[發(fā)明專利]一種基因芯片自動(dòng)定位系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910304913.5
• 申請(qǐng)日: 2019-04-16
• 公開（公告）號(hào): CN109943478A
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙光磊;宋全來
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京龍基高科生物科技有限公司
• 主分類號(hào): C12M1/36
• 分類號(hào): C12M1/36;C12M1/34
• 代理公司: 中國(guó)船舶專利中心 11026
• 代理人: 欒碩

本發(fā)明公開了一種基因芯片自動(dòng)定位系統(tǒng)，其特征在于，包括控制系統(tǒng)、二維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和微調(diào)機(jī)構(gòu)；通過控制系統(tǒng)控制二維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)來對(duì)基因芯片固定座的位置進(jìn)行大致調(diào)整，再控制微調(diào)機(jī)構(gòu)對(duì)測(cè)序鏡頭進(jìn)行微調(diào)使激光束和基因芯片坐上的光感定位點(diǎn)相互重合，達(dá)到快速定位的目的；本發(fā)明具有定位精準(zhǔn)、快速，性能穩(wěn)定、自動(dòng)化高的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基因芯片自動(dòng)定位系統(tǒng)。

背景

基于微陣列芯片的檢測(cè)設(shè)備的發(fā)展已經(jīng)極大地改變了生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的面貌。這些設(shè)備使得同時(shí)檢測(cè)多種生物樣品、檢測(cè)稀少的人源轉(zhuǎn)錄本成為可能。在激發(fā)光作用下，芯片上的熒光探針發(fā)射出斯托克司頻移光，而該發(fā)射光則被光電倍增管所采集。如此得到微陣列芯片的信息，能夠?yàn)槎喾N研究服務(wù)，例如基因表達(dá)研究，變異研究，基因分型，單核苷酸多態(tài)性，蛋白相互作用，還有疾病的診斷和治療。在進(jìn)行基因芯片的信息采集的時(shí)候，需要操作人員手動(dòng)對(duì)基因芯片進(jìn)行定位和對(duì)焦，整個(gè)過程十分繁瑣，因此我們?cè)O(shè)計(jì)了一種基因芯片自動(dòng)定位系統(tǒng)來解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基因芯片自動(dòng)定位系統(tǒng)。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是這樣的，一種基因芯片自動(dòng)定位系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)和定位機(jī)構(gòu)；

所述定位機(jī)構(gòu)包括控制基因芯片固定座在工作臺(tái)上移動(dòng)的二維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制測(cè)序鏡頭進(jìn)行在鏡頭座上進(jìn)行細(xì)微調(diào)整的微調(diào)機(jī)構(gòu)；所述二維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)覆蓋區(qū)域上鋪設(shè)有成行成列的矩形感光元件，所述感光元件根據(jù)其設(shè)置位置進(jìn)行標(biāo)號(hào)，存入控制系統(tǒng)；所述芯片固定座上設(shè)置有光感定位點(diǎn)；所述測(cè)序鏡頭上設(shè)置有激光發(fā)射器；所述二維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和微調(diào)機(jī)構(gòu)均與控制系統(tǒng)的CPU相連；

所述控制系統(tǒng)包括和CPU相連的坐標(biāo)系生成單元、路徑規(guī)劃單元和電機(jī)控制單元；

所述的自動(dòng)定位系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)包括以下步驟：

a.啟動(dòng)激光發(fā)射器，將測(cè)序鏡頭移至二維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)覆蓋區(qū)域；

b.感光元件接收激光發(fā)射器的激光信號(hào)并傳入CPU；

c.CPU接收矩形感光元件發(fā)射的激光信號(hào)并傳入坐標(biāo)系生成單元；

d.坐標(biāo)系生成單元根據(jù)矩形感光元件的編號(hào)生成坐標(biāo)系，將傳入的激光信號(hào)在坐標(biāo)系上進(jìn)行標(biāo)注，作為測(cè)序鏡頭位置，由于芯片固定座固定在二維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所以位置是確定的，將此信息也在坐標(biāo)系上進(jìn)行標(biāo)注；

e.路徑規(guī)劃單元獲取測(cè)序鏡頭位置和芯片固定座位置并生成最短路徑，并將此路徑行進(jìn)信息轉(zhuǎn)化為電子信號(hào)傳入電機(jī)控制單元；

f.電機(jī)控制單元根據(jù)傳入的電機(jī)信號(hào)控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，將芯片固定座調(diào)整至激光發(fā)射器照射的感光元件上；

g.CPU控制微調(diào)機(jī)構(gòu)進(jìn)行鏡頭微調(diào)，規(guī)劃路徑使及激光發(fā)射其的激光在芯片固定座上進(jìn)行無死角掃描直到和芯片固定座上的光感定位點(diǎn)相重合，在接收到光感定位點(diǎn)返回的信號(hào)后完成自動(dòng)定位。

優(yōu)選的，所述所述二維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一條設(shè)置在工作臺(tái)上的直線電機(jī)一和與直線電機(jī)相平行的水平滑槽；所述直線電機(jī)一與水平滑槽之間設(shè)置有直線電機(jī)二，所述直線電機(jī)二由直線電機(jī)一驅(qū)動(dòng)可沿直線電機(jī)一長(zhǎng)度方向滑動(dòng)；所述直線電機(jī)二上設(shè)置有芯片固定座，所述芯片固定座上設(shè)置有芯片卡槽并可由直線電機(jī)二驅(qū)動(dòng)沿直線電機(jī)二長(zhǎng)度方向滑動(dòng)。

優(yōu)選的，所述所述微調(diào)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在鏡頭上的橫縱調(diào)節(jié)螺釘和驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)螺釘轉(zhuǎn)動(dòng)的小電機(jī)。

優(yōu)選的，所述的激光定位點(diǎn)數(shù)目和激光發(fā)射器發(fā)射的激光束數(shù)目相同，都為3個(gè)。

有益效果：