[發(fā)明專利]一種新型PCR實時定量測量系統(tǒng)及方法

有效

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• 申請日: 2016-04-20
• 公開（公告）號: CN105950464B
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發(fā)明（設計）人: 張晗;韋晨
• 申請（專利權）人: 成都瀚辰光翼科技有限責任公司
• 主分類號: C12M1/38
• 分類號: C12M1/38;C12M1/36;C12M1/34;C12Q1/6851
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司51214
• 代理人: 韓雪

技術領域

本發(fā)明涉及分子生物學領域，特別涉及一種新型PCR實時定量測量系統(tǒng)及方法。

背景技術

PCR（全稱：聚合酶鏈鎖反應）是一種分子生物學技術，可以在生物體外擴增特定的DNA片段。實時定量熒光PCR儀通過實時的檢測樣品的熒光信號強度來推算出最初的樣品中DNA的濃度。該技術目前廣泛的應用于醫(yī)學診斷，精準醫(yī)療，食品安全，現(xiàn)代農業(yè)的研發(fā)與檢測等領域。

目前市場上的高通量熒光PCR儀（諸如96孔，384孔等）通常采用了昂貴的高質量的CCD或是CMOS作為光學探測器并且常常配置了獨立的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，導致高通量熒光PCR儀高昂的價格和笨重的設計，限制了該技術的使用。

而且，由于這些采集系統(tǒng)沒有針對采集結果進行大數(shù)據(jù)存儲和分析的裝置，導致采集數(shù)據(jù)較容易丟失、缺乏綜合分析能力等缺點。隨著云端技術的發(fā)展和進步，我們完全可以在現(xiàn)有的采集系統(tǒng)中增加云端處理和存儲技術，并且利用這種技術增加我們對PCR測量結果的分析能力和數(shù)據(jù)存儲、綜合調用能力。

除此之外，近年來，由于智能手機與平板電腦的高速發(fā)展，智能手機/平板電腦的內置相機與鏡頭的質量大大提高，已經完全達到了探測熒光信號的要求。而且因為智能手機與平板電腦超高的需求，智能手機/平板電腦中的內置相機，鏡頭等的價格被大大的降低了。因為幾乎人人都擁有智能手機/平板電腦， 客戶沒有理由在購買PCR儀的時候強制性的購買了該儀器中包含的光學探測器，鏡頭以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。并且，智能手機/平板電腦還能增加許多對采集過程的控制功能，保證了采集過程的精細控制性。

該專利闡述了一種與智能手機/平板電腦結合的高通量熒光PCR儀的設計方案。這樣客戶就能夠將自己的智能手機/平板電腦與該設計的PCR儀一起使用，大大的降低該PCR儀器的制造成本。

發(fā)明內容

鑒于此，本發(fā)明提供了一種新型PCR實時定量測量系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)具有安全性高、采集過程可精細控制、采集數(shù)據(jù)存儲、調用方便、成本低廉等優(yōu)點。

本發(fā)明采用的技術方案如下：

1. 一種新型PCR實時定量測量系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：云端、用戶端、控制板、光學照明與探測系統(tǒng)、熱循環(huán)裝置和樣品臺；

所述云端包括：云端數(shù)據(jù)傳輸單元、檢索單元、存儲單元和大數(shù)據(jù)分析單元；

所述用戶端包括：數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、分析單元、處理單元、加密單元、精度調節(jié)單元、時間調節(jié)單元和熱調節(jié)單元；

所控制板分別信號連接有精度調節(jié)單元、時間調節(jié)單元、熱調節(jié)單元、數(shù)據(jù)采集單元、光學照明與探測系統(tǒng)、熱循環(huán)裝置；所述光學照明與探測系統(tǒng)和熱循環(huán)裝置分別與樣品臺信號連接；所述光學照明與探測系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集單元信號連接；所述數(shù)據(jù)采集單元依次與數(shù)據(jù)傳輸單元、分析單元、處理單元、加密單元信號連接；所述處理單元信號連接有精度調節(jié)單元、時間調節(jié)單元和熱調節(jié)單元；所述加密單元與云端數(shù)據(jù)傳輸單元信號連接；所述云端數(shù)據(jù)傳輸單元分別與存儲單元、檢索單元信號連接；所述存儲單元分別與檢索單元和大數(shù)據(jù)分析單元信號連接。

所述云端數(shù)據(jù)傳輸單元分別信號連接于用戶端、檢索單元和存儲單元，用于接收來自用戶的數(shù)據(jù)信息和發(fā)送云端的數(shù)據(jù)信息至用戶端；所述檢索單元分別信號連接于存儲單元和云端數(shù)據(jù)傳輸單元，用于根據(jù)用戶端的檢索請求進行信息檢索；所述大數(shù)據(jù)分析單元信號連接于存儲單元，用于對存儲單元中的數(shù)據(jù)信息進行大數(shù)據(jù)分析。

所述數(shù)據(jù)采集單元分別信號連接于光學照明與探測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸單元，用于采集光學照明與探測系統(tǒng)中采集到的熒光信號；所述數(shù)據(jù)傳輸單元分別信號連接于分析單元和數(shù)據(jù)采集單元，用于將數(shù)據(jù)采集單元采集到的熒光信號發(fā)送給分析單元；所述分析單元分別信號連接于數(shù)據(jù)傳輸單元和處理單元，用于分析接收到的熒光信號；將分析結果發(fā)送至處理單元；所述處理單元分別信號連接于分析單元、加密單元、精度調節(jié)單元、時間調節(jié)單元和熱調節(jié)單元，用于處理來自分析單元發(fā)送過來的分析結果，將處理后的分析結果發(fā)送至加密單元，以及根據(jù)用戶的需求，發(fā)送精度控制命令至精度調節(jié)單元，發(fā)送時間控制命令至時間調節(jié)單元，發(fā)送溫度控制命令至熱調節(jié)單元；所述加密單元分別信號連接于處理單元和云端數(shù)據(jù)傳輸單元，用于對處理后的分析結果進行加密，將加密后的結果發(fā)送至云端數(shù)據(jù)傳輸單元。