CN114860003A - 一种pcr热循环系统控制方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种PCR热循环系统控制方法、装置、设备及存储介质，所述方法包括：采用成像设备获取样品管中预设荧光材料的荧光图像，并计算所述荧光图像中预设荧光材料的荧光强度，基于预先求取的预设荧光材料的荧光强度与温度的关系确定样品管中的当前温度；获取当前PCR扩增过程所处的阶段的需求温度，计算所述样品管中的当前温度与所述需求温度的差值，得到修正温度值；根据所述修正温度值，控制热循环系统的运行模式，进而使得样品管内的温度以最短的时间达到所述需求温度；所述预设荧光材料为具有温度敏感性的荧光材料。通过本申请，解决了现有技术中PCR热循环温控效率相对较低的技术问题，提高了对样品管中温度控制效率。
Description
技术领域
本发明涉及PCR控制技术领域，具体涉及一种PCR热循环系统方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
实时荧光定量聚合酶链式反应(PCR)技术由于具有实时、灵敏等优点，已经成为分子研究的主要手段之一，广泛应用于分子生物学和医学研究及临床。在实时荧光定量聚合酶链式反应过程中，对应的热循环系统提供的精准的温度条件(包括温度控制精度、温度持续时间等)，对引物与模板DNA能够特异性结合起到了十分重要的作用。
目前，绝大多数实时荧光定量PCR热循环系统采用的是对金属模块进行控温，将热电偶或热敏电阻等温度采集装置埋在金属模块中，对其进行温度闭环控制。然而采用该方法所控制的温度参数皆是金属模块的温度而并非样品管内的温度，这样会严重影响PCR扩增时的温度准确性。同时根据非稳态传热效应，金属块温度与样品管温度存在一定的迟滞现象，大大的减缓了升降温速率，缩短了温度持续时间。
为了得到样品管内的温度，大多数实时荧光定量PCR仪都是在开发仪器时根据同一时间金属块和样品管内溶液的温度，结合模块过冲的温度量、时间、金属模块和样品管的导热系数以及溶液体积等因素，计算出金属块与样品管溶液温度的对应关系，测试时则根据该对应关系以金属块的温度模拟出样品管的温度。这种控制方式可有效缓解样品管内温度不准的问题，但无法从根本上解决问题，且该方法操作复杂，无法建立准确的数学模型，因此温度的准确性就无法得到保证，在分析高分辨率熔解曲线等对温度精度要求很高的实验阶段显得捉襟见肘。
鉴于此，亟需一种能够精准控温的PCR热循环系统控制方法。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种PCR热循环系统控制方法、装置、设备及存储介质，以解决现有技术中PCR热循环温控效率相对较低的技术问题。
第一方面，根据本发明实施例提供的一种PCR热循环系统控制方法，包括：
采用成像设备获取样品管中预设荧光材料的荧光图像，并计算所述荧光图像中预设荧光材料的荧光强度，基于预先求取的预设荧光材料的荧光强度与温度的关系确定样品管中的当前温度；
获取当前PCR扩增过程所处的阶段的需求温度，计算所述样品管中的当前温度与所述需求温度的差值，得到修正温度值；
根据所述修正温度值，控制热循环系统的运行模式，进而使得样品管内的温度以最短的时间达到所述需求温度；
所述预设荧光材料为具有温度敏感性的荧光材料。
在一个实施方式中，所述根据所述修正温度值，控制热循环系统的运行模式，进而使得样品管中的温度以最短的时间达到所述需求温度，包括：
判断所述样品管中的当前温度是否大于需求温度；
如果是，判断所述修正温度值是否大于第一预设温度差阈值；
如果是，则采用第一功率对样品管内的温度进行降温；否则，采用第二功率对样品管内的温度进行降温；所述第一功率大于所述第二功率；
如果所述样品管中的当前温度不大于需求温度，判断所述修正温度值是否大于第二预设温度差阈值；
如果是，则采用第三功率对样品管内的温度进行升温；否则，采用第四功率对样品管内的温度进行降温；所述第三功率大于所述第四功率。
在一个实施方式中，所述预先求取的预设荧光材料的荧光强度与温度的关系的求取方法，包括：
在反应管中加入预设荧光材料，形成样品管；
将样品管置于预设控温环境中，调整控温环境内的温度至预设温度区间的温度端点值，并监测每个温度端点值对应的荧光强度；
基于所述温度端点值及温度端点值对应的荧光强度确定预设荧光材料的荧光强度与温度的关系。
在一个实施方式中，所述的PCR热循环系统控制方法，还包括：
选取预设荧光材料。
在一个实施方式中，所述选取预设荧光材料，包括：
选取发射光谱强度随温度的变化满足预设要求，且预设温度范围内当温度恒定时，荧光强度保持恒定的荧光材料作为预设荧光材料。
在一个实施方式中，所述样品管内设有模板DNA、酶、引物、与所述模板DNA相结合的原料荧光材料及所述预设材料。
第二方面，根据本发明实施例提供的一种PCR热循环系统控制装置，包括：
采集模块，用于采用成像设备获取样品管中预设荧光材料的荧光图像，并计算所述荧光图像中预设荧光材料的荧光强度，基于预先求取的预设荧光材料的荧光强度与温度的关系确定样品管中的当前温度；
求差模块，用于获取当前PCR扩增过程所处的阶段的需求温度，计算所述样品管中的当前温度与所述需求温度的差值，得到修正温度值；
控制模块，用于根据所述修正温度值，控制热循环系统的运行模式，进而使得样品管内的温度以最短的时间达到所述需求温度；
所述预设荧光材料为具有温度敏感性的荧光材料。
在一个实施方式中，所述控制模块，包括：
第一判断单元，用于判断所述样品管中的当前温度是否大于需求温度；
第二判断单元，用于在判定所述样品管中的当前温度大于需求温度后，判断所述修正温度值是否大于第一预设温度差阈值；
第一执行单元，用于判定所述修正温度值大于第一预设温度差阈值，则采用第一功率对样品管内的温度进行降温；否则，采用第二功率对样品管内的温度进行降温；所述第一功率大于所述第二功率；
第三判断单元，用于在判定所述样品管中的当前温度不大于需求温度后，判断所述修正温度值是否大于第二预设温度差阈值；
第二执行单元，用于判定所述修正温度值大于第二预设温度差阈值，则采用第三功率对样品管内的温度进行升温；否则，采用第四功率对样品管内的温度进行降温；所述第三功率大于所述第四功率。
第三方面，根据本发明实施例提供的一种计算机设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而实现第一方面任一项所述的PCR热循环系统控制方法。
第四方面，根据本发明实施例提供的一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现第一方面任一项所述的PCR热循环系统控制方法。
本发明实施例提供的PCR热循环系统控制方法、装置、设备及存储介质，至少具有如下有益效果：
本发明实施例提供的PCR热循环系统控制方法、装置、设备及存储介质，可以通过采用成像设备获取样品管中预设荧光材料的荧光图像，并计算对应的荧光强度，以基于预先求取的预设荧光材料的荧光强度与温度的关系确定样品管中的当前温度；根据获取到的需求温度，计算样品管中的当前温度与需求温度的差值，得到修正温度值；从而控制热循环系统的运行模式，进而使得样品管内的温度以最短的时间达到需求温度。根据荧光图像确定样品管中的当前温度，从而可以准确地确定修正温度值，并以此控制热循环系统的运行模式，使得样品管内的温度以最短的时间达到需求温度。提高了样品管内的温度达到需求温度的速度，提高了温度持续时间，提高了对样品管内的温度控制的精确。保证对样品管内的温度的精确控制，提高了热循环系统的适用性，以满足高精度温度实验阶段的需求，提高了对PCR热循环系统控制的效率，对应提高了PCR扩增效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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1中PCR热循环系统控制方法的一个具体示例的流程图；
图2为本发明实施例1中PCR热循环系统控制方法的一个具体示例的部分流程示意图；
图3为本发明实施例1中PCR热循环系统控制方法的另一个具体示例的流程图；
图4为本发明实施例2中PCR热循环系统控制装置的一个具体示例的原理框图；
图5为本发明实施例3中一种计算机设备的一个具体示例的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
虽然下文描述的过程包括以特定的顺序出现的多个操作，但是应该清楚地了解到，这些过程也可以包括更多或者更少的操作，这些操作可以顺序执行或者并行执行。
实施例1
在应用实时荧光定量聚合酶链式反应(PCR)技术，进行扩增的过程中，对应的热循环系统提供的精准的温度条件(包括温度控制精度、温度持续时间等)，对引物与模板DNA能够特异性结合起到了十分重要的作用。
PCR热循环系统进行控温，是通过热电偶或热敏电阻等温度采集装置，对应采集系统对应的导温金属块的温度，以进行PCR热循环系统的温度闭环控制。然而采用该方法所控制的温度参数是对应的导温金属块的温度，而并非是样品管内的温度，这样会严重影响PCR扩增时的温度准确性。与此同时，由于非稳态传热效应，导温金属块的温度与样品管内的温度存在一定的迟滞现象，该方法所控制的升降温速率相对较低，缩短了样品管内对应目标温度的持续时间，温度控制效率相对较低。
鉴于此，本实施例提供一种PCR热循环系统控制方法，参见图1所示，包括如下步骤：
步骤S101、采用成像设备获取样品管中预设荧光材料的荧光图像，并计算所述荧光图像中预设荧光材料的荧光强度，基于预先求取的预设荧光材料的荧光强度与温度的关系确定样品管中的当前温度；
步骤S102、获取当前PCR扩增过程所处的阶段的需求温度，计算所述样品管中的当前温度与所述需求温度的差值，得到修正温度值；
步骤S103、根据所述修正温度值，控制热循环系统的运行模式，进而使得样品管内的温度以最短的时间达到所述需求温度；
所述预设荧光材料为具有温度敏感性的荧光材料。
在上述实施方式中，具体地，获取样品管中预设荧光材料的荧光图像的成像设备包括但不限于相机。示例性地，参见图2所示，采用成像设备获取样品管中预设荧光材料的荧光图像，成像设备与样品管间对应设置有滤光片、聚焦透镜等元件。图2中示出的两个相机，其中相机1用于采集取样品管中用于PCR反应的荧光材料的荧光图像，相机1可以仅在DNA扩增阶段开启；相机2用于采集样品管中预设荧光材料的荧光图像，根据对应的预设需求确定相机2在对应时刻处于开启或关闭状态。例如，在PCR扩增对应的平台期阶段需要进行温度校准控制，则对应在该阶段控制相机2处于开启状态。
在上述实施方式中，具体地，预设荧光材料是具有温度敏感性的荧光材料。计算荧光图像中预设荧光材料的荧光强度，基于预先求取的预设荧光材料的荧光强度与温度的关系确定样品管中的当前温度。在进行实时荧光定量PCR扩增实验之前，需要对预设的荧光材料进行温度校准与温度稳定性测试。以确定预设荧光材料的荧光强度与温度的相关数学模型。
在确定样品管中的当前温度，则根据PCR扩增过程所处的阶段的需求温度，确定对应的修正温度，其中修正温度的确定根据样品管中的当前温度与需求温度的差值。在上述实施方式中，具体地，通过根据样品管中的当前温度与需求温度的差值确定对应的修正温度值，而非根据传感器检测到的导温金属块的温度，进而保证修正温度值的准确性，为后续对热循环系统的控制提高了准确的控制依据。
举例来说，当前PCR扩增过程所处的阶段的需求温度对应为55℃，而导温金属块的温度为58℃，样品管中的当前温度为处于未知状态。导致上述情况发生的原因可能是热传递的迟滞现象，换句话说，即就是对应的导温金属块在温度提升后，而样品管中的温度并未立即提升，并不清楚样品管中的当前温度。若此时进行温度控制，现有技术中通常会依据导温金属块的温度与需求温度对应的温度差值，对导温金属块进行降温并控制导温金属块维持在55℃，直至样品管中的温度达到55℃。而此过程中，样品管中的温度升降速率相对较低，缩短了目标温度的持续时间，导致对样品管内的温度控制效率低，不利于提高了PCR扩增效率。本申请，通过采用成像设备获取样品管中预设荧光材料的荧光图像，并计算所述荧光图像中预设荧光材料的荧光强度，基于预先求取的预设荧光材料的荧光强度与温度的关系确定样品管中的当前温度，例如，确定样品管中的当前温度为52℃。进而计算样品管中的当前温度52℃与需求温度的差值55℃，得到修正温度值+3℃。并根据修正温度值，控制热循环系统的运行模式，进而使得样品管内的温度以最短的时间达到55℃。则对应控制热循环系统控制导温金属块升温，例如升温3℃。相对于现有技术中的降温处理，本申请示例通过升温处理，进而快速达到对应的需求温度。进而通过实时调整，使得样品管内的温度在目标温度下持续。
在上述实施方式中，具体地，通过采用成像设备获取样品管中预设荧光材料的荧光图像，并计算对应的荧光强度，以基于预先求取的预设荧光材料的荧光强度与温度的关系确定样品管中的当前温度；根据获取到的需求温度，计算样品管中的当前温度与需求温度的差值，得到修正温度值；从而控制热循环系统的运行模式，进而使得样品管内的温度以最短的时间达到需求温度。根据荧光图像确定样品管中的当前温度，从而可以准确地确定修正温度值，并以此控制热循环系统的运行模式，使得样品管内的温度以最短的时间达到需求温度。提高了样品管内的温度达到需求温度的速度，提高了温度持续时间，提高了对样品管内的温度控制的精确性。保证对样品管内的温度的精确控制，提高了热循环系统的适用性，以满足高精度温度实验阶段的需求，提高了对PCR热循环系统控制的效率，对应提高了PCR扩增效率。
在一个实施方式中，参见图3所示，所述根据所述修正温度值，控制热循环系统的运行模式，进而使得样品管中的温度以最短的时间达到所述需求温度，包括：
步骤S1031、判断所述样品管中的当前温度是否大于需求温度；
步骤S1032、如果是，判断所述修正温度值是否大于第一预设温度差阈值；
步骤S1033、如果是，则采用第一功率对样品管内的温度进行降温；否则，采用第二功率对样品管内的温度进行降温；所述第一功率大于所述第二功率；
步骤S1034、如果所述样品管中的当前温度不大于需求温度，判断所述修正温度值是否大于第二预设温度差阈值；
步骤S1035、如果所述样品管中的当前温度不大于需求温度，且所述修正温度值是否大于第二预设温度差阈值，则采用第三功率对样品管内的温度进行升温；否则，采用第四功率对样品管内的温度进行降温；所述第三功率大于所述第四功率。
在上述实施方式中，通过根据样品管中的当前温度与需求温度的比较确定是降温还是升温，根据第一预设温度差阈值与修正温度值的比较选择对应的功率对样品管中的温度进行降温，根据第二预设温度差阈值与修正温度值的比较选择对应的功率对样品管中的温度进行升温。举例来说，样品中的温度与需求温度相差较大的时，则对应使用对应的大功率进行调节，以快速到的对应的温度。在温度相差较小时，则采用小功率进行微调，以保证样品中的温度的精确性。
通过上述实施方式控制热循环系统的运行模式，以保证样品管中的温度快速达到需求温度，并可以通过选择对应的功率进行控制调节，以保证样品管中的温度的精确性。提高了样品管内的温度达到需求温度的速度，提高了温度持续时间，提高了对样品管内的温度控制的精确性。保证对样品管内的温度的精确控制，提高了热循环系统的适用性，以满足高精度温度实验阶段的需求，提高了对PCR热循环系统控制的效率，对应提高了PCR扩增效率。
在一个实施方式中，所述预先求取的预设荧光材料的荧光强度与温度的关系的求取方法，包括：
在反应管中加入预设荧光材料，形成样品管；
将样品管置于预设控温环境中，调整控温环境内的温度至预设温度区间的温度端点值，并监测每个温度端点值对应的荧光强度；
基于所述温度端点值及温度端点值对应的荧光强度确定预设荧光材料的荧光强度与温度的关系。
在上述实施方式中，通过在反应管中加入预设荧光材料，形成样品管，并对样品管置于对应的温度环境中，监测每个温度环境对应的荧光强度，进而确定预设荧光材料的荧光强度对应每个温度环境的关系。保证求取到的预设荧光材料的荧光强度与温度的关系的准确性，以保证可以根据成像设备获取样品管中预设荧光材料的荧光图像，得到样品管中的当前温度，进而保证修正温度值的准确性，保证温度控制的效率。进一步提高了样品管内的温度达到需求温度的速度，提高了温度持续时间，提高了对样品管内的温度控制的精确性。保证对样品管内的温度的精确控制，提高了热循环系统的适用性，以满足高精度温度实验阶段的需求，提高了对PCR热循环系统控制的效率，对应提高了PCR扩增效率。
在一个实施方式中，所述的PCR热循环系统控制方法，还包括：
选取预设荧光材料。
在上述实施方式中，具体地，选取的预设荧光材料，该荧光材料的荧光强度随着温度的变化而变化，但是该荧光材料不会与DNA发生相互作用，该荧光材料的荧光波长也需要避开进行多重PCR所需要的其他荧光材料的波长，从而避免与用于温度测量的实时荧光定量PCR的荧光信号混淆。同时，该荧光材料需要满足在恒定温度下荧光强度保持稳定的性能。
在一个实施方式中，所述选取预设荧光材料，包括：
选取发射光谱强度随温度的变化满足预设要求，且预设温度范围内当温度恒定时，荧光强度保持恒定的荧光材料作为预设荧光材料。
在一个实施方式中，所述样品管内设有模板DNA、酶、引物、与所述模板DNA相结合的原料荧光材料及所述预设材料。
在上述实施方式中，还包括通过温度校准测试选取预设荧光材料。温度校准测试，包括：将加入预设荧光材料的样品管放置在绝对温度条件下(如水浴锅内)，在PCR温度范围内逐渐改变温度条件，监测预设荧光材料的发射光谱强度，从而量化PCR温度范围内的荧光强度变化，构建温度T与荧光强度I的相关数学模型。
在上述实施方式中，还包括通过温度稳定性测试选取预设荧光材料。温度稳定性测试，包括：在长时间保持恒定温度的条件下(一般为PCR变性、退火、延伸阶段的持续时间)，监测预设荧光材料的荧光强度是否发生变化。
在上述实施方式中，具体地，通过选取的对应的预设荧光材料，进而保证求取到的预设荧光材料的荧光强度与温度的关系的准确性，并确定对应的数学模型，以保证可以根据成像设备获取样品管中预设荧光材料的荧光图像，得到样品管中的当前温度，进而保证修正温度值的准确性，保证温度控制的效率。进一步提高了样品管内的温度达到需求温度的速度，提高了温度持续时间，提高了对样品管内的温度控制的精确性。保证对样品管内的温度的精确控制，提高了热循环系统的适用性，以满足高精度温度实验阶段的需求，提高了对PCR热循环系统控制的效率，对应提高了PCR扩增效率。
实施例2
本实施例提供一种PCR热循环系统控制装置，本实施例以该PCR热循环系统控制装置应用于上述实施例1所述的PCR热循环系统控制方法进行说明。如图4所示,PCR热循环系统控制装置至少包括以下几个模块：
采集模块41，用于采用成像设备获取样品管中预设荧光材料的荧光图像，并计算所述荧光图像中预设荧光材料的荧光强度，基于预先求取的预设荧光材料的荧光强度与温度的关系确定样品管中的当前温度；
求差模块42，用于获取当前PCR扩增过程所处的阶段的需求温度，计算所述样品管中的当前温度与所述需求温度的差值，得到修正温度值；
控制模块43，用于根据所述修正温度值，控制热循环系统的运行模式，进而使得样品管内的温度以最短的时间达到所述需求温度；
所述预设荧光材料为具有温度敏感性的荧光材料。
在一个实施方式中，所述控制模块，包括：
第一判断单元，用于判断所述样品管中的当前温度是否大于需求温度；
第二判断单元，用于在判定所述样品管中的当前温度大于需求温度后，判断所述修正温度值是否大于第一预设温度差阈值；
第一执行单元，用于判定所述修正温度值大于第一预设温度差阈值，则采用第一功率对样品管内的温度进行降温；否则，采用第二功率对样品管内的温度进行降温；所述第一功率大于所述第二功率；
第三判断单元，用于在判定所述样品管中的当前温度不大于需求温度后，判断所述修正温度值是否大于第二预设温度差阈值；
第二执行单元，用于判定所述修正温度值大于第二预设温度差阈值，则采用第三功率对样品管内的温度进行升温；否则，采用第四功率对样品管内的温度进行降温；所述第三功率大于所述第四功率。
本申请实施例提供的PCR热循环系统控制装置，可用于如上实施例1中执行的PCR热循环系统控制方法，相关细节参考上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
需要说明的是：上述实施例中提供的PCR热循环系统控制装置在进行PCR热循环系统控制时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将PCR热循环系统控制装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的PCR热循环系统控制装置与PCR热循环系统控制方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
实施例3
请参阅图5所示，本发明实施方式还提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是桌上型计算机、笔记本电脑、掌上电脑以及云端服务器等计算机设备。该计算机设备可以包括，但不限于，处理器和存储器，其中处理器和存储器可以通过总线或者其他方式连接。
处理器可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)也可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、图形处理器(GraphicsProcessing Unit，GPU)、嵌入式神经网络处理器(Neural-network Processing Unit，NPU)或者其他专用的深度学习协处理器、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如上述方法实施方式中的方法对应的程序指令/模块。处理器通过运行存储在存储器中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施方式中的方法。
存储器可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。所述一个或者多个模块存储在所述存储器中，当被所述处理器执行时，执行上述方法实施方式中的方法。
本发明实施方式还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述方法实施方式中的方法。其中，所述非暂态计算机可读存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(FlashMemory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述非暂态计算机可读存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施方式可提供为方法、装置、计算机设备或非暂态计算机可读存储介质均可涉及或包含计算机程序产品。
因此，本发明可采用完全硬件实施方式、完全软件实施方式、或结合软件和硬件方面的实施方式的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
以上所述实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
显然，以上所述实施方式仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种PCR热循环系统控制方法，其特征在于，包括：
采用成像设备获取样品管中预设荧光材料的荧光图像，并计算所述荧光图像中预设荧光材料的荧光强度，基于预先求取的预设荧光材料的荧光强度与温度的关系确定样品管中的当前温度；
获取当前PCR扩增过程所处的阶段的需求温度，计算所述样品管中的当前温度与所述需求温度的差值，得到修正温度值；
根据所述修正温度值，控制热循环系统的运行模式，进而使得样品管内的温度以最短的时间达到所述需求温度；
所述预设荧光材料为具有温度敏感性的荧光材料。
2.根据权利要求1所述的PCR热循环系统控制方法，其特征在于，所述根据所述修正温度值，控制热循环系统的运行模式，进而使得样品管中的温度以最短的时间达到所述需求温度，包括：
判断所述样品管中的当前温度是否大于需求温度；
如果是，判断所述修正温度值是否大于第一预设温度差阈值；
如果是，则采用第一功率对样品管内的温度进行降温；否则，采用第二功率对样品管内的温度进行降温；所述第一功率大于所述第二功率；
如果所述样品管中的当前温度不大于需求温度，判断所述修正温度值是否大于第二预设温度差阈值；
如果是，则采用第三功率对样品管内的温度进行升温；否则，采用第四功率对样品管内的温度进行降温；所述第三功率大于所述第四功率。
3.根据权利要求2所述的PCR热循环系统控制方法，其特征在于，所述预先求取的预设荧光材料的荧光强度与温度的关系的求取方法，包括：
在反应管中加入预设荧光材料，形成样品管；
将样品管置于预设控温环境中，调整控温环境内的温度至预设温度区间的温度端点值，并监测每个温度端点值对应的荧光强度；
基于所述温度端点值及温度端点值对应的荧光强度确定预设荧光材料的荧光强度与温度的关系。
4.根据权利要求1所述的PCR热循环系统控制方法，其特征在于，所述方法，还包括：
选取预设荧光材料。
5.根据权利要求4所述的PCR热循环系统控制方法，其特征在于，所述选取预设荧光材料，包括：
选取发射光谱强度随温度的变化满足预设要求，且预设温度范围内当温度恒定时，荧光强度保持恒定的荧光材料作为预设荧光材料。
6.根据权利要求1-5任一项所述的PCR热循环系统控制方法，其特征在于，所述样品管内设有模板DNA、酶、引物、与所述模板DNA相结合的原料荧光材料及所述预设材料。
7.一种PCR热循环系统控制装置，其特征在于，包括：
采集模块，用于采用成像设备获取样品管中预设荧光材料的荧光图像，并计算所述荧光图像中预设荧光材料的荧光强度，基于预先求取的预设荧光材料的荧光强度与温度的关系确定样品管中的当前温度；
求差模块，用于获取当前PCR扩增过程所处的阶段的需求温度，计算所述样品管中的当前温度与所述需求温度的差值，得到修正温度值；
控制模块，用于根据所述修正温度值，控制热循环系统的运行模式，进而使得样品管内的温度以最短的时间达到所述需求温度；
所述预设荧光材料为具有温度敏感性的荧光材料。
8.根据权利要求7所述的PCR热循环系统控制装置，其特征在于，所述控制模块，包括：
第一判断单元，用于判断所述样品管中的当前温度是否大于需求温度；
第二判断单元，用于在判定所述样品管中的当前温度大于需求温度后，判断所述修正温度值是否大于第一预设温度差阈值；
第一执行单元，用于判定所述修正温度值大于第一预设温度差阈值，则采用第一功率对样品管内的温度进行降温；否则，采用第二功率对样品管内的温度进行降温；所述第一功率大于所述第二功率；
第三判断单元，用于在判定所述样品管中的当前温度不大于需求温度后，判断所述修正温度值是否大于第二预设温度差阈值；
第二执行单元，用于判定所述修正温度值大于第二预设温度差阈值，则采用第三功率对样品管内的温度进行升温；否则，采用第四功率对样品管内的温度进行降温；所述第三功率大于所述第四功率。
9.一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求1-6中任一项所述的PCR热循环系统控制方法。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的PCR热循环系统控制方法。
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