一种基于制冷型CMOS探测器的压片式发光印记成像系统的制作方法

一种基于制冷型cmos探测器的压片式发光印记成像系统
技术领域
1.本发明属于生物样品检测技术领域，尤其涉及一种基于制冷型cmos探测器的压片式发光印记成像系统。


背景技术：

2.印迹技术是指将待测蛋白质分子、核酸分子等结合到一定固相支持物上通过电泳、转移、杂交后自发光成像或化学显色成像的方法。印迹技术分为蛋白质印迹(western blot)、rna印迹(northern blot)、dna印迹(southern blot)、斑点印迹、原位杂交印迹。印迹技术也被称为探针技术，印迹技术目前已广泛用于蛋白质、dna、rna表达的检测。蛋白免疫印迹(western blot)是将电泳分离后的细胞或组织中蛋白质从凝胶转移到固相支持物，然后用特异性抗体检测某特定抗原的一种蛋白质检测技术，现已广泛应用于基因在蛋白水平的表达研究、抗体活性检测和疾病早期诊断等多个方面。
3.现有图像探测器的分类有3种：ccd(charge couple device)探测器、pmt(photomultiplier tube)探测器和cmos(complementary metal oxide semiconductor)探测器。目前印迹技术成像通常使用ccd探测器，其实一种用电荷量表示信号大小，用耦合方式传输信号的探测元件。但其因焦距问题会产生光损失，导致灵敏度低；单片集成度低，像素尺寸和阵列规模受限，不利于集成化；通常采用逐行扫描模式，读取速度慢；且体积大，仪器笨重，不利于移动。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种基于制冷型cmos探测器的压片式发光印记成像系统，旨在解决背景技术中提出的问题。
5.本发明实施例是这样实现的，一种基于制冷型cmos探测器的压片式发光印记成像系统，该系统包括计算机系统以及与所述计算机系统相连的印记图像采集装置；
6.所述印记图像采集装置包括壳体、置于壳体内的控制安装板、设置在所述控制安装板上且与所述计算机系统相连的制冷型cmos探测器以及位于所述制冷型cmos探测器上且与所述制冷型cmos探测器的输入端相连的压片式信号采集器，所述壳体上具有一个用于将样本放置在所述压片式信号采集器上的开口，所述壳体上设置有用于将所述开口封盖的盖板；
7.所述压片式信号采集器用于与样品接触采集样品光信号，并将光信号传送至所述制冷型cmos探测器；
8.所述制冷型cmos探测器用于接收所述光信号，产生成像信号；
9.所述计算机系统接收所述成像信号，控制所述制冷型cmos探测器对所述光信号进行处理生成数字图像信号，接收所述数字图像信号，对所述数字图像信号进行处理，生成图像数据，并进行输出显示。
10.优选的，所述计算机系统接收所述成像信号，控制所述制冷型cmos探测器通过光
电效应将所述光信号转化为模拟电信号，并将模拟电信号通过a/d转换为数字图像信号输出。
11.优选的，所述制冷型cmos探测器的尺寸为50mm～300mm；
12.所述制冷型coms探测器包括像素阵列,所述像素阵列形成的区域的尺寸为25μm～150μm。
13.优选的，所述制冷型cmos探测器包括设置在所述控制安装板上的cmos探测器以及设置在所述cmos探测器与所述控制安装板之间的半导体制冷模块。
14.优选的，所述半导体制冷模块的制冷面与所述coms探测器之间通过导热硅胶垫相连。
15.优选的，所述制冷型cmos探测器上具有用于与所述计算机系统相连进行数据传输的usb接口。
16.优选的，所述盖板为翻盖，铰接在所述壳体上。
17.优选的，所述压片式信号采集器的表面具有防护膜。
18.优选的，所述印记图像采集装置还包括设置在所述控制安装板上且与所述计算机系统相连的无线传感模块；
19.所述无线传感模块用于获取所述印记成像采集装置的位置信息以及检测所述所述印记成像采集装置的震动信号，并将所述位置信息和所述震动信号传送至所述计算机系统；
20.所述计算机系统用于设定所述印记成像采集装置的工作区域范围，接收、并记录所述位置信息，将所述位置信息与所述工作区域范围匹配，判断所述位置信息是否处于所述工作区域范围；以及用于接收所述震动信号，判断所述印记成像采集装置是否处于震动状态。
21.优选的，所述无线传感模块包括gps定位模块以及震动检测模块。
22.本发明结构简单、使用方便，集成度高、体积小、便于移动，能够有效地提高信噪比，降低暗电流，有效地保证检测的灵敏度，提高图像质量。
附图说明
23.图1是一种基于制冷型cmos探测器的压片式发光印记成像系统的系统架构示意图；
24.图2是成像系统中印记图像采集装置的结构示意图；
25.图3是成像系统的控制原理框图；
26.图4是成像系统中无线传感模块的系统架构图。
具体实施方式
27.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
28.本发明提供一种基于制冷型cmos探测器的压片式发光印记成像系统，如图1、图2和图3所示，该系统包括计算机系统1以及与所述计算机系统1相连的印记图像采集装置2；
29.所述印记图像采集装置2包括壳体21、置于壳体21内的控制安装板22、设置在所述控制安装板22上且与所述计算机系统1通过usb接口相连的制冷型cmos探测器23以及位于所述制冷型cmos探测器23上且与所述制冷型cmos探测器23的输入端相连的压片式信号采集器24，所述壳体21上具有一个用于将样本放置在所述压片式信号采集器24上的开口，所述壳体21上设置有用于将所述开口封盖的盖板25；
30.所述压片式信号采集器24用于与样品接触采集样品光信号，并将光信号传送至所述制冷型cmos探测器23；
31.所述制冷型cmos探测器23用于接收所述光信号，产生成像信号；
32.所述计算机系统1接收所述成像信号，控制所述制冷型cmos探测器23对所述光信号进行处理生成数字图像信号，接收所述数字图像信号，对所述数字图像信号进行处理，生成图像数据，并进行输出显示。进一步的，所述计算机系统1接收所述成像信号，控制所述制冷型cmos探测器23通过光电效应将所述光信号转化为模拟电信号，并将模拟电信号通过a/d转换为数字图像信号输出。
33.cmos探测器的尺寸决定采集样品的尺寸，而cmos探测器的像素阵列区域尺寸决定成像的精确性；在一个实施例中，所述制冷型cmos探测器23的尺寸为50mm～300mm；所述制冷型coms探测器23包括像素阵列,所述像素阵列形成的区域的尺寸为25μm～150μm。通过对制冷型cmos探测器的尺寸以及像素阵列区域的尺寸进行优化，从而提高印记图像采集装置2的适用范围以及成像的精确性。
34.传统的cmos探测器在工作状态下温度升高，并产生工作暗流，影响cmos探测器的工作效率；在一个实施例中，所述制冷型cmos探测器23包括设置在所述控制安装板22上的cmos探测器231以及设置在所述cmos探测器231与所述控制安装板22之间的半导体制冷模块232。通过半导体制冷模块232将cmos探测器231能够有效地降低cmos探测器231上的温度和暗流，去除噪声对cmos探测器231的影响，从而保证coms探测器231的工作效率。进一步的，所述半导体制冷模块232的制冷面与所述coms探测器231之间通过导热硅胶垫相连。
35.盖板25用于将壳体21的开口封闭，从而避免外界光源对采集结果的影响，而为了保证印记图像采集装置2的整体性，在一个实施例中，所述盖板25为翻盖，铰接在所述壳体21上。盖板25通过铰链铰接在壳体21上，使得盖板25与壳体21连成一个整体，便于印记图像采集装置2的移动的同时，使得印记图像采集装置2的使用更加方便。
36.封盖25开合将压片式信号采集器24的采集平面暴露在外界环境中，环节环境中可能存在水分、粉尘等腐蚀性物资，同时样品本身也可能带有腐蚀性物质；在一个实施例中，所述压片式信号采集器24的表面具有防护膜。通过防护膜将水分、粉尘等腐蚀性物质将压片式信号采集器24隔绝，避免腐蚀性物质与压片式信号采集器24直接接触，从而有效地对压片式信号采集器24进行防护，提高其使用寿命。
37.该印记图像采集装置2为集成化的小型设备，具备便携的特点，在其用于生物样本检测，一般由特定人员在特定检测点使用；在一个实施例中，所述印记图像采集装置2还包括设置在所述控制安装板22上且与所述计算机系统相连的无线传感模块26；所述无线传感模块26用于获取所述印记成像采集装置2的位置信息以及检测所述所述印记成像采集装置2的震动信号，并将所述位置信息和所述震动信号传送至所述计算机系统1；所述计算机系统1用于设定所述印记成像采集装置2的工作区域范围，接收、并记录所述位置信息，将所述
位置信息与所述工作区域范围匹配，判断所述位置信息是否处于所述工作区域范围；以及用于接收所述震动信号，判断所述印记成像采集装置2是否处于震动状态。通过无线传感模块26采集印记图像采集装置2的定位位置信息和震动信号，利用预存在计算机系统内的工作区域范围数据，通过计算机系统1内运行软件，判断设备是否在工作区域内；通过震动信号判断设备是否处于震动状态，借此，能够进一步实现设备的移动和震动报警。进一步的，如图4所示，所述无线传感模块26包括gps定位模块261以及震动检测模块262。
38.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。