一种生物芯片及其检测仪和系统以及其注记标记及辨识方法与流程

本发明涉及生物检测技术领域，具体为一种生物芯片及其检测仪和系统以及其注记标记及辨识方法。

背景技术：

生物芯片，又称蛋白芯片或基因芯片，它们起源于dna杂交探针技术与半导体工业技术相结合的结晶。该技术系指将大量探针分子固定于支持物上后与带荧光标记的dna或其他样品分子(例如蛋白，因子或小分子)进行杂交，通过检测每个探针分子的杂交信号强度进而获取样品分子的数量和序列信息，生物芯片就是在一块玻璃片、硅片、尼龙膜等材料上放上生物样品，然后由一种仪器收集信号，用计算机分析数据结果，然而目前多数的生物芯片检测仪是由ccd成像检测仪，成像低，检测效果差，而且目前使用过的生物芯片，由于拿错可能再次使用，由于上一次使用而残留下的污染，使得检测结果有错，而现有的检测仪不能检测生物芯片是否已经使用过，例如中国新专利申请号cn201410380947.x提出的一种生物芯片检测仪，就为ccd成像检测仪，而且不能检测生物芯片是否已经使用过，因此需要对目前的生物芯片检测做经一步的改进。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种生物芯片及其检测仪和系统以及其注记标记及辨识方法，以解决上述背景技术中提出的传统的检测仪多为ccd成像检测仪，检测效果差，而且不能检测生物芯片是否已经使用过，影响检测结果的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种生物芯片，包括生物芯片本体，所述生物芯片本体的表面左侧设置有基板，所述生物芯片本体的表面右侧设置有条形码。

一种生物芯片检测仪，包括检测仪壳体，所述检测仪壳体的内腔分为采集腔室和分析腔室，所述采集腔室的内腔顶部左侧固定安装有激光器组，所述检测仪壳体的左侧壁插接有移动板，所述移动板的顶部开有凹槽，所述采集腔室的内腔左侧壁上下分别固定连接有光路选择器支撑架和二向色镜，所述光路选择器支撑架的右端固定连接有光路选择器，所述二向色镜的顶部连接有竖向支撑板，所述竖向支撑板的右端通过支架连接有滤光片，所述竖向支撑板的右侧壁连接有接收物镜支架，所述接收物镜支架的底部固定连接有接收物镜，所述接收物镜支架的右侧壁通过支架连接有针孔挡板，所述采集腔室的内腔底部固定连接有激光扫码器支架，所述激光扫码器支架的左端固定连接有激光扫码器，所述采集腔室的内腔右侧壁固定连接有pmt图像采集器，所述分析腔室的内腔底部固定连接有主机，所述分析腔室的内腔右侧壁固定连接有驱动检测装置，所述分析腔室的内腔顶部固定连接有警报器。

优选的，所述滤光片、接收物镜、针孔挡板和pmt图像采集器的中心线均位于同一水平线上。

一种生物芯片检测仪系统，包括主机、激光扫码系统、记忆存储单元、驱动检测系统、警报系统和生物芯片检测系统；

所述主机用于接收数据信息，分析处理数据信息和发送指令等；

所述激光扫码系统包括激光扫码处理器、激光数据传输单元、a/d转换单元、信号放大单元和激光扫码单元，所述激光扫码单元采集生物芯片本体上的条形码的信息，并将信号传输给信号放大单元，所述信号放大单元将信号放大，并将放大后的信号传输给a/d转换单元，所述a/d转换单元将模拟信号转换成数字信号发送给激光扫码处理器，所述激光扫码处理器对接收的数字激光信号分析处理，并将处理后的数字激光信号发送给激光数据传输单元，所述激光数据传输单元与主机连接；

所述记忆存储单元存储激光信息数据；

所述驱动检测系统包括驱动检测处理器、主机指令接收单元和多路控制电路，主机指令接收单元接收主机指令，并将主机指令发送给驱动检测处理器，所述驱动检测处理器接收指令，并向多路控制电路发送指令，所述多路控制电路控制电路连通；

所述警报系统包括警报处理器、警报电路接通单元、d/a转换单元、音频放大单元和扬声器，所述警报电路接通单元接通电路，所述警报处理器工作，所述警报处理器发出警报信号，并传输给d/a转换单元，所述d/a转换单元将数字信号转换成模拟信号后发送给音频放大单元，所述音频放大单元对音频放大后发送给扬声器；

所述生物芯片检测系统包括生物芯片检测处理器、检测电路接收单元、模数转换单元、滤波单元、pmt传感器，所述检测电路接收单元接通电路后，所述生物芯片检测系统通电，所述pmt传感器采集荧光光谱图像，并将荧光光谱图像发送给滤波单元，所述滤波单元对荧光光谱图像作滤波处理后，发送给模数转换单元，所述模数转换单元将模拟信号转换成数字信号，发送给生物芯片检测处理器，所述生物芯片检测处理器对接收的数字荧光光谱分析和处理后，将处理数据发送给显示输出单元，所述显示输出单元将处理数据发送给显示屏，所述显示屏显示处理数据。

一种生物芯片检测仪注记标记及辨识方法，包括如下步骤：生物芯片标本制作、扫码处理和生物芯片荧光检测，该种生物芯片检测仪注记标记及辨识方法，具体步骤如下：

s1：生物芯片标本制作：在生物芯片本体上的基板内放入需要检测的生物样料，之后将生物芯片本体放入到移动板上的凹槽内，之后推动移动板，使移动板带动生物芯片本体进入到采集腔室内；

s2：扫码处理：之后激光扫码单元采集生物芯片本体上的条形码的信息，并将信号传输给信号放大单元，信号放大单元将信号放大，并将放大后的信号传输给a/d转换单元，之后a/d转换单元将模拟信号转换成数字信号发送给激光扫码处理器，激光扫码处理器对接收的数字激光信号分析处理，并将处理后的数字激光信号发送给激光数据传输单元，激光数据传输单元将数字激光信号发送给主机，主机对数字激光信号分析和处理，并从记忆存储单元内获取之前采集的条形码激光数字信息，进行对比，若采集的条形码激光数字信息与从记忆存储单元内存储的其中一个条形码激光数字信息相同，则主机向驱动检测系统内的主机指令接收单元发送警报信号，主机指令接收单元将警报信号发送给驱动检测处理器，驱动检测处理器分析和处理警报信号后，并向多路控制电路发送指令，多路控制电路连通警报系统，警报系统发出警报，提醒该生物芯片已经使用过，需要更换生物芯片，若采集的条形码激光数字信息与从记忆存储单元内存储的其中任何一个条形码激光数字信息都不同，则主机向驱动检测系统内的主机指令接收单元发送检测连通指令，主机指令接收单元将检测连通指令发送给驱动检测处理器，驱动检测处理器分析和处理检测连通指令后，并向多路控制电路发送指令，使多路控制电路连通生物芯片检测系统，开始荧光检测；

s3：生物芯片荧光检测：启动激光器组，激光器组发射激光，之后多组激光束进入到光路选择器内进行光路选择，之后经过光路选择器选择后的单束激光透过二向色镜，照射到基板上的生物样料，之后生物样料上的光经过二向色镜反射后传输到滤光片内，之后荧光再经过接受物镜的折射后，从针孔挡板上的透光孔穿出，之后ptm图像采集器采集荧光光谱，ptm图像采集器内的pmt传感器将荧光光谱图像发送给滤波单元，滤波单元对荧光光谱图像作滤波处理后，发送给模数转换单元，模数转换单元将模拟信号转换成数字信号，发送给生物芯片检测处理器，生物芯片检测处理器对接收的数字荧光光谱分析和处理后，将处理数据发送给显示输出单元，显示输出单元将处理数据发送给显示屏，显示屏显示处理数据。

优选的，所述步骤s1中，凹槽的长度大于生物芯片本体的宽度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该种生物芯片及其检测仪和系统以及其注记标记及辨识方法，可以在荧光标记分子与dna芯片杂交的同时进行择交信号的探测，无需清洗掉为杂交分子，简化了操作步骤，而且pmt器件分辨率高，检测效果好，而且在生物芯片本体上设置条形码，通激光扫码器采集，可以辨识生物芯片是否被使用过，进而可以及时更换生物芯片，避免影响检测结果。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明检测仪结构示意图；

图3为本发明检测仪系统原理框图；

图4为本发明激光扫码系统框图；

图5为本发明驱动检测系统框图；

图6为本发明警报系统框图；

图7为本发明生物芯片检测系统框图。

图中：1生物芯片本体、2基板、3条形码、4检测仪壳体、5采集腔室、6分析腔室、7激光器组、8移动板、9凹槽、10光路选择器支撑架、11二向色镜、12光路选择器、13竖向支撑板、14滤光片、15接收物镜支架、16接收物镜、17针孔挡板、18激光扫码器支架、19激光扫码器、20pmt图像采集器、21主机、22驱动检测装置、23警报器、24激光扫码系统、241激光扫码处理器、242激光数据传输单元、243a/d转换单元、244信号放大单元、245激光扫码单元、25记忆存储单元、26驱动检测系统、261驱动检测处理器、262主机指令接收单元、263多路控制电路、27警报系统、271警报处理器、272警报电路接通单元、273d/a转换单元、274音频放大单元、275扬声器、28生物芯片检测系统、281生物芯片检测处理器、282检测电路接收单元、283模数转换单元、284滤波单元、285pmt传感器、286显示输出单元、287显示屏。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种生物芯片，包括生物芯片本体1，所述生物芯片本体1的表面左侧设置有基板2，所述生物芯片本体1的表面右侧设置有条形码3。

本发明还提供一种生物芯片检测仪，包括检测仪壳体4，所述检测仪壳体4的内腔分为采集腔室5和分析腔室6，所述采集腔室5的内腔顶部左侧固定安装有激光器组7，所述检测仪壳体4的左侧壁插接有移动板8，所述移动板8的顶部开有凹槽9，所述采集腔室5的内腔左侧壁上下分别固定连接有光路选择器支撑架10和二向色镜11，所述光路选择器支撑架10的右端固定连接有光路选择器12，所述二向色镜11的顶部连接有竖向支撑板13，所述竖向支撑板13的右端通过支架连接有滤光片14，所述竖向支撑板13的右侧壁连接有接收物镜支架15，所述接收物镜支架15的底部固定连接有接收物镜16，所述接收物镜支架15的右侧壁通过支架连接有针孔挡板17，所述采集腔室5的内腔底部固定连接有激光扫码器支架18，所述激光扫码器支架18的左端固定连接有激光扫码器19，所述采集腔室5的内腔右侧壁固定连接有pmt图像采集器20，所述分析腔室6的内腔底部固定连接有主机21，所述分析腔室6的内腔右侧壁固定连接有驱动检测装置22，所述分析腔室6的内腔顶部固定连接有警报器23,所述滤光片14、接收物镜16、针孔挡板17和pmt图像采集器20的中心线均位于同一水平线上。

本发明又提供一种生物芯片检测仪系统，包括主机21、激光扫码系统24、记忆存储单元25、驱动检测系统26、警报系统27和生物芯片检测系统28；

所述主机21用于接收数据信息，分析处理数据信息和发送指令等；

所述激光扫码系统24包括激光扫码处理器241、激光数据传输单元242、a/d转换单元243、信号放大单元244和激光扫码单元245，所述激光扫码单元245采集生物芯片本体1上的条形码3的信息，并将信号传输给信号放大单元244，所述信号放大单元244将信号放大，并将放大后的信号传输给a/d转换单元243，所述a/d转换单元243将模拟信号转换成数字信号发送给激光扫码处理器241，所述激光扫码处理器241对接收的数字激光信号分析处理，并将处理后的数字激光信号发送给激光数据传输单元242，所述激光数据传输单元242与主机1连接；

所述记忆存储单元25存储激光信息数据；

所述驱动检测系统26包括驱动检测处理器261、主机指令接收单元262和多路控制电路263，主机指令接收单元262接收主机指令，并将主机指令发送给驱动检测处理器，所述驱动检测处理器261接收指令，并向多路控制电路263发送指令，所述多路控制电路263控制电路连通；

所述警报系统27包括警报处理器271、警报电路接通单元272、d/a转换单元273、音频放大单元274和扬声器275，所述警报电路接通单元272接通电路，所述警报处理器271工作，所述警报处理器271发出警报信号，并传输给d/a转换单元273，所述d/a转换单元273将数字信号转换成模拟信号后发送给音频放大单元274，所述音频放大单元274对音频放大后发送给扬声器275；

所述生物芯片检测系统28包括生物芯片检测处理器281、检测电路接收单元282、模数转换单元283、滤波单元284、pmt传感器285，所述检测电路接收单元282接通电路后，所述生物芯片检测系统28通电，所述pmt传感器285采集荧光光谱图像，并将荧光光谱图像发送给滤波单元284，所述滤波单元284对荧光光谱图像作滤波处理后，发送给模数转换单元283，所述模数转换单元283将模拟信号转换成数字信号，发送给生物芯片检测处理器281，所述生物芯片检测处理器281对接收的数字荧光光谱分析和处理后，将处理数据发送给显示输出单元286，所述显示输出单元286将处理数据发送给显示屏287，所述显示屏287显示处理数据。

本发明再提供一种生物芯片检测仪注记标记及辨识方法，包括如下步骤：生物芯片标本制作、扫码处理和生物芯片荧光检测，该种生物芯片检测仪注记标记及辨识方法，具体步骤如下：

s1：生物芯片标本制作：在生物芯片本体1上的基板2内放入需要检测的生物样料，之后将生物芯片本体1放入到移动板8上的凹槽9内，之后推动移动板8，使移动板8带动生物芯片本体1进入到采集腔室5内；

s2：扫码处理：之后激光扫码单元245采集生物芯片本体1上的条形码3的信息，并将信号传输给信号放大单元244，信号放大单元244将信号放大，并将放大后的信号传输给a/d转换单元243，之后a/d转换单元243将模拟信号转换成数字信号发送给激光扫码处理器241，激光扫码处理器241对接收的数字激光信号分析处理，并将处理后的数字激光信号发送给激光数据传输单元242，激光数据传输单元242将数字激光信号发送给主机21，主机21对数字激光信号分析和处理，并从记忆存储单元25内获取之前采集的条形码激光数字信息，进行对比，若采集的条形码激光数字信息与从记忆存储单元25内存储的其中一个条形码激光数字信息相同，则主机21向驱动检测系统26内的主机指令接收单元262发送警报信号，主机指令接收单元262将警报信号发送给驱动检测处理器261，驱动检测处理器261分析和处理警报信号后，并向多路控制电路263发送指令，多路控制电路263连通警报系统27，警报系统27发出警报，提醒该生物芯片已经使用过，需要更换生物芯片，若采集的条形码激光数字信息与从记忆存储单元25内存储的其中任何一个条形码激光数字信息都不同，则主机21向驱动检测系统26内的主机指令接收单元262发送检测连通指令，主机指令接收单元262将检测连通指令发送给驱动检测处理器261，驱动检测处理器261分析和处理检测连通指令后，并向多路控制电路263发送指令，使多路控制电路263连通生物芯片检测系统28，开始荧光检测；

s3：生物芯片荧光检测：启动激光器组7，激光器组7发射激光，之后多组激光束进入到光路选择器12内进行光路选择，之后经过光路选择器12选择后的单束激光透过二向色镜11，照射到基板2上的生物样料，之后生物样料上的光经过二向色镜11反射后传输到滤光片14内，之后荧光再经过接受物镜16的折射后，从针孔挡板17上的透光孔穿出，之后ptm图像采集器20采集荧光光谱，ptm图像采集器20内的pmt传感器285将荧光光谱图像发送给滤波单元284，滤波单元284对荧光光谱图像作滤波处理后，发送给模数转换单元283，模数转换单元283将模拟信号转换成数字信号，发送给生物芯片检测处理器281，生物芯片检测处理器281对接收的数字荧光光谱分析和处理后，将处理数据发送给显示输出单元286，显示输出单元286将处理数据发送给显示屏287，显示屏287显示处理数据，所述步骤s1中，凹槽9的长度大于生物芯片本体1的宽度。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。