CN219609397U - 凝胶电泳系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种凝胶电泳系统，该凝胶电泳系统包括基座模块和相机模块。基座模块包括用于容纳凝胶电泳盒的盒槽，以及用于照亮凝胶电泳盒的光元件。相机模块可选择性地附接至基座模块和可从基座模块拆卸。当附接到基座模块时，相机模块有助于凝胶电泳盒的成像并提供额外的成像能力。

Description

凝胶电泳系统

技术领域

本实用新型涉及一种凝胶电泳系统。

背景技术

电泳涉及大分子(例如脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)、蛋白质等)和/或其片段的基于它们的大小和电荷的分离和分析。可以通过施加电场使带负电荷的分子移动通过基质(例如琼脂糖凝胶或另一种物质)来分离核酸分子。较短的分子通常比较长的分子更容易通过凝胶基质的孔迁移。因此，在凝胶电泳下，较短的分子通常比较长的分子移动得更快和/或迁移得更远。

对于DNA实施方式，凝胶电泳通常用于分析目的，并且可以通过聚合酶链反应(PCR)与DNA扩增结合进行。在一些情况下，凝胶电泳作为其他技术之前的预备步骤进行，其他技术例如限制性片段长度多态性(RFLP)、DNA测序、Southern印迹、克隆、质谱和/或其他。

传统的凝胶电泳系统有许多缺点，并且不断需要和期望改进的凝胶电泳系统。

本文要求保护的主题不限于解决任何缺点或仅在诸如上述环境中操作的实施方案。相反，提供此背景仅用于说明可实践本文中所描述的一些实施方案的一个示范性技术领域。

实用新型内容

本公开的实施方式至少延伸至电泳系统、其组件和/或与其相关的方法。

一些实施方案提供了一种电泳系统，其包括基座模块和相机模块。基座模块包括用于容纳凝胶电泳盒的盒槽。基座模块还包括用于照亮凝胶电泳盒的光元件。相机模块可选择性地附接至基座模块和可从基座模块拆卸。当附接到基座模块时，相机模块有助于凝胶电泳盒的成像并提供额外的成像能力。

在一些实施方案中，基座模块包括风扇组合件，该风扇组合件被配置为促进定位在基座模块内的凝胶电泳样品的空气冷却。

在一些实施方案中，基座模块包括以棋盘图案布置的LED阵列以促进改进的照明均匀性和/或平滑度。

在一些实施方案中，基座模块和/或相机模块包括有助于快速和/或有效地将相机模块对接到基座模块的各种连接和/或对准特征。

在一些实施方案中，相机模块包括有助于图像传感器的球形接头调整的相机调整台。

在一些实施方案中，相机模块包括调焦组合件，当相机模块安装到基座模块时，该调焦组合件有助于焦点调整。

在一些实施方案中，相机模块包括一个或多个超级电容器以在相机模块选择性地与基座组合件断开时促进相机模块的备用供电。

在一些实施方案中，相机模块包括至少部分地防止外部光进入相机模块内部的一个或多个空气入口。

一些实施方案提供改进的图像去卷积技术，用于以更容易理解的格式生成描绘凝胶电泳样品的输出图像。

提供本实用新型内容以便以简化形式介绍将在以下具体实施方式中进一步描述的一系列概念。本本实用新型内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用作确定所要求保护的主题的范围的辅助手段。

附加的特征和优点将在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中显而易见，或者可以通过实践本文的教导来获知。本公开的特征和优势可以借助于所附权利要求书中特别指出的仪器和组合实现和获得。本公开的特征将根据以下描述和所附权利要求书变得更为充分地明显，或者可以通过如下文阐述的本公开的实践被了解。

附图说明

为了描述可以获得上述和其它优点和特征的方式，将通过参考在附图中示出的具体实施方案来呈现对以上简要描述的主题的更具体的描述。应当理解，这些附图仅描绘了典型的实施方案，因此不应被认为是对范围的限制，将通过使用附图以附加的特征和细节来描述和解释实施方案。

图1图解了根据本公开的实施方式的凝胶电泳系统的示例组件；

图2图解了根据本公开的实施方式的示例凝胶电泳系统，其相机模块选择性地从其基座模块分离；

图3A图解了根据本公开的实施方式的凝胶电泳系统的示例基座模块，其盖子处于闭合配置；

图3B图解了根据本公开的实施方式的凝胶电泳系统的示例基座模块，其盖子处于打开配置；

图4A图解了根据本公开的实施方式的凝胶电泳系统的示例基座模块，其盖子处于打开配置并且凝胶电泳盒定位在其中；

图4B至4E图解了示例盒适配器，其可以与凝胶电泳系统的基座模块一起使用以改进定位和与较小盒(例如，11或22孔盒)的介接；

图5图解了根据本公开的实施方式的电泳系统的发光和光学组件的示意图；

图6A和6B图解了根据本公开的实施方式的电泳系统的基座模块的发光二极管(LED)阵列的示意图；

图7A图解了描绘根据本公开的实施方式的在电泳系统的基座模块的LED阵列的照明下捕获的图像的一行像素的所获得灰度值的示例图；

图7B图解了描绘在由常规电泳系统的常规基座模块的常规LED阵列照明下捕获的图像的一行像素的所获得灰度值的示例图；

图8A图解了根据本公开的实施方式的凝胶电泳系统的基座模块的横截面侧视图，其图解了基座模块的风扇组合件和空气冷却路径；

图8B图解了根据本公开的实施方式的沿着凝胶电泳系统的基座模块的上部空气冷却路径的倾斜空气管道的特写截面图；

图9A图解了根据本公开的实施方式的凝胶电泳系统的基座模块的透视图；

图9B图解了根据本公开的实施方式的凝胶电泳系统的相机模块的底部透视图；

图10图解了根据本公开的实施方式的凝胶电泳系统的针连接槽的特写截面图；

图11图解了根据本公开的实施方式的凝胶电泳系统的相机模块的挠性卡扣的特写视图；

图12图解了根据本公开的实施方式的凝胶电泳系统的相机模块和基座模块之间的接口的特写截面图；

图13图解了根据本公开的实施方式的凝胶电泳系统的磁性连接元件的概念图；

图14A图解了根据本公开的实施方式的凝胶电泳系统的相机模块的示例空气入口；

图14B图解了根据本公开的实施方式的凝胶电泳系统的相机模块的示例空气出口；

图15图解了根据本公开的实施方式的凝胶电泳系统的相机模块的空气入口路径的特写截面图；

图16A和16B图解了根据本公开的实施方式的凝胶电泳系统的相机模块的台架的示例视图；

图17A、17B和17C图解了根据本公开的实施方式的凝胶电泳系统的相机模块的相机调整台的示例视图；

图18图解了根据本公开的实施方式的相机组件位于其上的相机调整台，其中相机调整台被固定到凝胶电泳系统的相机模块的台架；

图19图解了根据本公开的实施方式的从凝胶电泳系统的相机模块的相机调整台延伸的示例透镜组合件；

图20A和20B图解了根据本公开的实施方式的凝胶电泳系统的相机模块的透镜组合件的透镜套筒的示例视图；

图21图解了根据本公开的实施方式的凝胶电泳系统的相机模块的透镜套筒和调焦齿轮；

图22图解了根据本公开的实施方式的凝胶电泳系统的示例相机模块，其中从其移除了手抠；

图23图解了根据本公开的实施方式的凝胶电泳系统的相机模块的调焦齿轮；

图24图解了描述根据本公开的实施方式的凝胶电泳系统的相机模块的信号流的示例流程图；

图25图解了根据本公开的实施方式的超级电容器阵列在凝胶电泳系统的相机模块的电源板上的示例实施方式；

图26A、26B和26C图解了根据本公开的实施方式的可以与凝胶电泳系统一起使用的示例凝胶电泳盒；

图27图解了示例流程图，其描绘了根据本公开的实施方式与使用凝胶电泳系统捕获的基于凝胶电泳盒的图像生成去卷积图像相关联的动作；

图28图解了根据本公开的实施方式的用于检测凝胶电泳图像中孔的存在的边缘检测操作的概念图；

图29A和29B图解了根据本公开的实施方式的用于区分不同凝胶尺寸的感兴趣区域操作的概念图；

图30A和30B图解了根据本公开的实施方式的用于区分不同凝胶尺寸的阈值操作的概念图；

图31图解了根据本公开的实施方式的通过从凝胶电泳盒图像去除标签区域来生成修改的图像的概念图；

图32图解了根据本公开的实施方式的将边缘检测应用于修改的图像以生成孔边缘图像的概念图；

图33图解了根据本公开的实施方式的将阈值应用于孔边缘图像以生成孔轮廓图像的概念图；

图34图解了检测与孔轮廓图像相关联的条带数量(band number)的概念图；

图35图解了根据本公开的实施方式的被配置为适合孔轮廓图像的孔矩阵模板的概念图；

图36图解了根据本公开的实施方式确定用于将孔矩阵模板适合到孔轮廓图像的倾斜角的概念图；

图37图解了根据本公开的实施方式的与凝胶电泳盒的图像相匹配的孔矩阵模板的概念图；

图38图解了示例流程图，其描绘了根据本公开的实施方式与使用凝胶电泳系统捕获的基于凝胶电泳盒的图像生成去卷积图像相关联的动作；

图39图解了根据本公开的实施方式提示用户选择图像去卷积格式的示例用户界面；和

图40A、40B和40C图解了根据本公开的实施方式的示例去卷积图像。

具体实施方式

本公开的实施方式至少延伸至凝胶电泳系统及其组件。所公开的实施方案可以被实施以解决与至少一些传统凝胶电泳系统和/或技术相关的各种缺点。

例如，传统凝胶电泳系统和技术通常在电流流过凝胶时导致凝胶基质变热。凝胶基质温度的这种升高可能导致凝胶中的温度梯度，这又可能导致粘度梯度。温度梯度和/或粘度梯度可能导致条带分离分辨率差和/或可能由于凝胶熔化导致条带损失。

本公开的至少一些实施方式提供了一种凝胶电泳系统，其包括风扇组合件，该风扇组合件被配置成沿着一个或多个空气冷却路径引导空气以促进凝胶电泳盒的内容物的空气冷却。此类功能可通过至少部分改善电泳凝胶的变热而有助于提高条带分离分辨率和/或减少条带损失。风扇组合件可以与凝胶电泳过程同时运行和/或在凝胶电泳过程之后立即运行。

作为另一个例子，许多传统凝胶电泳系统包括用于照亮凝胶基质以促进其成像(和/或促进荧光激发)的光源。这样的光源可以包括LED阵列(例如，以矩形图案)。然而，用于凝胶电泳系统的传统LED阵列通常导致照明均匀性和/或平滑度下降，这可能导致出现亮点和/或暗点。尽管实施额外的LED可以提高均匀性和/或平滑度，但是功耗和/或散热方面的考虑可能限制可以在传统凝胶电泳系统的LED阵列中实施的LED的数量。

本公开的至少一些实施方式提供了一种LED阵列，其布置成棋盘图案并且与插入在LED阵列和凝胶电泳样品之间的激发滤光片的距离增加(相对于常规系统)。棋盘图案和/或距离增加可以以适应功耗和/或散热约束的方式有助于改进凝胶电泳样品的照明均匀性和/或平滑度(例如，通过要求比矩形图案LED阵列更少而会获得相同结果的LED)。棋盘图案和/或距离增加可以因此有助于改善成像和/或用户体验。

作为又一例子，许多使用常规凝胶电泳系统的用户难以将相机组件(例如，顶部元件)与基座组件(例如，底部元件)对齐，这可能导致图像质量下降和/或凝胶电泳系统的组件损坏。

本公开的至少一些实施方式提供对准和/或连接特征，其可促进凝胶电泳系统的相机组件(例如，相机模块)与基座组件(例如，基座模块)的快速对准和/或连接。这样的特征包括一个或多个对准片、接合壁、挠性卡扣和挠性卡扣槽、针连接槽、磁性组件和/或其他。因此，用户可以以导致一致对准并避免损坏组件的方式将相机模块快速连接到基座模块。

作为又一例子，许多传统的凝胶电泳系统包括用于捕获凝胶电泳样品的图像(例如，在施加电流期间或之后)的图像传感器(例如，相机)。一些传统的图像传感器可沿x-y平面调整。然而，传统凝胶电泳系统的平面可调整相机通常无法解决成像平面(例如，与凝胶基质相关联的平面)和图像传感器平面之间的未对准。

本公开的至少一些实施方式提供了一种凝胶电泳系统，该凝胶电泳系统包括支撑相机并与相机模块的台架形成球面界面的相机调整台。可以以球形接头的方式调整相机调整台(以及因此附接到其上的相机的定位)，这可以有助于校正相机的成像平面和图像传感器平面之间的未对准。可以使用球形垫圈将相机调整台固定到台架上。

作为进一步的例子，至少一些传统的凝胶电泳系统包括可调整的聚焦透镜(focallen)。然而，常规凝胶电泳系统的常规可调整的聚焦透镜通常难以调整，通常需要从在相机组件和基座组件之间形成的成像室内接近聚焦透镜。例如，用户通常必须将相机组件从基座组件上断开以调整相机组件底部的聚焦透镜。因此，传统的凝胶电泳系统无法在启用图像捕获功能时适应焦距调整，这可能增加执行精细聚焦透镜调整的难度。此外，传统的可调整聚焦透镜可能响应于振动或其他干扰(例如，在运输过程中)而无意中调整。

本公开的至少一些实施方式提供了一种凝胶电泳系统，其包括具有可旋转透镜齿轮的透镜组合件。透镜齿轮被配置为与调焦齿轮啮合，使得调焦齿轮的调整引起透镜齿轮的旋转，这引起焦距透镜的调整。当透镜齿轮位于由凝胶电泳系统的相机模块形成的成像室内时，调焦齿轮可以从成像室的外部接近，这样就可以在不直接进入成像室内部的情况下进行焦点调整。这样的特征可以有利地允许焦点调整，同时凝胶电泳系统被配置用于捕获图像(例如，相机模块附接至基座模块)。

作为另外的例子，传统凝胶电泳系统的许多传统相机模块在相机模块连接到基座模块时从对应的基座模块汲取电力。然而，当相机模块与基座模块断开连接时，此类传统系统无法为相机模块供电。这样的传统系统因此阻止用户以有效的方式将相机模块转移到不同的基座模块。例如，在将传统的相机模块与相应的基座模块断开连接时，相机模块会断电并关闭。在将相机模块连接到不同的基座模块(或原始基座模块)后，相机模块开始再次接收电力，但是相机模块通常在相机模块可以捕获图像之前经历系统启动过程。因此，用户的效率可能因连接到不同基座模块(或重新连接到同一基座模块，例如用户暂时断开相机模块以快速检查成像室内的一个或多个组件)时的重启过程而受挫。

本公开的至少一些实施方式提供了一种相机模块，其包括集成到相机模块的电源板中的一个或多个超级电容器。超级电容器可以在相机模块连接到基座模块时变为充电，并且超级电容器可以在相机模块与基座模块断开连接之后的一段时间内向相机模块供电(例如，大约七秒或更长的时间段；其他时间段在本公开的范围内)。重新连接到基座模块后，超级电容器可以重新充电以准备随后断开连接。这样，用户可以避免在相机模块与基座模块重新连接时的启动序列，这可以极大地增强用户体验。

通常对使用传统凝胶电泳系统捕获的图像执行去卷积处理。在这种情况下，去卷积处理包括分离凝胶电泳样品中存在的各个泳道的图像表示、裁剪各个泳道，以及以易于用户分析的重组织格式呈现各个泳道(出于可视化目的，参见图39、40A、40B和40C)。泳道可包括围绕孔并在一个或多个方向(例如，左、右、下；为了可视化目的，参见图37的细分泳道)向相邻孔(或相邻孔矩阵边界)延伸的区域。

在传统方法下，去卷积处理通常由系统外软件执行。例如，利用传统的凝胶电泳系统捕获凝胶电泳样品的图像后，将图像传输到单独的计算系统以进行去卷积处理。此外，传统的去卷积处理通常涉及提示用户提供计算机输入，手动划分捕获的电泳样品的各个泳道(例如，通过绘制方框区域)。然后根据期望的模板裁剪和重组织细分的泳道。这样的处理对于用户来说是麻烦的，特别是在大量捕获的凝胶电泳图像排队等待分析的情况下(例如，每个图像的泳道必须单独细分)。

在一些情况下，根据本文公开的原理执行的去卷积处理可以包括以下一项或多项：(i)自动确定凝胶电泳图像中表示的凝胶基质的凝胶尺寸，(ii)自动确定凝胶电泳图像中表示的凝胶基质的孔配置，和/或(iii)将孔矩阵模板自动适合到凝胶电泳图像中存在的泳道。这样的功能可以有利地自动化凝胶电泳图像中的孔泳道的细分，这可以改善用户体验和分析效率。进一步有利地，在一些实施方式中，本公开的凝胶电泳系统可以被配置为在设备上执行去卷积处理。

此外，至少一些传统的凝胶电泳系统包括具有空气入口的相机模块以促进相机模块组件的冷却。然而，这样的空气入口通常允许光线进入相机模块的内部，这可能影响成像质量/性能。

本公开的至少一些实施方式提供凝胶电泳系统，其包括具有空气入口的相机模块，所述空气入口包括一个或多个空气入口路径弯曲部以至少部分地减少允许进入相机模块内部的外部光的量。这样的空气入口路径可以有利地形成在相机模块的手抠和主体组件之间，使得空气入口路径对凝胶电泳系统的外部美感影响较小(参见图14A)。

现在将注意力转向图1至图40C,，这些图提供了与所公开的实施方案相关的各种支持性说明。

示例凝胶电泳系统组件

图1图解了可用于实施一个或多个公开的实施方案的凝胶电泳系统100的各种示例组件。尽管图1将凝胶电泳系统100展示为包括特定组件，但鉴于本公开，应当理解，凝胶电泳系统100可以包含任何数目的附加和/或替代组件。此外，鉴于本公开，应当理解，本文公开的原理不限于图1所示的凝胶电泳系统100的特定形式和/或特征。

图1图解了凝胶电泳系统100可包括基座模块120和相机模块130。基座模块120和相机模块130可以结合操作以促进与凝胶电泳相关的各种功能。在一些情况下，基座模块120包括电源或电源适配器，其被配置为向基座模块120的一个或多个组件供电(例如，当基座模块连接到外部电源时)。此外，在一些情况下，相机模块130被配置为当相机模块130连接到基座模块120(例如，连接在基座模块的顶部，如图1所示)时从基座模块120接收电力。下文将提供与基座模块120和相机模块130相关的额外细节。

图1图解凝胶电泳系统100可以包括处理器102、存储装置104、输入/输出系统110(I/O系统110)和通信系统112。图1图解了从这些组件延伸到基座模块120和130的虚线，表示处理器102、存储装置104、输入/输出系统110(I/O系统110)、通信系统112可以以任何合适的方式分布在基座模块120和相机模块130之间。例如，基座模块120和相机模块130可以包括各自的处理器102、存储装置104、输入/输出系统110(I/O系统110)和/或通信系统112。

处理器102可以包括一组或多组电子电路，这些电子电路包含任意数目的逻辑单元、寄存器和/或控制单元，以便于执行计算机可读指令(例如，形成计算机程序的指令)。这样的计算机可读指令可以存储在存储装置104中。存储装置104可以包含物理系统存储器，并且可以是易失性的、非易失性的或其某种组合。此外，存储装置104可以包含本地存储装置、远程存储装置(例如，可经由通信系统112或其它方式访问)或其某种组合。下文将提供与处理器(例如，处理器102)、计算机存储介质(例如，存储装置104)和其它计算机组件相关的附加细节。

处理器102可以被配置为执行存储在存储装置104内的指令106以执行某些动作(例如，去卷积处理、激活风扇或其他组件等)。这些动作可以至少部分地依赖于以易失性或非易失性方式存储在存储装置104上的数据108。

在一些情况下，动作可以至少部分地依赖于用于从远程系统114接收数据的通信系统112，该远程系统可以包括例如计算装置、传感器和/或其它。通信系统112可以包含软件或硬件组件的任意组合，该软件或硬件组件可操作以便于系统上组件/装置之间和/或与系统外组件/装置之间的通信。例如，通信系统112可以包含端口、总线或用于与其它装置/组件通信的其它物理连接装置。另外地或可替换地，通信系统112可以包含可操作用于通过任何合适的通信信道(如作为非限制性实例的蓝牙、超宽带、WLAN、红外通信和/或其它)与外部系统和/或装置进行无线通信的系统/组件。

此外，图1显示凝胶电泳系统100可以包含I/O系统110或与该I/O系统通信。I/O系统110可以包括任何类型的输入或输出装置，如作为非限制性实例，显示器、触摸屏、鼠标、键盘或按钮接口、控制器和/或其它，但不限于此。

图2图解了示例凝胶电泳系统100，其中相机模块130选择性地从基座模块120分离。相机模块130可以选择性地从基座模块120上拆卸下来，以允许用户访问凝胶电泳系统100的组件，用于促进凝胶电泳的性能和/或捕获凝胶电泳样品的图像。例如，在将凝胶电泳盒放置在基座模块120内时，相机模块130可以选择性地连接到基座模块120以促进凝胶电泳盒的成像。

图3A图解了凝胶电泳系统100的示例基座模块120，其盖子302处于闭合配置，而图3B图解了基座模块120的盖子302处于打开配置。从图3B中可以明显看出，基座模块120的盖302的打开可以暴露盒槽310，其尺寸和形状可以被设计成容纳电泳凝胶盒。图4A图解了定位在基座模块120的盒槽310内的凝胶电泳盒402。

如图4B所示，在一些实施方案中，凝胶电泳系统100包括盒适配器401，其被配置为接收较小的盒403(例如，11或22孔盒)。盒适配器401的尺寸适合安装在基座模块120的盒槽310内。盒适配器401有益地使盒403居中，以便更有效地观察，同时还能够实现基座模块120和盒403之间的有效电接触。图4C和4D更详细地示出盒适配器401，其中图4D显示俯视图，图4E显示后视图。如图所示，盒适配器401包括盒容纳槽410和仪器接口端405。仪器接口端405包括一对触头407a和407b(在图4D中可见)，当盒适配器401位于盒槽310中时，它们接触基座模块120的电极。当较小的盒403定位在盒容纳槽410中时，触头407a和407b的另一端接触较小的盒403。触头407a和407b因此在基座模块120的仪器电极和较小盒403之间形成导电桥，从而形成完整的电泳电路。

图4D是盒适配器401的另一个视图，其中移除了盒403以更好地说明内部特征。如图所示，图示的实施方案包括在盒容纳槽410的与仪器接口端405相对的一侧上的弹簧片409。弹簧片409朝向仪器接口端405向外偏压。以这种方式，弹簧片409用于将插入的盒403偏置抵靠仪器接口端405以确保与触头407a和407b的有效接触。可选实施方案可以使用其他偏压组件，或可选地定位的或可选数量的偏压组件以解决盒中的尺寸变化和/或以其他方式促进与触头407a和407b的良好接触。

在图3A、3B、4A和4B的实例中，盖子302包括观察窗304，当盖子302处于关闭配置时，通过该观察窗可以观察盒槽310(和/或定位在其中的凝胶电泳盒402)。因此，当相机模块130位于基座模块120的顶部上方(例如，如图1中所示)，其中基座模块120的盖302处于闭合配置(从而将观察窗304布置在盒槽310上方)时，盒槽310(和/或位于其中的凝胶电泳盒402)可以是相机模块130的相机可见的。

图3A、3B、4A和4B的实例进一步图解了延伸遍及观察窗304的发射滤光片306。发射滤光片306可以操作以将来自凝胶电泳样品的荧光传输到相机模块130的相机(同时阻挡不需要的激发光痕迹)。

图3B还图示了布置在基座模块120上的激发滤光片308。图3B图示了布置在基座模块的盒槽310下方的激发滤光片308，使得当凝胶电泳盒定位在盒槽310内时激发滤光片308驻留在该盒下方(参见图4A)。激发滤光片308可操作以将一种或多种所需激发波长的光从照明源传输至凝胶电泳盒。照明源(或光元件)可位于激发滤光片308相对于盒槽310的相对侧，使得激发滤光片308介于照明源和盒槽310之间。

凝胶电泳系统的示例照明元件

如上所述，凝胶电泳系统100的基座模块120可以包括被配置为当凝胶电泳盒定位在盒槽310内时照亮凝胶电泳盒(例如，凝胶电泳盒402)的光元件。

图5图示了凝胶电泳系统100的发光和光学组件的示意图。图5描绘了一个实例，其中基座模块的光元件(或照明源或照明元件)被实现为LED阵列(在图5中标记为“LED阵列”)，其位于激发滤光片下方(在图5中标记为“Ex滤光片”，其可对应于图3B的激发滤光片308)。来自LED阵列的通过激发滤光片传输的光(图5中标记为“蓝光”)到达凝胶电泳盒502(例如，对应于图4A的凝胶电泳盒402)并且可以与凝胶电泳盒502内的凝胶电泳样品的一个或多个部分相互作用以产生荧光(图5中标记为“FL光谱”)。荧光和蓝光(在图5中标记为“FL光谱+蓝光”)然后可以通过发射滤光片(在图5中标记为“Em滤光片”，其可对应于图3A和3B的发射滤光片306)过滤。传输通过发射滤光片的光(在图5中标记为“发射光谱”)可以由凝胶电泳系统100的一个或多个透镜和/或其他光学器件504聚焦，并由相机模块130的相机(图5中标记为“相机”)检测。

如上所述，本公开的凝胶电泳系统100可以包括光元件，该光元件被理想地配置并且远离激发滤光片以促进凝胶电泳盒502的均匀和/或平滑照明。图6A和6B图示了电泳系统100的基座模块120的发光二极管(LED)阵列602的示意图。特别地，图6A图示了以棋盘图案布置的LED阵列602，其包括具有不同数量的LED的交替行。例如，在图6A的示例LED阵列602中，棋盘图案包括六行LED，其中第一行、第三行和第五行各包括7个LED，而第二行、第四行和第六行每行包含6个LED。

如将在下文中更详细地讨论的，已经显示，图6A的特定棋盘图案提供比用于常规凝胶电泳系统的常规光元件改进的照明平滑度和/或均匀性(参见图7A)。然而，图6A中所示的特定棋盘图案仅作为示例提供并且可以根据本公开的范围进行改变。例如，棋盘图案的第一、第三和第五行可以包括6个LED，而第二、第四和第六行可以包括7个LED。此外，虽然图6A的棋盘图案包括39个LED，但是棋盘图案中的LED阵列可以包括额外的或更少的LED(例如，在大约35到45个LED的范围内)，并且相应地在棋盘图案的行中包括不同数量的LED。例如，不同的LED可能与不同的照明输出、功耗、散热等相关联，使得包括较少的高功率LED的棋盘图案可以实现类似的照明均匀性/平滑度结果(同时符合功耗和/或散热约束)。类似地，包含额外的低功率LED的棋盘图案可以实现类似的照明均匀性/平滑度结果(同时符合功耗和/或散热约束)。因此，根据本公开，具有棋盘图案的LED阵列可以包括各种数量的LED。

图6A提供了与棋盘图案中的示例LED阵列602相关联的尺寸。例如，图6A显示同一行内相邻LED之间的中心到中心距离为22.4mm。图6A还图示了棋盘图案相邻行之间的中心到中心行偏移距离为18.7mm。此外，图6A图示最左侧LED的中心与最右侧LED的中心之间的距离为134.4mm。图6A还图示了顶行LED的中心与底行LED的中心之间的距离为93.55mm。

尽管具有对应于图6A中所示尺寸的棋盘图案的LED阵列已显示可实现了期望的照明平滑度和/或均匀性(参见图7A)，但鉴于本公开，将理解，这些特定尺寸是仅以示例的方式提供并且是非限制性的。例如，在一些情况下，用于凝胶电泳系统100的LED的棋盘图案可以包括在大约21.5mm到大约23.5mm的范围内的同一行内的相邻LED之间的中心到中心的距离。作为另一个例子，棋盘图案的相邻行之间的中心到中心行偏移距离可以在约17.5mm至约19.5mm的范围内。此外，凝胶电泳系统的LED阵列的棋盘图案可包括约130mm至约138mm范围内的宽度和/或约90mm至约96mm范围内的高度。

图6B描绘了沿平面604布置的LED阵列602的表示，该平面基本上平行于激发滤光片(在图6B中标记为“Ex滤光片”)。图6B图示了指示LED阵列602和激发滤光片之间的距离的高度h。虽然更高的高度h与增加的照明均匀性相关，但更高的高度h也与降低的照明强度相关，这可能需要相应地增加LED阵列602的功耗以实现期望的照明强度。

如上文参考图6A所讨论的以棋盘图案布置的LED阵列602被配置为实现在约20mm至约27mm的范围内的高度h，这在某些情况下有助于提高照明均匀性和/或平滑度。例如，至少一些传统的凝胶电泳系统实现了约17mm或更低的高度h，这降低了传统系统可实现的照明均匀性和/或平滑度。

图7A图示了描绘根据本公开的在凝胶电泳系统100的基座模块120的LED阵列602的照明下捕获的图像的一行像素的所获得灰度值的示例图。图7B图示了描绘在由常规凝胶电泳系统的常规LED阵列(例如，具有LED的矩形排列和约17mm的高度h)照明下捕获的图像的一行像素的所获得灰度值的示例图。从图7A和7B可以明显看出，通过实施如上所述的LED阵列602而不是传统的LED阵列，实现了更大的照明均匀性和平滑度。

凝胶电泳系统的示例风扇组合件

如上所述，凝胶电泳系统100的基座模块120可以包括风扇组合件和空气冷却路径以便以提高条带分离分辨率和/或减少条带损失(例如，由于凝胶熔化)的方式促进凝胶电泳样品的冷却。

图8A图解了凝胶电泳系统100的基座模块120的横截面侧视图，其图解了基座模块120的风扇组合件和空气冷却路径。在图8A所示的实例中，基座模块120的风扇组合件包括第一组风扇810和第二组风扇820。第一组风扇810和第二组风扇820各自包括两个相应的风扇(由图8A的“风扇x 2”标签指示)。风扇组合件的风扇被配置为当凝胶电泳盒定位在盒槽(例如，对应于图3B的盒槽310)内时促进空气冷却凝胶电泳盒(图8A中标记为“盒”，其可对应于图4A的凝胶电泳盒402)的内容物。

图8A的风扇组合件(包括第一组风扇810和第二组风扇820)被配置为沿着上部空气冷却路径引导空气。上部空气冷却路径在图8A中由黑色箭头表示。如图8A所示，当凝胶电泳盒位于盒槽内时，上部空气冷却路径延伸越过凝胶电泳盒的顶部。上部空气冷却路径的至少一部分在凝胶电泳盒和基座模块的盖(例如，图3B的盖302，具有相关联的发射滤光片306)之间延伸。在图8A所示的配置下，第一组风扇810主要负责沿着上部空气冷却路径引导空气。

图8A还图解了风扇组合件被配置为沿底部空气冷却路径引导空气，该路径在盒槽下方延伸并在与LED阵列和/或板相关联的散热器(在图8A中标记为“具有散热器的LEDBD”，其中LED阵列可以对应于图6A和6B的LED阵列602)下方(或穿过其)延伸。底部空气冷却路径在图8A中由白色箭头表示。在图8A所示的配置下，第二组风扇820主要负责沿着底部空气冷却路径引导空气。

尽管图8A的基座模块120被图示为包括沿着两个空气冷却路径引导空气的四个风扇，但是基座模块120可以包括任何数量的风扇(例如，一个、两个、三个或多于四个)并且可以沿着任意数量的冷却路径(例如，仅上部空气冷却路径、仅底部空气冷却路径、额外的空气冷却路径等)引导空气。此外，图8A的风扇组合件的第一组和第二组风扇的特定定位(例如，第一组风扇相对于第一组以角度偏移和平移偏移(在2维中)定向)是仅以示例的方式提供并且是非限制性的。

图8B示出了图8A的上部空气冷却路径的一部分的特写截面图。图8B中描绘的上部空气冷却路径的部分由图8A中的白色框802表示。图8B示出了倾斜的空气管道812，其限定了上部空气冷却路径的至少一部分(空气进入凝胶电泳盒和基座模块120的盖302之间的空间的上部空气路径的部分)。在一些情况下，倾斜的空气管道812适于有利地防止液体从盒槽(例如，图3B的盒槽310)向基座模块120的其他组件渗漏。

凝胶电泳系统的示例连接接口

如上所述，本公开的凝胶电泳系统100可以包括可以促进相机模块130快速对准和/或连接到基座模块120的对准和/或连接特征。图9A图解了凝胶电泳系统100的基座模块120的透视图，图9B图解了凝胶电泳系统100的相机模块130的底部透视图。

如上文进一步指出的，当相机模块130选择性地连接在基座模块120的顶部上方时，相机模块130可以被配置为从基座模块120接收电力。为此，在一些实施方式中，当相机模块130选择性地连接到基座模块120时，一组弹簧加载的针连接器(例如，POGO针连接器)促进相机模块130和基座模块120之间的电通信。

图9A将基座模块120图示为包括针连接槽902，当将相机模块130连接到基座模块120时，一组弹簧加载的针连接器可以被配置为位于针连接槽中。图9B和图10将相机模块130示为包括对应的针连接突起904，其被配置为插入基座模块120的针连接槽902内并与其对接。

图10示出了针连接槽902的特写剖视图，针连接突起904插入其中，从而允许该组针连接器与其对应的插入点连接。在一些实施方式中，针连接槽902包括在约2.2mm至约5.4mm范围内的深度。这样的深度范围可以包括相对于常规凝胶电泳系统的深度增加。在某些情况下，针连接槽902增加的深度可能有助于更容易地将相机模块130对准和/或连接到基座模块120。

图9A还示出了相对于针连接槽902定位在基座模块120的观察窗304(例如，参见图3B)对面的附加连接元件906。图9B示出相对于针连接突起904定位在成像室910对面的对应附加连接元件908。相机模块130和基座模块120可以包括使得能够检测相机模块130和基座模块120之间的正确介接的特征。例如，连接元件(统称为902、904、906和/或908)可以包括一个或多个传感器或开关以能够检测对应的连接元件是否彼此连接或介接。在一些实施方式中，元件902和904和/或连接元件906和908可以彼此结合操作以检测彼此的正确介接，使得相机模块130避免启动或通电，直到连接元件与其对应的对应物正确介接。例如，基座模块120上的连接元件可以包括磁传感器，而相机模块130上的相应连接元件包括磁体，反之亦然。这样的功能可以帮助用户在试图将相机模块130与基座模块120对准以放置在其上时避免无意的启动。

图9A还图示了基座模块120可以包括挠性卡扣槽912，并且图9B图示了相机模块130可以包括对应的挠性卡扣914。图11提供了相机模块130的柔性卡扣914的特写视图。在一些实施方式中，基座模块120的挠性卡扣槽912和相机模块130的相应挠性卡扣914被配置为当相机模块130选择性地连接到基座模块120的顶部上方时彼此接合以减少相机模块130相对于基座模块120的倾斜运动。

鉴于本公开，将理解，在一些实施方式中，相机模块上的挠性卡扣和基座模块上的挠性卡扣槽的布置可以颠倒。

图9A示出了基座模块120可以包括从观察窗304的周边向上并围绕该周边延伸的周边壁916(和/或从跨越观察窗304的发射滤光片306的周边向上并围绕其延伸，参见3A和3B)。图9B还图示了形成在相机模块130的下侧上的成像室910，其中接合壁918在其周围延伸。成像室910被配置为当相机模块130选择性地连接到基座模块120时设置在基座模块120的观察窗304的上方。

图12示出当相机模块130选择性地连接在基座模块120上方时相机模块130和基座模块120之间的接口的特写截面图。图12显示了相机模块130的接合壁918(例如，围绕成像室910的周边延伸)。图12还示出了当相机模块130连接到基座模块120时基座模块120的周边壁916和观察窗304相对于相机模块130的接合壁918的布置(在图12中由所示的灰色圆圈强调)。

如图12所示，当相机模块130选择性地连接到基座模块120时，相机模块的接合壁918被配置为位于观察窗304上方和由基座模块120的周边壁916限定的周边内。以这种方式，相机模块130的接合壁918可以被配置为安装在由周边壁916和观察窗304(例如，发射滤光器306)形成的凹陷内，从而促进用户容易将相机模块130连接到基座模块120。在一些实施方式中，周边壁包括在约2mm至约5mm范围内的高度，但其他高度也在本公开的范围内。

图9B进一步图示，在一些情况下，相机模块的接合壁918包括从其向外延伸的片920。这些片920也在图12中示出。当相机模块130选择性地连接在基座模块120的顶部上方时，片920被配置成介入接合壁918和周边壁916之间。在某些情况下，片920有利地有助于相机模块130和基座模块120之间的紧密接合。

图9B还示出了相机模块130可以包括一个或多个外部片922以在相机模块130选择性地连接在基座模块120的顶部上方时进一步加强相机模块130和基座模块120之间的接合。

图13图解了凝胶电泳系统100的磁性连接元件的概念图。例如，图13示出了彼此断开连接的基座模块120和相机模块130。图13中所示的从相机模块130延伸的箭头图示了在相机模块130上的示例位置磁体元件。相机模块130的磁性元件可以与基座模块上相应放置的磁性元件相互作用以进一步提高将相机模块130安装到基座模块上的便利性。

凝胶电泳系统的示例相机模块空气入口

如上所述，本公开的至少一些凝胶电泳系统100可以包括促进空气进入同时至少部分地防止外部光进入相机模块内部的相机模块空气入口。图14A图示了凝胶电泳系统100的相机模块130的示例空气入口路径1402。图14B图示了凝胶电泳系统100的相机模块130的示例空气出口路径1410。

图14A和14B中的箭头指示气流进入相机模块130的空气入口路径1402和离开空气出口路径1410的方向。如下文将更详细地显示，空气入口路径1402可形成于相机模块130的手抠1404与外壳体1406之间。因此，从图14A可明显看出，空气入口路径1402的存在可基本上被相机模块130的手抠1404隐藏，从而提供改善的外观美感。

图15图示了凝胶电泳系统100的相机模块130的空气入口路径1402的特写截面图。图15中的箭头指示气流通过空气入口路径1402的方向。从图15可以明显看出，空气入口路径1402从相机模块130的外部开口1502延伸到相机模块的内部开口1504。图15还示出空气入口路径包括外部开口1502和内部开口1504之间的两个路径弯曲部1506和1508(可以使用任何数量的路径弯曲部)。

图14A和15示出空气入口路径1402的外部开口1502包括围绕手抠1404的外周延伸的细长外部开口。外部开口1502因此在相机模块130的外部形成外部形状(例如，对应于手抠1404的外周边的形状)。相应地，内部开口1504包括细长的内部开口，其围绕相机模块130的外壳体1406的开口的周边延伸，手抠1404延伸穿过该开口。因此，内部开口1504在相机模块130的内部形成内部形状。在图15所示的实例中，由空气入口路径1402的内部开口1504形成的内部形状具有比由空气入口路径的外部开口1502形成的外部形状更小的周长。在一些实施方式中，内部和外部形状的相对尺寸可以颠倒。

尽管未在图14A或15中示出，第二空气入口路径可布置在相机模块130上与上述空气入口路径1402相对的位置处(例如，形成在相机模块130的第二手抠和相机模块130的外壳体1406之间)。

虽然图15的空气入口路径1402被示为形成在相机模块130的手抠1404和外壳体1406之间，但是根据本公开，具有一个或多个路径弯曲部的一个或多个空气入口路径可以形成在相机模块130的其他部分上。

凝胶电泳系统的示例相机和透镜调整组件

如上所述，凝胶电泳系统100可包括支撑相机并与相机模块130的台架形成球面界面的相机调整台。图16A和16B图示了凝胶电泳系统100的相机模块130的台架1602的示例视图。在图16A和16B所示的实例中，台架1602包括相机模块130的外壳组件1604的一部分(例如，顶部)，其也形成上文讨论的成像室(例如，图9B的成像室910，也显示在图16A中)。如图16B所示(可能最清楚)，相机模块130的台架1602包括或形成球面1606。

图17A、17B和17C图示了凝胶电泳系统100的相机模块130的相机调整台1702的示例视图。特别地，图17A显示相机调整台1702的顶部透视图，图17B显示其底部透视图，图17C显示其侧视图。

图17A示出示例相机调整台1702包括相机支架1704，其被配置成支撑相机模块130的相机的一个或多个组件(参见图18，相机组件1802安装到相机调整台1702)。图17B和17C图示了相机调整台1702包括对应于相机模块130的台架1602的球面1606的球面1706。相机调整台1702的球面1706被配置为与台架1602的球面1606介接，使得球面1706和1606能够保持彼此接触，尽管有相机调整台1702相对于台架1602的旋转调整(例如，相机的极旋转和/或方位角旋转)。换句话说，球面1706和1606有助于相机调整台1702的球面接头调整，这可以通过调整相机调整台1702的球面1706相对于台架1602的球面1606的定位(例如，极和/或方位旋转定位)来实现。

当实现相机调整台1702相对于台架1602的期望球形接头定位时，相机调整台1702可固定到台架1602。图16A的实例示出台架1602可以包括螺纹孔1608，用于接收螺钉以将相机调整平台1702固定到台架1602。图17A的实例显示相机调整台1702可包括孔1708，螺钉可穿过该孔，然后进入台架1602的螺纹孔1608。为了便于以适应相机调整台1702的多个球形接头定位的方式将相机调整台1702固定到台架1602，球形垫圈可用于介于螺钉的螺钉头和相机调整台1702之间。这种球形垫圈可以布置在相机调整台的附加球形界面1710上(图17A中所示)。

图18图示了其上安装有相机组件1802的相机调整台1702。图18的相机调整台1702通过螺钉1804和相应的球形垫圈1806安装到台架1602。如上所述，球形垫圈有助于以适应相机调整台1702相对于台架1602的多个定位的方式将相机调整台1702固定到相机模块130的台架1602。

尽管与相机调整台和台架的各个角相关联，图16A到18显示了四个球形垫圈、螺钉和相应的孔，但将理解，鉴于本公开，可以使用额外的或更少的球形垫圈、螺钉和/或相应的孔。

图19图示了从相机模块130的成像室910内的相机调整台1702向下延伸的示例透镜组合件1902(相机模块130的外壳组件1604被制成部分透明以清楚地示出成像室910中的透镜组合件1902)。透镜组合件1902包括透镜套筒，透镜套筒容纳用于将光聚焦到相机模块130的相机的图像传感器上的透镜。透镜套筒是可旋转的，以便于调整透镜套筒内透镜的焦距。

图20A和20B图示了相机模块130的透镜组合件1902的透镜套筒2002的示例视图。图20A图示了布置在透镜套筒2002内的透镜2004。为了便于调整透镜2004，透镜套筒2002包括透镜齿轮2006，其中齿轮齿从透镜套筒2002径向向外延伸。透镜齿轮2006耦接到透镜套筒2002，使得透镜齿轮2006的旋转引起透镜套筒2002的旋转以促进透镜2004的调整。

如图19所示，透镜齿轮2006位于成像室910内。因此，为了在不直接接近成像室910内的透镜齿轮2006的情况下促进透镜2004的焦距调整，透镜齿轮2006可以与单独的齿轮啮合。

图21示出了透镜套筒2002的齿轮齿与调焦齿轮2102的相应齿轮齿啮合。虽然未在图21中显示，但调焦齿轮2102可以单独安装到相机模块130的外壳组件1604，并且可以从成像室910的外部接近(简要地参见图19，显示了调焦齿轮2102的一部分延伸到成像室910中并且调焦齿轮的另一部分延伸到成像室910之外)。

在调焦齿轮2102与透镜齿轮2006啮合的情况下，当用户旋转调焦齿轮2102时(例如，从成像室910的外部，例如当相机模块130安装到基座模块120时)，调焦齿轮2102带动透镜齿轮2006和透镜套筒2002转动，从而调整透镜2004的焦点位置。用户因此可以有利地调整透镜2004的焦点位置而无需从基座模块120移除相机模块130以直接接近成像室内的组件。例如，

图22图示了凝胶电泳系统100的示例相机模块130，其中手抠1404从其移除。在一些实施方式中，调焦齿轮2102可有利地通过在从相机模块130移除手抠1404之后形成的开口接近。

如上所述，相机模块130的相机的定位可通过相机调整台1702的调整来调整。因此，在一些实施方式中，一个或多个对准或偏置构件用于在相机调整台1702的整个调整过程中保持透镜相对于相机的光学对准。例如，图21图示了章鱼环2104定位在透镜套筒2002周围并固定到相机调整台1702。章鱼环2104包括定位在透镜套筒2002周围的对准构件2106。在一些情况下，至少一些对准构件2106在透镜套筒2002上施加偏置力(例如，向内力)以保持透镜套筒(和透镜)相对于安装到相机调整台1702的相机组件1802的对准。

图23图示了调焦齿轮2102的透视图。在一些实施方式中，调焦齿轮2102的位置是选择性可锁定的，这可以防止无意地调整透镜套筒2002的焦点位置(例如，由于相机模块130的振动、运输等)。例如，在一些实施方式中，调焦齿轮2102的位置的选择性锁定是使用一对锁定构件2302促进的，所述锁定构件被配置为选择性地围绕调焦齿轮2102的至少一部分紧固以选择性地锁定调焦齿轮2102的位置。

在图23的实例中，一对锁定构件2302位于调焦齿轮2102的上部2304的相对侧。锁定螺钉2306用于促进锁定构件2302的选择性拧紧以固定调焦齿轮2102的位置。例如，沿第一方向旋转锁定螺钉2306可以将锁定构件2302拉向彼此(从而固定调焦齿轮2102的位置)，而沿相反方向旋转锁定螺钉2306可以拉动锁定构件2302彼此远离(从而允许自由调整调焦齿轮2102)。在一些实施方式中，锁定螺钉2306也可通过在从相机模块130移除手抠1404之后形成的开口进入(参见图22)。

示例相机模块超级电容器实施方式

如上所述，凝胶电泳系统100的基座模块120可以包括电源，该电源被配置为向基座模块120的组件供电。当相机模块130选择性地连接在基座模块120的顶部上方时(例如，经由上面参考图9A至10讨论的弹簧加载的针连接器)，相机模块130可以从基座模块120接收电力。

如上进一步所述，本公开的凝胶电泳系统100可以包括一个或多个集成到相机模块130的电源板中的超级电容器。超级电容器阵列可以被配置为当相机模块130选择性地连接到基座模块120时变得充电。当超级电容阵列充电时，在相机模块130选择性地与基座模块120断开时，超级电容阵列可以为相机模块130的一个或多个组件供电。

图24图示了凝胶电泳系统100的相机模块130的示例信号流程图2400。信号流程图2400图示了可从基座模块电源2402向相机模块对接板2404供电(例如，经由弹簧加载的针连接器)。在某些情况下，48V从基座模块电源2402供应到相机模块对接板2404(其他电压在本公开的范围内)。

信号流程图2400进一步图示了电力可从相机模块对接板2404行进到相机模块电源板2406。信号流程图2400进一步示出电力可以从相机模块电源板2406行进到超级电容器2408。在一些实施方式中，12V被提供给超级电容器2408。提供给超级电容器2408的电压可以对超级电容器2408充电以使得超级电容器2408能够在相机模块130与基座模块电源2402断开之后向相机模块组件供电。

信号流程图2400进一步图示了可从超级电容器2408向相机模块电源板组件2410供电。在一些实施方式中，在正常操作下提供12V(例如，当相机模块130连接到基座模块电源2402时)，并且在备用操作下提供11.5V(例如，当相机模块130与基座模块电源2402断开时)。作为非限制性实例，相机模块电源板组件2410可以包括一个或多个微控制器单元、模数转换器、风扇和/或其他。

信号流程图2400还示出了可以从相机模块电源板组件2410(或更直接地从超级电容器2408)向相机模块单板计算机2412(相机模块SBC 2412)供电。信号流程图2400还显示了电源和/或数据信号可以从相机模块SBC 2412(或更直接地从超级电容器2408)提供给其他相机模块组件2414，作为非限制性示例，其可以包括一个或多个显示器、触摸屏、相机、连接端口(例如，外部USB连接端口)、其他输入/输出设备等。

超级电容器2408可以以各种方式配置并且可以采用各种形式。例如，超级电容器2408可以包括任意数量的超级电容器(例如，单个超级电容器，或者布置成超级电容器阵列的两个、三个或更多个超级电容器)。超级电容器2408可以包括双层电容器、铝电解电容器、伪电容器、混合电容器、它们的组合和/或其他。

超级电容器2408可以被配置为具有小于20秒的初始充电时间(例如，在相机模块130初始连接到基座模块电源2402之后)。在一些情况下，初始充电时间在约10至16秒或约12至16秒的范围内。在一些实施方式中，超级电容器2408包括在约30法拉至约50法拉(或更大)范围内的电容。当充电时，超级电容器可以向相机模块130的组件供电(例如，当相机模块选择性地与基座模块120断开连接时)大约三秒或更长时间，优选地大约7秒或更长时间(已发现用户需要大约7秒来将相机模块130从一个基座模块120转移到另一个)。

图25图解了超级电容器阵列(在图25中标记为“超级电容器”并用白色框表示)集成到凝胶电泳系统100的相机模块130的电源板(图25中标记为“CM电源板”)中的示例实施方式。在图示的实施方式中，超级电容器阵列包括四个双层超级电容器，具有大约40法拉的组合电容。图示的超级电容器阵列被配置为在大约13至15秒内充电并提供备用电源(例如，在相机模块130与基座模块120断开连接之后)大约7秒。

示例去卷积技术

如上所述，本公开的至少一些实施方式涉及改进的去卷积处理的性能(无论是由凝胶电泳系统100在系统上执行，还是由单独或远程系统执行)。

凝胶电泳系统100可以被配置成接收各种类型的凝胶电泳盒。图26A、26B和26C图示了可以与凝胶电泳系统100一起使用的示例性凝胶电泳盒。特别地，图26A图示了包括22个孔的凝胶电泳盒2610。图26B图示了包括48个孔的凝胶电泳盒2620。图26C图示了包括96个孔的凝胶电泳盒2630。在图示的实例中，凝胶电泳盒2620(48个孔)和2630(96个孔)具有相同的尺寸，尽管具有不同的孔配置。

鉴于本公开，将理解，与图26A至26C所示的那些不同的孔配置可用于根据本公开内容的凝胶电泳盒。例如，尺寸对应于图26A的凝胶电泳盒2610的凝胶电泳盒可包括11个孔而不是22个孔的线性排列。

以下讨论涉及可执行的多种方法和方法动作(例如，利用包括本文讨论的组件的一个或多个系统，所述组件例如处理器102、存储装置104、I/O系统110、通信系统112、远程系统114、凝胶电泳系统100或其他类型的系统的其他组件等)。尽管方法动作按特定顺序进行讨论或在流程图中以特定顺序进行说明，但是除非特别说明，否则不需要特定的顺序，或者因为一个动作依赖于在该动作执行之前完成另一个动作，所以不需要特定的顺序。将理解，本公开的某些实施方案可以省略这里描述的一个或多个动作。

图27图示了示例流程图2700，其描绘了与使用凝胶电泳系统100捕获的基于凝胶电泳盒的图像生成去卷积图像相关联的动作。

流程图2700的动作2702包括获得由相机捕获的图像，该图像捕获位于盒槽内的凝胶电泳盒内的电泳凝胶。相机可以包括凝胶电泳系统的相机模块130的相机。电泳盒可以在一个或多个方面(例如，尺寸、孔配置)对应于上文参考图26A至26C讨论的凝胶电泳盒2610、2620或2630之一。

流程图2700的动作2704包括执行配置成确定电泳凝胶尺寸的凝胶尺寸区分操作。举例来说，可以执行动作2704以根据尺寸将凝胶电泳盒2610与凝胶电泳盒2620和2630区分开来。例如，可以根据图像中捕获的凝胶电泳盒的尺寸，对获取的图像进行不同的去卷积处理和/或其他图像处理。例如，较小的凝胶电泳盒(例如，与凝胶电泳盒2620和2630比较，凝胶电泳盒2610)可能与用户分析起来更简单的孔配置相关联，从而避免了去卷积处理的需要。

在一些实施方式中，根据动作2704的凝胶尺寸区分操作包括各种子动作，例如(i)执行边缘检测操作以检测电泳凝胶内孔的存在，(ii)执行感兴趣区域操作以生成裁剪图像，以及(iii)对裁剪图像应用阈值以识别裁剪图像内的标签。图28到30B图解了与动作2704相关联的各种子动作的概念图。

图28图示了根据动作2704的用于检测凝胶电泳图像中孔的存在的边缘检测操作2802的概念图。图28的实例显示了对96孔图像2804执行的边缘检测操作2802，提供了孔边缘图像2806。可以实施任何合适的边缘检测技术来执行根据本公开的边缘检测操作2802，例如Canny边缘检测、一阶方法、二阶方法、边缘细化、阈值化和链接，和/或其他。在一些实施方式中，没有孔就不需要去卷积处理。因此，在一些实施方式中，用于生成去卷积图像的过程可以响应于检测到所获得的图像中不存在孔而被终止(或等待终止等待用户输入)。

图29A和29B图示了根据动作2704的用于区分不同凝胶尺寸的感兴趣区域操作2902的概念图。在一些实施方式中，感兴趣区域操作2902包括识别图像内的感兴趣区域，基于感兴趣区域裁剪图像以生成裁剪图像，以及在必要时旋转裁剪图像以引起裁剪图像的长边成为水平边缘。

图29A图示了对22孔图像2904执行以生成输出图像2906(例如，裁剪图像)的感兴趣区域操作2902。在裁剪22孔图像2904之后，基于在22孔图像2904中捕获的22孔凝胶盒的几何形状，裁剪图像的最长尺寸可以变成其垂直尺寸。因此，在裁剪22孔图像2904之后，感兴趣区域操作2902也可以旋转裁剪图像以使得裁剪图像的最长边缘变为水平边缘，如输出图像2906中所示。

图29B图示了对96孔图像2908执行的感兴趣区域操作2902以生成输出图像2910。基于在96孔图像2908中捕获的96孔凝胶盒的几何形状，在裁剪96孔图像2908之后，裁剪图像的最长尺寸保持其水平尺寸。因此，在裁剪96孔图像2908之后，感兴趣区域操作2902可以避免旋转裁剪图像以使裁剪图像的最长边缘保持水平边缘，如输出图像2910中所示。

图30A和30B图示了根据动作2704将阈值应用于裁剪图像以识别裁剪图像内的标签的概念图。可以对经由感兴趣区域操作2902生成的裁剪图像执行阈值操作以提供用于确定与捕获的凝胶电泳盒相关联的标签是否沿着裁剪图像的水平边缘(例如，顶部或底部)或沿着裁剪图像的垂直边缘(例如，右侧或左侧)定位的依据。在一些实施方式中，由于与上面讨论的感兴趣区域操作2902相关联的旋转，沿着垂直边缘的标签的存在可以与不同的凝胶电泳盒尺寸(例如，11孔或22孔凝胶盒尺寸，如图30A所示)相关联，而水平边缘上标签的存在可与一种凝胶电泳盒尺寸(例如，48孔或96孔凝胶盒尺寸，如图30B所示)相关联。因此，根据动作2704，基于检测到的标签位置，可以确定捕获的电泳凝胶的凝胶尺寸。

流程图2700的动作2706包括响应于确定电泳凝胶的尺寸满足阈值，执行孔配置检测操作以确定电泳凝胶的孔的配置。例如，如果检测到的凝胶盒尺寸与48孔凝胶和96孔凝胶两者相关联，则动作2706可以包括确定捕获的电泳凝胶中是否存在48孔配置或96孔配置。

根据动作2706的孔配置检测操作可以包括各种子动作，例如(i)从图像中移除标签区域以生成修改后的图像，(ii)对修改后的图像应用边缘检测以识别孔边缘，生成孔边缘图像，(iii)将阈值应用于孔边缘图像以生成孔轮廓图像，(iv)检测与孔轮廓图像相关联的条带数量，以及(v)基于条带数量确定孔配置。

图31图示了根据动作2706通过从凝胶电泳盒图像去除标签区域生成的修改图像3102的概念图。例如，可以通过对凝胶电泳盒图像进行阈值化来确定标签区域(对应于图31的左侧图像3104中所示的黑色区域，其包括应用了阈值化的凝胶电泳盒图像，类似于图30B)。

图32图示了根据动作2706将边缘检测3202应用于修改后的图像3102以生成孔边缘图像3204的概念图。类似于上面讨论的边缘检测操作2802，边缘检测3202可以包括任何合适的边缘检测技术。图33图示了根据动作2706将阈值3302应用于孔边缘图像3204以生成孔轮廓图像3304的概念图。在一些实施方式中，基于在一个或多个方向上(例如，左、右、下；为了可视化目的，参见图37的细分泳道)与孔和/或泳道的几何形状相关的各种约束来限定孔轮廓(例如，其中泳道包括包围孔并向相邻孔(或相邻孔矩阵边界)延伸的区域)。可以通过分析预期与本文讨论的去卷积技术结合使用的凝胶电泳盒的图像(例如，图26A至26C中所示的凝胶电泳盒的图像)来获得此类约束。

例如，在一些实施方式中，孔宽度可以假定等于感兴趣区域宽度(例如，对于在孔边缘图像3204中检测到的感兴趣区域)乘以第一常数，其中第一常数通过分析其他图像确定。此外，孔高度可以假定等于感兴趣区域高度(例如，对于在孔边缘图像3204内检测到的感兴趣区域)乘以第二常数，其中第二常数通过分析其他图像确定。更进一步地，可以假设泳道高度等于感兴趣区域高度乘以第三常数，其中第三常数通过分析其他图像获得。在一个示例实施方式中，孔纵横比可以被限制在大约1.2至2.1的范围内，孔宽度(以像素为单位)可以被限制在大约0.7倍孔宽度到大约1.3倍孔宽的范围内(其中孔宽度是通过分析其他图像确定的常数值)，并且孔高度(以像素为单位)可以被限制在约0.5倍孔高度至约1.5倍孔高度的范围内(其中孔高度是通过分析其他图像确定的常数值)。

孔轮廓图像可用于确定凝胶电泳盒的捕获图像中存在的条带数量(例如，孔的水平布置)，这可指示凝胶电泳盒中存在的孔配置(例如，简要参考图26B和26C，显示了48孔盒包含两个条带，显示96孔盒包含8个条带)。在一些实施方式中，基于针对孔轮廓图像的一行或多行获得的按列平均像素值，从孔轮廓图像(例如，孔轮廓图像3304)确定条带数量。例如，图34图示了检测与图33的孔轮廓图像3304相关联的条带数量的概念图。图34图示了延伸过孔轮廓图像3304的行的箭头，指示可以针对孔轮廓图像3304的各种像素行获得按列平均像素。图34图示了示例图3402，其指示孔轮廓图像的各行的平均按列平均像素值。

为了确定一行(或一组行)的按列平均像素值是否对应于条带的存在(例如，孔的水平布置)，可以将按列平均像素值与容差值进行比较。在一些实施方式中，如果按列平均像素值超过(或至少满足)容差值，则该行(或行组)被确定为对应于条带的存在。容差值可以取值，这取决于特定的实施方式。在一个实例中，容差值可以对应于捕获的凝胶电泳图像(或基于其的图像，例如孔轮廓图像)的多个孔宽度(或预期的孔宽度)。例如，容差值可以设置为等于三个孔宽度。

基于条带数量，可以确定与孔轮廓图像3304(以及从中导出孔轮廓图像3304的原始凝胶电泳图像)相关联的孔配置。例如，条带数量阈值可以与不同的孔配置相关联，并且可以评估条带数量是否满足条带数量阈值以确定孔配置。在一个实例中，小于4的条带数量可对应于48孔配置，而等于或大于4的条带数量可对应于96孔配置(条带数量为1或更小可对应于不含孔的空凝胶)。

在一些实施方式中，动作2704和/或动作2706可以包括检测设置在凝胶电泳盒上的一个或多个标识符(例如，符号、代码(例如，条形码、QR码、字符串等)、图像和/或其他可扫描元素)，其中标识符指示凝胶电泳盒的尺寸和/或孔配置。

在一些实施方式中，动作2706的孔配置检测操作包括将孔矩阵模板适合到孔轮廓图像。在适合之后，孔矩阵可以提供用于根据动作2708执行去卷积的依据(简要地参见图37的孔矩阵)。图35图解了配置为适合孔轮廓图像3304的孔矩阵模板3502(以白线显示)的概念图。

图35中所示的示例孔矩阵模板3502对应于96孔凝胶电泳盒的泳道的一般配置。其他孔配置可能存在不同的孔矩阵模板。在一些实施方式中，选择用于适合孔轮廓图像的孔矩阵模板的类型是基于各种因素来选择的。例如，可以基于根据动作2704确定的凝胶尺寸或盒尺寸和/或基于根据动作2706的其他子动作检测的孔配置(例如，48孔或96孔配置，如基于条带数量确定的，如参考图34所讨论的)，自动选择孔矩阵模板。

可以执行各种操作以使孔矩阵模板3502适合与孔轮廓图像3304相关联的预期孔位置。例如，孔矩阵模板3502可以基于孔轮廓的宽度重新缩放。可以基于各种预定义规则来执行重新缩放。例如，在一些实施方式中，如果基于孔轮廓图像3304计算的孔宽度(例如，平均孔宽度)大于孔矩阵模板3502的孔宽度，则可以放大孔矩阵模板。相应地，如果孔宽度小于孔矩阵模板3502的孔宽度，则可以缩小孔矩阵模板。对孔矩阵模板进行放大或缩小的量可以基于模板孔宽度与计算出的孔宽度之间的差异。可以迭代地执行这样的操作，直到满足停止条件(例如，已经执行了预定次数的迭代，指示模板孔宽度和计算的孔宽度之间的相似性的相似性度量满足阈值等)。

附加地，或替代地，孔矩阵模板可基于孔轮廓的行之间的分隔距离重新缩放。例如，可以基于孔轮廓图像3304，使用图34的图表3402中表示的至少一些信息，计算条带分隔距离，以确定与条带位置和/或条带位置之间的距离相关联的像素行。在一些实施方式中，如果基于孔轮廓图像3304计算的条带分离距离大于与孔矩阵模板3502相关联的泳道高度(或大于泳道高度的分数，例如泳道高度的一半)，可以放大孔矩阵模板3502。相应地，如果基于孔轮廓图像3304计算的条带分离距离小于与孔矩阵模板3502相关联的泳道高度(或小于泳道高度的分数，例如泳道高度的一半)，则可以缩小孔矩阵模板3502。对孔矩阵模板进行放大或缩小的量可以基于模板泳道高度与计算的条带分离距离之间的差异。可以迭代地执行这样的操作，直到满足停止条件(例如，已经执行了预定次数的迭代，指示模板泳道高度(或其分数)与计算的条带分离距离之间的相似性的相似性度量满足阈值等等)。

此外，孔矩阵模板3502可以基于孔轮廓的位置被平移。例如，可以计算孔轮廓图像3304中的每个孔轮廓和在孔矩阵模板3502中表示的其各自最近的孔之间的偏差(例如，泳道的顶部对应于在孔矩阵模板3502中表示的孔)。可以在不同的维度上对该偏差进行平均(例如，提供x维度平均偏差和y维度平均偏差)，并且可以基于维度特定的平均偏差对孔矩阵模板3502执行维度特定的变换。平移量可以基于检测到的偏差量来确定。可以迭代地执行平移操作，直到满足停止条件(例如，已经执行了预定次数的迭代，在一个或多个维度中检测到阈值偏差水平(例如，低偏差)，等等)。

在一些实施方式中，倾斜角用于将凝胶电泳图像(或孔轮廓图像)与孔矩阵模板对准以促进去卷积处理。例如，可以利用线性回归将一条线拟合至在孔轮廓图像3304中检测到的每个条带。图36图解了叠加在凝胶电泳图像3602上的这些线性回归线的描绘，每条线性回归线由标记为m_k的灰线表示，其中k代表条带指数。这些线的梯度或斜率可以被平均，例如根据以下等式：

其中n表示凝胶电泳图像3602中的条带或孔行的数量，并且m_k表示与每个条带指数关联的线性回归线的斜率。可以基于计算出的倾斜角将旋转应用于凝胶电泳图像3602。

上述操作可以提供适合凝胶电泳图像的孔矩阵模板。图37图示了适合凝胶电泳盒的图像3704的孔矩阵模板3702的概念图。根据流程图2700的动作2708，适合于图像的孔矩阵模板可以用于执行图像去卷积操作以生成去卷积图像。例如，去卷积操作可以包括裁剪在由孔矩阵模板3702限定的各个泳道中表示的图像3704的图像数据并且根据预定义的组织结构，将图像数据(基于泳道)传递至输出图像，这可以以更容易消费的格式提供表示原始图像3704的图像数据的输出图像(简要示例而言，参见图40A、40B和40C)。

在一些实施方式中，向用户提供接受或修改由系统自动生成的孔矩阵模板的机会。

在某些情况下，去卷积旨在用于某些类型的凝胶/盒尺寸和/或某些孔配置，这可能导致系统避免对某些类型的凝胶/盒尺寸和/或孔配置执行去卷积(或可能导致系统在进行去卷积之前首先提示用户)。在一些实施方式中，是否执行本文所述的图像去卷积可以被自动确定和/或可以至少部分地受用户输入的影响。图38图示了指示与确定是否执行图像去卷积相关联的各种动作的示例流程图3800。

图38描绘了系统(例如，凝胶电泳系统100或另一系统)可以被配置为获取图像并基于该图像确定凝胶尺寸(例如，根据流程图2700的动作2704)。图38图解了如果凝胶尺寸对应于11或22孔凝胶尺寸，则系统可配置成识别相关图像坐标，然后根据裁剪图像坐标保存和/或显示图像。例如，在一些实施方式中，11或22孔配置可能已经以适合分析目的的格式排列，从而避免了需要图像去卷积。相比之下，图38显示，如果凝胶尺寸对应于48或96孔凝胶尺寸，则系统可以配置为接收用户对图像的选择(或者替代地，提供去卷积提示，提示用户提供指示是否进行去卷积的输入)。

图38显示如果用户请求去卷积，则系统可以确定凝胶的孔配置(例如，凝胶是包括48孔配置还是96孔配置)。在一些实施方式中，如图38所示，如果检测到96孔配置，则系统可以在选择相应图像时提供去卷积选项，或者系统可以提供去卷积格式提示，用户可以在其中指示哪种格式用户需要去卷积处理输出图像。图39图示示例用户界面3900，其提示用户选择指示输出图像中存在的泳道的行数和列数的图像去卷积格式(例如，8x13格式、4x26格式或2x52格式)。图40A提供了8x13格式的例子，图40B提供了4x26格式的例子，图40C提供了2x52格式的例子。再次参考图38，在用户选择去卷积格式之后，系统可以被配置为执行去卷积并保存和/或显示输出图像。

在一些实施方式中，如图38所示，如果检测到48孔配置，则系统可以提供用户通知，指示用户去卷积处理适合96孔配置和/或继续进行图像去卷积可能提供不期望的信息结果。如图38所示，如果用户请求继续，则可以提供去卷积格式提示并且可以如上所述继续处理。

附加计算机系统细节

所公开的实施方案可以包括或利用包含计算机硬件的专用或通用计算机，如下面更详细地讨论的。所公开的实施方案还包括用于携带或存储计算机可执行指令和/或数据结构的物理和其它计算机可读介质。这样的计算机可读介质可以是可由通用或专用计算机系统访问的任何可用介质。以数据形式存储计算机可执行指令的计算机可读介质是一个或多个“物理计算机存储介质”或“硬件存储装置”。仅携带计算机可执行指令而不存储计算机可执行指令的计算机可读介质是“传输介质”。因此，作为实例而非限制，当前实施方案可以包含至少两种截然不同类型的计算机可读介质：计算机存储介质和传输介质。

计算机存储介质(也称为“硬件存储装置”)是基于RAM、闪存、相变存储器(“PCM”)或其它类型的存储器的计算机可读硬件存储装置，如RAM、ROM、EEPROM、CD－ROM、固态驱动器(“SSD”)，或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储装置，或可用于以计算机可执行指令、数据或数据结构的形式在硬件中存储所需程序代码装置并且可由通用或专用计算机访问的任何其它介质。

“网络”被定义为使得能够在计算机系统和/或模块和/或其它电子装置之间传输电子数据的一个或多个数据链路。当通过网络或其它通信连接(硬接线、无线或硬接线或无线的组合)将信息转移或提供给计算机时，计算机适当地将该连接视为传输介质。传输介质可以包括网络和/或数据链路，其可用于承载计算机可执行指令或数据结构形式的程序代码，并且可由通用或专用计算机访问。上述内容的组合也包括在计算机可读介质的范围内。

此外，在到达各种计算机系统组件时，计算机可执行指令或数据结构形式的程序代码装置可以自动地从传输计算机可读介质转移到物理计算机可读存储介质(或从物理计算机可读存储介质转移到传输计算机可读介质)。例如，通过网络或数据链路接收的计算机可执行指令或数据结构可被缓存在网络接口模块(例如，“NIC”)内的RAM中，然后最终转移到计算机系统RAM和/或计算机系统处的易失性较小的计算机可读物理存储介质中。因此，计算机可读物理存储介质可以被包括在也(或甚至主要)利用传输介质的计算机系统组件中。

计算机可执行指令包含例如指令和数据，指令和数据使通用计算机、专用计算机或专用处理装置执行某一功能或一组功能。计算机可执行指令可以是例如二进制、中间格式指令(如汇编语言)或甚至源代码。

所公开的实施方案可以包含或利用云计算。云模型可以包含各种特征(例如，按需自助服务、广泛网络访问、资源汇集、快速弹性、测量服务等)、服务模型(例如，作为服务的软件(“SaaS”)、作为服务的平台(“PaaS”)、作为服务的基础设施(“IaaS”))和部署模型(例如，私有云、社区云、公共云、混合云等)。

本领域技术人员将理解，本公开的实施方案可以在具有许多类型的计算机系统配置的网络计算环境中实践，计算机系统配置包括个人计算机、台式计算机、膝上型计算机、消息处理器、手持式装置、多处理器系统、基于微处理器或可编程的消费类电子产品、网络PC、小型计算机、大型计算机、移动电话、PDA、寻呼机、路由器、交换机、可穿戴装置等。本公开还可以在分布式系统环境中实施，其中通过网络(通过硬接线数据链路、无线数据链路，或通过硬接线和无线数据链路的组合)链接的多个计算机系统(例如，本地和远程系统)执行任务。在分布式系统环境中，程序模块可位于本地和/或远程存储器存储装置中。

可替代地或另外地，本文所描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑组件执行。例如但不限于，可以使用的硬件逻辑组件的说明性类型包括现场可编程门阵列(FPGA)、程序专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)、中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)和/或其它。

如本文所使用的，术语“可执行模块”、“可执行组件”、“组件”、“模块”或“引擎”可以指可以在一个或多个计算机系统上执行的硬件处理单元或软件对象、例程或方法。本文描述的不同组件、模块、引擎和服务可以实施为在一个或多个计算机系统上执行的对象或处理器(例如，作为单独的线程)。

在一些实施方案中，本公开的系统可以包含或可以被配置成执行软件和/或硬件组件的任何组合，该软件和/或硬件组件可操作以便于使用机器学习模型或其它基于人工智能的结构/体系结构进行处理。例如，一个或多个处理器可以包含和/或利用硬件组件和/或计算机可执行指令，以执行以以下形式配置的功能块和/或处理层，作为非限制实例，单层神经网络、前馈神经网络、径向基函数网络、深度前馈网络、递归神经网络、长短期记忆(LSTM)网络、门控递归单元、自动编码器神经网络、变分自动编码器、去噪自动编码器、稀疏自动编码器、马尔可夫链、霍普菲尔德神经网络、玻尔兹曼机网络、玻尔兹曼机网络、深度信念网络、深度卷积网络(或卷积神经网络)、反卷积神经网络、深度卷积逆图形网络、生成逆元网络、液态机器、极限学习机器、回声状态网络、深度残差网络、Kohonen网络、支持向量机、神经图灵机和/或其它。

对本文所例示的本实用新型特征的各种改变和/或修改以及对本文所例示的原理的附加应用，对于相关领域的技术人员和拥有本公开内容的技术人员来说，可以在不脱离权利要求书所限定的本公开的精神和范围的情况下对所例示的实施方式进行修改，并且应被视为在本公开内容的范围内。因此，尽管本文已经公开了各种方面和实施方案，但也考虑其它方面和实施方案。尽管与本文所述相似或等效的许多方法和组件可以用于实践本公开内容的实施方案，但本文仅描述了某些组件和方法。

还应当理解，根据本公开的某些实施方案的系统、装置、产品、套件、方法和/或过程可以包括、并入或以其它方式包含在本文公开和/或描述的其它实施方案中描述的性质、特征(例如，组件、组件、元件、零件和/或部分)。因此，某些实施方案的各种特征可以与本公开的其它实施方案兼容、组合、被包括在其中、和/或结合到其中。因此，相对于本公开的具体实施方案的某些特征的公开不应被解释为将所述特征的应用或包含限制于具体实施方案。相反，应了解，在不一定脱离本公开的范围的情况下，其它实施方案还可以包括所述特征、组件、元件、零件和/或部分。

此外，除非特征描述为需要与其组合的另一特征，否则本文中的任何特征可与本文中所公开的相同或不同实施方案的任何其它特征组合。此外，为了避免混淆示例实施方案的各方面，本文中未特别详细地描述说明性系统、方法、设备和其类似物的各种众所周知的方面。然而，这些方面在本文也是可以考虑的。

在不背离其精神或基本特征的情况下，本公开内容可以以其它具体形式实施。所描述的实施方案在所有方面都应被视为只是例示性的而不是限制性的。因此，本公开的范围是由所附权利要求书而不是由以上描述来指示。尽管为了例示本实用新型的实施方案，某些实施方案和细节已经被包括在本文和所附的公开内容中，但对于本领域的技术人员来说，显然可以在不偏离在所附的权利要求中限定的本公开内容或本要求保护的实施方案的范围的情况下对本文公开的方法、产品、设备和装置进行各种改变。在权利要求书的含义和等效范围内的所有变化都将被纳入其范围。

Claims (55)

1.一种凝胶电泳系统，其特征在于，其包括：

基座模块，其包括：

盒槽，其被配置为容纳凝胶电泳盒；

光元件，其被配置为当所述凝胶电泳盒位于所述盒槽内时照亮所述凝胶电泳盒；和

相机模块，其包括相机，

其中当所述凝胶电泳盒定位在所述盒槽内时，所述相机模块可选择性地连接至所述基座模块以促进所述凝胶电泳盒的成像。

2.根据权利要求1所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述相机模块被配置为当所述相机模块选择性地连接在所述基座模块的顶部上方时从所述基座模块接收电力。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述基座模块还包括风扇组合件，所述风扇组合件包括一个或多个风扇，所述风扇被配置为当所述凝胶电泳盒定位在所述盒槽内时促进所述凝胶电泳盒的内容物的空气冷却。

4.根据权利要求3所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述空气冷却有助于提高条带分离分辨率和/或减少由于使用所述凝胶电泳系统进行的凝胶电泳的凝胶熔化导致的条带损失。

5.根据权利要求3或权利要求4所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述一个或多个风扇被配置为当所述凝胶电泳盒定位在所述盒槽内时沿着在所述凝胶电泳盒的顶部上方延伸的上部空气冷却路径引导空气。

6.根据权利要求5所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述上部空气冷却路径至少部分由倾斜空气管道限定，所述倾斜空气管道被配置为防止液体渗漏。

7.根据权利要求3至5中任一项所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述一个或多个风扇被配置为沿着在所述盒槽下方延伸的底部空气冷却路径引导空气。

8.根据权利要求7所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述底部空气冷却路径延伸穿过位于所述盒槽下方的发光二极管(LED)阵列下方的散热器。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述基座模块还包括当所述凝胶电泳盒位于所述盒槽内时布置在所述光元件和所述凝胶电泳盒之间的激发滤光片，并且其中所述光元件与所述激发滤光片之间的距离在20mm至27mm的范围内。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述光元件包括可选地以棋盘图案布置的LED阵列。

11.根据权利要求10所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述LED阵列包括35至45的范围内的多个LED。

12.根据权利要求11所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述棋盘图案包括交替行的不同数量的LED，例如具有六行的棋盘图案，其中第一行、第三行和第五行各包括七个LED，并且其中其中第二行、第四行和第六行各包括六个LED。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的凝胶电泳系统，其特征在于，同一行内相邻LED之间的中心到中心距离在21.5mm至23.5mm的范围内，和/或其中所述棋盘图案的相邻行之间的中心到中心偏移距离在17.5mm至19.5mm的范围内。

14.根据权利要求13所述的凝胶电泳系统，其特征在于，同一行内相邻LED之间的中心到中心距离为22.4mm，并且其中所述棋盘图案的相邻行之间的中心到中心偏移距离为18.7mm。

15.根据权利要求10至14中任一项所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述棋盘图案包括130mm至140mm范围内的宽度，并且其中所述棋盘图案包括90mm至100mm范围内的高度。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的凝胶电泳系统，其特征在于，当所述相机模块选择性地连接到所述基座模块的顶部时，一个或多个弹簧加载的针连接器促进所述相机模块和所述基座模块之间的电连通。

17.根据权利要求16所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述基座模块包括针连接槽，所述一个或多个弹簧加载的针连接器被配置为促进在所述针连接槽处在所述相机模块和所述基座模块之间的电连通。

18.根据权利要求17所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述针连接槽包括在2.2mm至5.4mm的范围内的深度。

19.根据权利要求1至18中任一项所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述基座模块包括挠性卡扣槽，并且其中所述相机模块包括对应的挠性卡扣，所述挠性卡扣槽和对应的挠性卡扣被配置成当所述相机模块选择性地连接在所述基座模块的顶部时彼此接合以减少所述相机模块相对于所述基座模块的倾斜运动。

20.根据权利要求1至19中任一项所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述基座模块还包括观察窗，所述观察窗被配置成当所述凝胶电泳盒位于所述盒槽内时提供所述凝胶电泳盒的视图，并且其中所述基座模块进一步包括从所述观察窗向上并围绕所述观察窗的周边延伸的周边壁。

21.根据权利要求20所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述相机模块在其下侧限定成像室，所述成像室被配置为当所述相机模块选择性地连接到所述基座模块时设置在所述观察窗上方，所述相机模块还包括接合壁，其被配置为当所述相机模块选择性地连接到所述基座模块时驻留在所述观察窗上方并在由所述基座模块的所述周边壁限定的周边内。

22.根据权利要求21所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述接合壁包括一个或多个片，其被配置为当所述相机模块选择性地连接在所述基座模块的顶部上方时介入所述接合壁和所述周边壁之间，所述一个或多个片可操作以使所述相机模块和所述基座模块之间的接合紧密。

23.根据权利要求20至22中任一项所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述周边壁包括在2mm至5mm范围内的高度。

24.根据权利要求1至23中任一项所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述基座模块和所述相机模块各包括一个或多个对应的磁体，以促进所述相机模块和所述基座模块之间的选择性连接。

25.根据权利要求1至24中任一项所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述相机模块包括空气入口路径。

26.根据权利要求25所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述空气入口路径从所述相机模块的外部开口延伸至所述相机模块的内部开口，并且其中所述空气入口路径在所述外部开口和所述内部开口之间包括至少一个路径弯曲部。

27.根据权利要求26所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述空气入口路径包括位于所述外部开口和所述内部开口之间的至少两个路径弯曲部。

28.根据权利要求26或权利要求27所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述外部开口包括细长的外部开口，所述细长的外部开口在所述相机模块的外部形成外部形状，并且其中所述内部开口包括细长的内部开口，所述细长的内部开口在所述相机模块的内部形成内部形状。

29.根据权利要求28所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述内部形状包括比所述外部形状更小的周长。

30.根据权利要求25至29中任一项所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述空气入口路径由所述相机模块的外壳和所述相机模块的手抠限定。

31.根据权利要求25至30中任一项所述的凝胶电泳系统，其特征在于，其还包括与所述空气入口路径相对设置的第二空气入口路径。

32.根据权利要求1至31中任一项所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述相机模块还包括支撑所述相机的相机调整台。

33.根据权利要求32所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述相机调整台可固定到所述相机模块以促进所述相机调整台的球形接头调整。

34.根据权利要求33所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述相机模块包括被配置为支撑所述相机调整台的台架，所述台架包括球面。

35.根据权利要求34所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述相机调整台包括对应的球面，该球面被配置为与所述相机模块的所述台架的球面介接，并且其中所述相机调整台的球形接头调整通过调整所述相机调整台的相应球面相对于所述台架的球面的位置来促进。

36.根据权利要求35所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述相机调整台可利用多个球形垫圈固定到所述相机模块的所述台架上，其中所述多个球形垫圈促进以适应所述相机调整台相对于所述台架的多个定位的方式将所述相机调整台固定到所述相机模块的所述台架上。

37.根据权利要求36所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述多个球形垫圈包括四个球形垫圈，每个球形垫圈与所述相机调整台的相应角相关联。

38.根据权利要求32-37中任一项所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述相机模块还包括从所述相机调整台延伸的透镜组合件。

39.根据权利要求38所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述透镜组合件包括透镜套筒，其容纳透镜，所述透镜套筒可旋转，以促进所述透镜的聚焦。

40.根据权利要求39所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述透镜套筒包括透镜齿轮，所述透镜齿轮包括从所述透镜套筒径向向外延伸的齿轮齿，所述齿轮齿被配置为与调焦齿轮的相应齿轮齿啮合，使得所述调焦齿轮的旋转引起所述透镜套筒的旋转。

41.根据权利要求40所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述透镜齿轮被配置为驻留在由所述相机模块限定的成像室内，并且其中当所述相机模块选择性地连接到所述基座模块时所述调焦齿轮可从所述成像室的外部旋转。

42.根据权利要求40或权利要求41所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述调焦齿轮的位置可选择性地锁定。

43.根据权利要求42所述的凝胶电泳系统，其特征在于，使用一个或多个锁定构件促进所述调焦齿轮的位置的选择性锁定，所述锁定构件被配置为选择性地围绕所述调焦齿轮紧固以选择性地锁定所述调焦齿轮的位置。

44.根据权利要求43所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述一个或多个锁定构件包括定位在所述调焦齿轮的至少一部分的相对侧上的至少两个锁定构件，并且其中所述至少两个锁定构件围绕所述调焦齿轮的选择性紧固使用锁定螺钉来促进，所述锁定螺钉被配置成在所述锁定螺钉沿第一方向旋转时将所述至少两个锁定构件拉向彼此。

45.根据权利要求39至44中任一项所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述透镜组合件包括促进所述相机和所述透镜之间的光学对准的章鱼环。

46.根据权利要求1至45中任一项所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述相机模块进一步包括超级电容器阵列，所述超级电容器阵列被配置为当所述相机模块选择性地连接到所述基座模块时被充电，所述超级电容器阵列被配置为，当充电时，在所述相机模块选择性地与所述基座模块断开连接时向所述相机模块的一个或多个组件供电。

47.根据权利要求46所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述超级电容器阵列的初始充电时间小于10秒，或小于16秒，或在10秒至16秒的范围内。

48.根据权利要求47所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述超级电容器阵列的初始充电时间在12秒至16秒的范围内。

49.根据权利要求46至48中任一项所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述超级电容器阵列被配置为当所述相机模块选择性地与所述基座模块断开三秒或更长，或者四秒或更长，或者五秒或更长，或者六秒或更长时向所述相机模块的一个或多个组件供电。

50.根据权利要求49所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述超级电容器阵列被配置为当所述相机模块选择性地与所述基座模块断开七秒或更长时向所述相机模块的一个或多个组件供电。

51.根据权利要求50所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述超级电容器阵列被配置为当所述相机模块选择性地与所述基座模块断开九秒或更长时向所述相机模块的一个或多个组件供电。

52.根据权利要求46至51中任一项所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述超级电容器阵列中的一个或多个超级电容器包括双层超级电容器。

53.根据权利要求46至52中任一项所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述超级电容器阵列包括至少四个超级电容器。

54.根据权利要求46至53中任一项所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述超级电容器阵列包括在30法拉至50法拉的范围内的电容。

55.根据权利要求54所述的凝胶电泳系统，其特征在于，所述超级电容器阵列包括大40法拉的电容。