述第二角度的整数倍;
根据所述有效电信号组确定所述目标待测样品的有效荧光值;
当获取到每个所述荧光检测单元对每个所述待测样品的有效荧光值时,根据所述有效荧光值确定每个所述待测样品的荧光值。
可选的,所述根据所述有效电信号组确定所述目标待测样品的有效荧光值包括:
对所述有效电信号组中的多个电信号分别进行模数转换,对应得到多个采样值,并将所述采样值保存至数值缓冲区;
确定所述数值缓冲区中所述采样值的和值;所述数值缓冲区包括前预设阈值个所述采样值;
删除所述数值缓冲区中最后一个所述采样值,并将剩余的所述采样值上移一个位置;
将下一个所述采样值写入所述数值缓冲区中的最低位置,得到新的数值缓冲区,并确定所述数值缓冲区中新的采样值的和值,直至所有所述采样值均完成和值计算;
确定所有和值中的最大值为所述有效荧光值。
可选的,所述根据所述有效荧光值确定每个所述待测样品的荧光值包括:
利用所述有效荧光值确定所述预设阈值个所述采样值的均值,得到所述荧光值。
可选的,当相邻荧光检测单元间第一角度相等、相邻光纤组间第二角度相等,所述获取当前采集的多个荧光检测单元传输的有效电信号组包括:
根据当前采集的次数序号与所述第一角度和所述第二角度间的倍数、所述待测样品的数量之间的关系,确定所述有效电信号组。
可选的,所述根据预设的荧光检测单元间角度关系、光纤组间角度关系和当前采集的次数序号,确定与所述目标荧光检测单元对应的目标待测样品包括:
根据当前采集的次数序号和所述倍数,确定所述目标待测样品。
本申请还提供一种多重荧光检测装置,包括:
获取模块,用于获取当前采集的多个荧光检测单元传输的有效电信号组;其中,所述荧光检测单元包括光源和检测部件,所述有效电信号组为待测样品被所述光源照射后发射的光转换得到;
第一确定模块,用于根据所述有效电信号组从多个所述荧光检测单元中确定目标荧光检测单元;
第二确定模块,用于根据预设的荧光检测单元间角度关系、光纤组间角度关系和当前采集的次数序号,确定与所述目标荧光检测单元对应的目标待测样品;其中,相邻所述荧光检测单元间的第一角度相等,相邻所述光纤组间第二角度相等,且所述第一角度是所述第二角度的整数倍;
第三确定模块,用于根据所述有效电信号组确定所述目标待测样品的有效荧光值;
第四确定模块,用于当获取到每个所述荧光检测单元对每个所述待测样品的有效荧光值时,根据所述有效荧光值确定每个所述待测样品的荧光值。
本申请还提供一种多重荧光检测设备,包括:
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序时实现上述任一种述多重荧光检测方法的步骤。
本申请还提供一种多重荧光检测系统,包括:
上述所述的多重荧光检测设备,多个荧光检测单元,多个光纤组,其中,所述荧光检测单元包括检测部件和光源,所述光纤组包括一根光源光纤和一根检测光纤;所述荧光检测单元间、所述光纤组间具有预设的角度关系,其中,相邻所述荧光检测单元间的第一角度相等,相邻所述光纤组间第二角度相等,且所述第一角度是所述第二角度的整数倍。
可选的,所述光源为LED光源,所述检测部件为光电二极管。
可选的,每个所述荧光检测单元中的所述检测部件和所述光源的夹角为180度,每个光纤组中的所述光源光纤和所述检测光纤的夹角为180度。
本申请所提供的多重荧光检测方法,包括获取当前采集的多个荧光检测单元传输的有效电信号组;其中,所述荧光检测单元包括光源和检测部件,所述有效电信号组为待测样品被所述光源照射后发射的光转换得到;根据所述有效电信号组从多个所述荧光检测单元中确定目标荧光检测单元;根据预设的相邻所述荧光检测单元间角度关系、相邻光纤组间角度关系和当前采集的次数序号,确定与所述目标荧光检测单元对应的目标待测样品;其中,相邻所述荧光检测单元间的第一角度相等,相邻所述光纤组间第二角度相等,且所述第一角度是所述第二角度的整数倍;根据所述有效电信号组确定所述目标待测样品的有效荧光值;当获取到每个所述荧光检测单元对每个所述待测样品的有效荧光值时,根据所述有效荧光值确定每个所述待测样品的荧光值。
可见,本申请中的检测方法通过获取当前采集的由多个荧光检测单元传输的有效电信号组,根据有效电信号组确定出目标荧光检测单元,进而确定出与目标荧光检测单元对应的目标待测样品,并根据有效电信号组确定出目标待测样品的有效荧光值,当获取到每个荧光检测单元对每个待测样品的有效荧光值时,即完成每个待测样品被每个荧光检测单元中的光源照射时,根据有效荧光值得到每个待测样品被每个光源照射时的荧光值,完成多重荧光检测,在检测过程中直接利用的是电信号,从而避免使用复杂的图像软件算法,简化处理过程,提升检测灵敏度,并且检测过程中采用多个荧光检测单元和多个光纤组,提升检测速度。
此外,本申请还提供一种具有上述优点的检测装置、设备和系统。
附图说明
为了更清楚的说明本申请实施例或现有技术的技术方案,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的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,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为本申请实施例所提供的一种多重荧光检测方法的流程图;
图2为本申请实施例所提供的目标待测样品的有效荧光值的计算流程图;
图3为本申请实施例提供的多重荧光检测装置的结构框图;
图4为本申请实施例所提供的一种多重荧光检测系统的结构示意图;
图5为本申请实施例所提供的旋转圆盘的俯视图;
图6为本申请实施例所提供的光纤固定盘的俯视图;
图7本申请实施例所提供的荧光检测控制电路、采样控制电路、光源和检测部件之间的连接关系示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,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,都属于本申请保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
正如背景技术部分所述,相关技术中在进行多重荧光检测时采用CCD成像法或者PMT检测法,PMT检测法检测耗时长,速度慢,器件成本高;CCD成像法在计算荧光值时由于图像清晰度差,需要采用复杂的图像软件算法进行处理,过程繁琐,并且CCD器件的灵敏度较低,导致荧光检测的灵敏度低。
有鉴于此,本申请提供了一种多重荧光检测方法,请参考图1,图1为本申请实施例所提供的一种多重荧光检测方法的流程图,该方法包括:
步骤S101:获取当前采集的多个荧光检测单元传输的有效电信号组;其中,所述荧光检测单元包括光源和检测部件,所述有效电信号组为待测样品被所述光源照射后发射的光转换得到。
本申请中是对待测样品进行多重荧光检测,所以每个荧光检测单元中的光源发出的光的波长是不相等的。光源发出的光照射到待测样品上,激发待测样品发出荧光,检测部件采集待测样品发出的光信号并转成电信号,电信号一般为电压信号。
当光源发出的光照射到待测样品上时,检测部件传输的电信号组为有效电信号组,否则传输部件传输的电信号组是无效的,有效电信号组的数量可以是一个也可以是多个。有效电信号组中包括多个电信号,光源发出的光从开始照射到待测样品上到结束照射需要一定时间,检测部件按一定频率采集光信号,所以有多个电信号,多个电信号按采集时间先后顺序排列。
需要说明的是,有效电信号组中的电信号是减去对应的荧光检测单元的荧光基准值的,荧光基准值可以在检测之前测得。
步骤S102:根据所述有效电信号组从多个所述荧光检测单元中确定目标荧光检测单元。
每个荧光检测单元有唯一的序号,相应的,每个荧光检测单元传输的电信号组也对应有唯一的序号,所以根据有效电信号组即可确定对应的荧光检测单元,即目标荧光检测单元。
步骤S103:根据预设的相邻所述荧光检测单元间角度关系、相邻光纤组间角度关系和当前采集的次数序号,确定与所述目标荧光检测单元对应的目标待测样品;其中,相邻所述荧光检测单元间的第一角度相等,相邻所述光纤组间第二角度相等,且所述第一角度是所述第二角度的整数倍。
当前采集的次数序号指的是当前采集是第几次采集,例如,第一次,第五次,第二十次,等。在测量初始时,使第一个荧光检测单元对应第一个待测样品,即第一次得到的有效电信号组是第一个荧光检测单元检测第一个待测样品得到的电信号组。
相邻荧光检测单元间第一角度是相邻光纤组间第二角度的整数倍,原因是保证所有荧光检测单元在同一时刻的信号组均是有效或无效的,例如,当某一个荧光检测单元在检测某个待测样品过程中传输的电信号组是有效电信号组时,由于第一角度是第二角度的整数倍,当待测样品的数量足够多时,就可以根据倍数关系确定其他的荧光检测单元对应检测的是哪一个待测样品,此时所有的荧光检测单元的输出的电信号组都是有效的;同理,当某一个荧光检测单元没有检测到任何一个待测样品时,例如从某一个待测样品检测结束到下一个待测样品检测开始之间这段过程中,其他的荧光检测单元也没有检测到任何一个待测样品,此时所有的荧光检测单元的输出的电信号组都是无效的。
步骤S104:根据所述有效电信号组确定所述目标待测样品的有效荧光值。
需要指出的是,本申请中对步骤S104在多重荧光检测方法中的位置不做具体限定,例如,还可以按照S101、S104、S102、S103、S105的顺序进行检测,或者S101、S102、S104、S103、S105的顺序进行检测。
作为一种具体实施例方式,请参见图2,所述根据所述有效电信号组确定所述目标待测样品的有效荧光值包括:
步骤S1041:对所述有效电信号组中的多个电信号分别进行模数转换,对应得到多个采样值,并将所述采样值保存至数值缓冲区。
需要说明的是,当电信号组是无效的时,根据无效的电信号组得到的采样值也保存在数值缓冲区中。
步骤S1042:确定所述数值缓冲区中所述采样值的和值;所述数值缓冲区包括前预设阈值个所述采样值。
有效电信号组中的多个电信号是按照采集时间先后排列的,相应的,采样值也是按照采集时间先后排列的。
本申请中对预设阈值不做具体限定,可自行设置。预设阈值一般在10至20之间,例如,10,14,16,20,等等。
步骤S1043:删除所述数值缓冲区中最后一个所述采样值,并将剩余的所述采样值上移一个位置。
步骤S1044:将下一个所述采样值写入所述数值缓冲区中的最低位置,得到新的数值缓冲区,并确定所述数值缓冲区中新的采样值的和值,直至所有所述采样值均完成和值计算。
假设数值缓冲区中存有A1至A10共10个采样值,则在计算完A1至A10的和值后,将A10删除,A9取代A10的位置,A8取代A9的位置,以此类推,A1取代A2的位置,此时A1的位置空出,然后将采样值A11写入A1的位置,计算A1至A9、A11共10个采样值的和值,以此类推下去,直至所有采样值均参与到和值计算。
步骤S1045:确定所有和值中的最大值为所述有效荧光值。
本申请中对确定和值的最大值的方式不做具体限定,可自行设置。例如,确定出一个和值后,与上一个和值做比较,保存较大的和值,则最终保存的和值即为最大的和值;或者保存每一次计算得到的和值,所有采样值均参与到和值计算后,从所有的和值中按照由大到小或者有小到大的顺序排列,选出最大的和值。
步骤S105:当获取到每个所述荧光检测单元对每个所述待测样品的有效荧光值时,根据所述有效荧光值确定每个所述待测样品的荧光值。
当获取到每个荧光检测单元对每个待测样品的有效荧光值时,也即,每一个待测样品均被每一个荧光检测单元中的光源发射的光照射,对应的检测部件传输有效电信号组。例如,当荧光检测单元的数量有六个时,对应的,所有的荧光检测单元可以发出六种波长的激发光,可以得到每一个待测样品在六种波长的光的照射下的六个荧光有效值。
可选的,所述根据所述有效荧光值确定每个所述待测样品的荧光值包括:
利用所述有效荧光值确定所述预设阈值个所述采样值的均值,得到所述荧光值。
本申请中的检测方法通过获取当前采集的由多个荧光检测单元传输的有效电信号组,根据有效电信号组确定出目标荧光检测单元,进而确定出与目标荧光检测单元对应的目标待测样品,并根据有效电信号组确定出目标待测样品的有效荧光值,当获取到每个荧光检测单元对每个待测样品的有效荧光值时,即完成每个待测样品被每个荧光检测单元中的光源照射时,根据有效荧光值得到每个待测样品被每个光源照射时的荧光值,完成多重荧光检测,在检测过程中直接利用的是电信号,从而避免使用复杂的图像软件算法,简化处理过程,提升检测灵敏度,并且检测过程中采用多个荧光检测单元和多个光纤组,提升检测速度。
在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述获取当前采集的多个荧光检测单元传输的有效电信号组包括:
根据当前采集的次数序号与所述第一角度和所述第二角度间的倍数、所述待测样品的数量之间的关系,确定所述有效电信号组。
可选的,所述根据预设的荧光检测单元间角度关系、光纤组间角度关系和当前采集的次数序号,确定与所述目标荧光检测单元对应的目标待测样品包括:
根据当前采集的次数序号和所述倍数,确定所述目标待测样品。
下面以一种具体情况对有效电信号组合目标待测样品的确定进行介绍。假设荧光检测单元数量为6个,相邻荧光检测单元间第一角度相等、相邻光纤组间第二角度相等,则:
当0<n<m+1时,确定第一荧光检测单元传输的电信号组为有效电信号组;目标待测样品的位置为n;
当y<n<m+y+1时,确定第二荧光检测单元传输的电信号组为有效电信号组;目标待测样品的位置为n-y;
当2y<n<m+2y+1时,确定第三荧光检测单元传输的电信号组为有效电信号组;目标待测样品的位置为n-2y;
当3y<n<m+3y+1时,确定第四荧光检测单元传输的电信号组为有效电信号组;目标待测样品的位置为n-3y;
当4y<n<m+4y+1时,确定第五荧光检测单元传输的电信号组为有效电信号组;目标待测样品的位置为n-4y;
当5y<n<m+5y+1时,确定第六荧光检测单元传输的电信号组为有效电信号组;目标待测样品的位置为n-5y;
其中,n为当前采集的次数序号,m为待测样品的总数量,y为第一角度是第二角度的倍数,例如,第一角度为28.8°,第二角度为3.6°,即y=8。
当相邻荧光检测单元间第一角度相等、相邻光纤组间第二角度相等时,当n=m+41时,获取到每个荧光检测单元对每个待测样品的有效荧光值,即达到检测结束的条件。相邻荧光检测单元间第一角度相等、相邻光纤组间第二角度相等时,可以加快检测速度。需要指出的是,相邻荧光检测单元间第一角度也可以不等,相邻光纤组间第二角度也可以不等。
优选地,在本申请的一个实施例中,在根据所述有效荧光值确定每个所述待测样品的荧光值之后,还包括:
发送荧光值至显示设备。
下面对本申请实施例提供的多重荧光检测装置进行介绍,下文描述的多重荧光检测装置与上文描述的多重荧光检测方法可相互对应参照。
图3为本申请实施例提供的多重荧光检测装置的结构框图,参照图3多重荧光检测装置可以包括:
获取模块100,用于获取当前采集的多个荧光检测单元传输的有效电信号组;其中,所述荧光检测单元包括光源和检测部件,所述有效电信号组为待测样品被所述光源照射后发射的光转换得到;
第一确定模块200,用于根据所述有效电信号组从多个所述荧光检测单元中确定目标荧光检测单元;
第二确定模块300,用于根据预设的相邻所述荧光检测单元间角度关系、相邻光纤组间角度关系和当前采集的次数序号,确定与所述目标荧光检测单元对应的目标待测样品;其中,相邻所述荧光检测单元间的第一角度相等,相邻所述光纤组间第二角度相等,且所述第一角度是所述第二角度的整数倍;
第三确定模块400,用于根据所述有效电信号组确定所述目标待测样品的有效荧光值;
第四确定模块500,用于当获取到每个所述荧光检测单元对每个所述待测样品的有效荧光值时,根据所述有效荧光值确定每个所述待测样品的荧光值。
本实施例的多重荧光检测装置用于实现前述的多重荧光检测方法,因此多重荧光检测装置中的具体实施方式可见前文中的多重荧光检测方法的实施例部分,例如,获取模块100,第一确定模块200,第二确定模块300,第三确定模块400,第四确定模块500,分别用于实现上述多重荧光检测方法中步骤S101,S102,S103,S104和S105,所以,其具体实施方式可以参照相应的各个部分实施例的描述,在此不再赘述。
可选的,第三确定模块400包括:
转换单元,用于对所述有效电信号组中的多个电信号分别进行模数转换,对应得到多个采样值,并将所述采样值保存至数值缓冲区;
第一确定单元,用于确定所述数值缓冲区中所述采样值的和值;所述数值缓冲区包括前预设阈值个所述采样值;
删除与上移单元,用于删除所述数值缓冲区中最后一个所述采样值,并将剩余的所述采样值上移一个位置;
第二确定单元,用于将下一个所述采样值写入所述数值缓冲区中的最低位置,得到新的数值缓冲区,并确定所述数值缓冲区中新的采样值的和值,直至所有所述采样值均完成和值计算;
第三确定单元,用于确定所有和值中的最大值为所述有效荧光值。
可选的,第四确定模块500具体用于利用所述有效荧光值确定所述预设阈值个所述采样值的均值,得到所述荧光值。
可选的,当相邻荧光检测单元间第一角度相等、相邻光纤组间第二角度相等,获取模块100具体用于根据当前采集的次数序号与所述第一角度和所述第二角度间的倍数、所述待测样品的数量之间的关系,确定所述有效电信号组。
可选的,第二确定模块300具体用于根据当前采集的次数序号和所述倍数,确定所述目标待测样品。
可选的,多重荧光检测装置还包括:
发送模块,用于发送荧光值至显示设备。
下面对本申请实施例提供的多重荧光检测设备进行介绍,下文描述的多重荧光检测设备与上文描述的多重荧光检测方法可相互对应参照。
本申请还提供一种多重荧光检测设备,包括:
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序时实现上述实施例所述多重荧光检测方法的步骤。
本申请还提供一种多重荧光检测系统,请参考图4,图4为本申请实施例所提供的一种多重荧光检测系统的结构示意图,包括:
上述的多重荧光检测设备,多个荧光检测单元,多个光纤组,其中,所述荧光检测单元包括检测部件2和光源1,所述光纤组包括一根光源光纤3和一根检测光纤4;所述荧光检测单元间、所述光纤组间具有预设的角度关系,其中,相邻所述荧光检测单元间的第一角度相等,相邻所述光纤组间第二角度相等,且所述第一角度是所述第二角度的整数倍。
多重荧光检测系统中还包括旋转圆盘5,与所述旋转圆盘5同轴安装的光纤固定盘6,控制旋转圆盘5转动的旋转电机7,导电滑环8。导电滑环8是一种旋转体之间连接的电气部件,主要有转子和定子组成,转子和定子之间依靠电刷形成稳定的电气连接。其中,倍数关系越大,光纤固定盘6上所能排布的光纤组数量就越多,相应的,可以检测的待测样品的数量也就越多。
荧光检测单元间位于旋转圆盘5上,光源1和检测部件2位于旋转圆盘5不同的圆周上,例如光源1位于外圆周,检测部件2位于内圆周,如图5所示;光纤组通过样品孔固定在光纤固定盘6上,光源光纤3和检测光纤4通过样品孔位于光纤固定盘6不同的圆周上,光源光纤3所在的圆周与光源1所在的圆周对应,检测光纤4所在的圆周与检测部件2所在的圆周对应,如图6所示。图5和图6中,相邻荧光检测单元角度α均相等,相邻光纤组角度β均相等,α为28.8°,β为3.6°。
进一步的,多重荧光检测设备包括主控电路9、运动控制电路10、荧光检测控制电路11、采样控制电路12,荧光检测控制电路11与采样控制电路12之间通过导电滑环8连接。光源1和检测部件2与采样控制电路12连接,采样控制电路12中的高速模数转换器(ADC)可对多个检测部件2的电压值信号进行快速数据采样,同时对多个光源1的驱动信号进行转接。荧光检测控制电路11、采样控制电路12、光源1和检测部件2之间的连接关系示意图如图7所示。
主控电路9通过通信总线向运动控制电路10发送指令,运动控制电路10驱动旋转电机7,从而带动旋转圆盘5进行转动。在开始检测前,主控电路9用于向运动控制电路10发送复位指令,从而驱动旋转电机7进行复位操作,使在测量初始时,使第一个荧光检测单元对应第一个待测样品。然后发送基准值测量命令,测量各荧光检测单元的荧光基准值。为了保证复位完成,发送复位指令与基准值测量命令之间间隔2S。主控电路9还用于向运动控制电路10发送开始旋转指令,同时向荧光检测控制电路11发送打开光源1指令和开始检测指令;荧光检测控制电路11用于转发打开光源1指令和开始检测指令至采样控制电路12,以使采样控制电路12控制光源1开启、检测部件2采样。
在旋转圆盘5转动过程中,当某一光源1发出的光照射到待测样品上结束后,到该光源1照射下一个待测样品的时间内,采样控制电路12停止工作。
优选地,在申请的一个实施例中,所述光源1为LED光源1,相较于相关技术中的卤素灯、氙灯等光源1,LED光源1寿命长,光源1强度可单独进行调节,光谱能量分布均匀;所述检测部件2为光电二极管,相较于PMT,光电二极管价格低,降低多重荧光检测系统的制作成本。
优选地,在申请的一个实施例中,每个所述荧光检测单元中的所述检测部件2和所述光源1的夹角为180度,每个光纤组中的所述光源光纤3和所述检测光纤4的夹角为180度,可以均衡旋转圆盘5和光纤固定盘6的配重,使转圆盘和光纤固定盘6受力均匀。
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。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,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申请的范围。
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。
以上对本申请所提供的多重荧光检测方法、装置、设备和系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请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申请的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以对本申请进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种多重荧光检测方法,其特征在于,包括:
获取当前采集的多个荧光检测单元传输的有效电信号组;其中,所述荧光检测单元包括光源和检测部件,所述有效电信号组为待测样品被所述光源照射后发射的光转换得到;
根据所述有效电信号组从多个所述荧光检测单元中确定目标荧光检测单元;
根据预设的相邻所述荧光检测单元间角度关系、相邻光纤组间角度关系和当前采集的次数序号,确定与所述目标荧光检测单元对应的目标待测样品;其中,相邻所述荧光检测单元间的第一角度相等,相邻所述光纤组间第二角度相等,且所述第一角度是所述第二角度的整数倍;
根据所述有效电信号组确定所述目标待测样品的有效荧光值;
当获取到每个所述荧光检测单元对每个所述待测样品的有效荧光值时,根据所述有效荧光值确定每个所述待测样品的荧光值;
所述根据所述有效电信号组确定所述目标待测样品的有效荧光值包括:
对所述有效电信号组中的多个电信号分别进行模数转换,对应得到多个采样值,并将所述采样值保存至数值缓冲区;
确定所述数值缓冲区中所述采样值的和值;所述数值缓冲区包括前预设阈值个所述采样值;
删除所述数值缓冲区中最后一个所述采样值,并将剩余的所述采样值上移一个位置;
将下一个所述采样值写入所述数值缓冲区中的最低位置,得到新的数值缓冲区,并确定所述数值缓冲区中新的采样值的和值,直至所有所述采样值均完成和值计算;
确定所有和值中的最大值为所述有效荧光值。
2.如权利要求1所述的多重荧光检测方法,其特征在于,所述根据所述有效荧光值确定每个所述待测样品的荧光值包括:
利用所述有效荧光值确定所述预设阈值个所述采样值的均值,得到所述荧光值。
3.如权利要求1至2任一项所述的多重荧光检测方法,其特征在于,所述获取当前采集的多个荧光检测单元传输的有效电信号组包括:
根据当前采集的次数序号与所述第一角度和所述第二角度间的倍数、所述待测样品的数量之间的关系,确定所述有效电信号组。
4.如权利要求3所述的多重荧光检测方法,其特征在于,所述根据预设的荧光检测单元间角度关系、光纤组间角度关系和当前采集的次数序号,确定与所述目标荧光检测单元对应的目标待测样品包括:
根据当前采集的次数序号和所述倍数,确定所述目标待测样品。
5.一种多重荧光检测装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取当前采集的多个荧光检测单元传输的有效电信号组;其中,所述荧光检测单元包括光源和检测部件,所述有效电信号组为待测样品被所述光源照射后发射的光转换得到;
第一确定模块,用于根据所述有效电信号组从多个所述荧光检测单元中确定目标荧光检测单元;
第二确定模块,用于根据预设的相邻所述荧光检测单元间角度关系、相邻光纤组间角度关系和当前采集的次数序号,确定与所述目标荧光检测单元对应的目标待测样品;其中,相邻所述荧光检测单元间的第一角度相等,相邻所述光纤组间第二角度相等,且所述第一角度是所述第二角度的整数倍;
第三确定模块,用于根据所述有效电信号组确定所述目标待测样品的有效荧光值;
第四确定模块,用于当获取到每个所述荧光检测单元对每个所述待测样品的有效荧光值时,根据所述有效荧光值确定每个所述待测样品的荧光值;
所述第三确定模块包括:
转换单元,用于对所述有效电信号组中的多个电信号分别进行模数转换,对应得到多个采样值,并将所述采样值保存至数值缓冲区;
第一确定单元,用于确定所述数值缓冲区中所述采样值的和值;所述数值缓冲区包括前预设阈值个所述采样值;
删除与上移单元,用于删除所述数值缓冲区中最后一个所述采样值,并将剩余的所述采样值上移一个位置;
第二确定单元,用于将下一个所述采样值写入所述数值缓冲区中的最低位置,得到新的数值缓冲区,并确定所述数值缓冲区中新的采样值的和值,直至所有所述采样值均完成和值计算;
第三确定单元,用于确定所有和值中的最大值为所述有效荧光值。
6.一种多重荧光检测设备,其特征在于,包括:
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述多重荧光检测方法的步骤。
7.一种多重荧光检测系统,其特征在于,包括:
如权利要求6所述的多重荧光检测设备,多个荧光检测单元,多个光纤组,其中,所述荧光检测单元包括检测部件和光源,所述光纤组包括一根光源光纤和一根检测光纤;所述荧光检测单元间、所述光纤组间具有预设的角度关系,其中,相邻所述荧光检测单元间的第一角度相等,相邻所述光纤组间第二角度相等,且所述第一角度是所述第二角度的整数倍。
8.如权利要求7所述的多重荧光检测系统,其特征在于,所述光源为LED光源,所述检测部件为光电二极管。
9.如权利要求7或8所述的多重荧光检测系统,其特征在于,每个所述荧光检测单元中的所述检测部件和所述光源的夹角为180度,每个光纤组中的所述光源光纤和所述检测光纤的夹角为180度。
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