一种微孔板加样引导方法及系统与流程

1.本发明涉及生命科学实验辅助的技术领域，尤其涉及一种微孔板加样引导方法及系统。


背景技术：

2.传统实验室中，在对96孔板/384孔板进行移液之前，研究人员需要通过手写数据和绘制表格确定每一个孔中加入的样品类别、体积以及加样顺序，在进行加样时，需要对照手绘的表格一步一步添加。由于微孔板孔数众多，分布密集，研究人员很容易产生加错孔、加错样品的失误。同时，在实验过程中，对设备和耗材的使用记录有着十分严格的要求。对研究人员而言，这是一个必要且繁琐的过程，需要耗费很大的精力。
3.在现有的技术方案中，微孔板加样装置通过板槽嵌入微孔板，使用与微孔板孔位位置对应的指示灯辅助研究人员进行加样，能够有效降低加样失误。但是，该类装置不能调整指示灯的数量，不能适配孔数不同的微孔板。当微孔板中只有少数孔位被利用时，装置自带的改变顺序功能不灵活且低效。同时，研究人员依然需要在笔记本上手绘表格，进行对照加样，可能出现的加错样品问题没有被解决，并且需要研究人员在工作过程中自行完成加样报告，导致加样过程中的工作量较大，容易引起工作人员在此过程中的失误。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种微孔板加样引导方法，用以解决现有加样辅助方法失误率较高以及无法记录加样过程的问题。
5.一方面，本发明实施例提供了一种微孔板加样引导方法，包括以下步骤：
6.步骤1，用户通过显示模块点击开始创建移液计划并选择所使用的微孔板类型；
7.步骤2，显示模块根据微孔板类型显示对应微孔板孔位的图样，并进入移液计划制定界面，用户通过移液计划制定模块制定移液计划；
8.步骤3，当用户需要对微孔板进行实际加样时，显示模块根据移液计划进行对用户的实际加样进行引导提示，显示模块实时显示实际加样状态；
9.步骤4，用户在实际操作中完成移液计划后，处理模块生成操作报告供用户参考。
10.进一步的，所述步骤1中，微孔板类型包括96孔板和384孔板，相同类型微孔板的孔位均为固定位置。
11.进一步的，所述步骤2还包括：
12.步骤2-1，用户根据需求创建试剂卡片，选中试剂卡片并在微孔板示意图中填入对应孔位后，完成试剂填充；
13.步骤2-2，用户根据需求创建内容卡片并形成待添加的内容卡片列表，选中内容卡片并在微孔板示意图中填入对应孔位后，完成内容填充；
14.步骤2-3，完成试剂与内容填充后，选择使用的移液器型号并构建移液器卡片；
15.步骤2-4，确定移液器型号后，制定各孔位待添加内容的移液顺序，完成移液计划
的制定。
16.进一步的，所述步骤2-1和所述步骤2-2中，试剂卡片和内容卡片中包括所需加入物质的名称和体积信息，且试剂卡片颜色由用户自定义。
17.进一步的，所述步骤2-2中，根据根据移液器的通道数选择填充方式，移液器的通道数包括单通道、八通道、十二通道、十六通道和二十四通道，填充方式包括单孔、单列、整行、及拖拽任意矩形范围复孔填充；
18.其中，当通道数为单通道时，支持单孔、单列、整行、及拖拽任意矩形范围复孔填充方式；
19.当通道数为八通道或十六通道时，支持整列填充；
20.当通道数为十二通道和二十四通道时，支持整行填充。
21.进一步的，所述步骤2-3中，构建移液器卡片还包括：
22.若实际使用待添加的移液器具备蓝牙功能，则开启蓝牙按钮后，软件会将支持蓝牙连接的移液器信息自动录入为移液器卡片，若移液器没有蓝牙功能，则通过用户新建移液器卡片，输入移液器相关信息。
23.进一步的，所述步骤2-4中，制定移液顺序还包括：用户根据各孔位所需添加的内容，在先进行试剂填充再进行内容填充的顺序基础上，设置各孔位中的内容添加顺序。
24.进一步的，所述步骤3还包括：引导软件根据步骤2中用户制定的移液计划，将每一次添加样本的内容、体积和所需添加的孔位位置制作成加样卡片，在显示模块的左侧列表显示，加样卡片按照用户制定的移液顺序排序，对应右侧微孔板图示中相应孔位位置的光点。
25.进一步的，所述步骤4中，操作报告还包括移液操作的基础信息、移液计划和操作日志；
26.其中，基础信息包括用户、时间、使用的移液器；移液计划包括用户设定的每一个移液步骤对每一个孔加入的样品类别、体积；操作日志包括用户实际加样时每一步操作的时间和内容信息。
27.另一方面，本发明实施例还提供了一种微孔板加样引导系统，包括：移液计划制定模块、移液引导模块、蓝牙连接模块和显示模块；
28.其中，移液计划制定模块能够使用户进行移液计划的制定，包括选择微孔板类型、需要添加的试剂和内容、使用的移液器、以及具体的添加方式和顺序；
29.蓝牙连接模块模块通过蓝牙技术在移液器和显示模块之间传输信息，实现交互；
30.移液引导模块包括在显示模块左侧显示的加样引导卡片列表、右侧的微孔板示意图及微孔板固定装置；
31.显示模块为显示屏幕，能够实现用户交互，用户可以通过显示模块实现移液计划的制定、观察移液引导过程、查看并导出移液报告。
32.本发明的有益效果为：本发明提出的微孔板加样引导方法，能够帮助研究人员在实验开始前使用软件制定移液计划，规划每一步移液的填充内容、移液顺序和移液枪的类型，解决了制定移液计划繁琐复杂的问题，使移液效率大大提升；
33.该方法支持用户导入或导出移液计划，能够实现不同用户的合作，解决了无法进行团队共享的问题，能够使团队实验进程效率提升；
34.本发明能够利用加样内容卡片和光点引导的形式，提示用户下一步移液的位置与需要添加的内容，辅助研究人员完成移液，减少移液错误的概率，极大地提高了移液效率；
35.本发明在用户完成移液计划后，能够自动记录整体的实验流程和操作日志，为后续的记录和分析提供数据支撑，解决了数据记录与保存的问题。
附图说明
36.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
37.图1为本发明实施例中提供的微孔板加样引导方法的流程示意图；
38.图2为本发明实施例中提供的微孔板加样引导系统的结构示意图。
具体实施方式
39.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
40.在本说明书的描述中，所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本技术的实施，其中的步骤顺序不作限定，可根据需要作适当调整。
41.本发明实施例中提供了一种微孔板加样引导方法，图1为该方法的整体流程示意图，如图1所示，该方法包括：
42.步骤1，用户通过显示模块点击开始创建移液计划并选择所使用的微孔板类型；
43.其中，微孔板类型包括96孔板和384孔板，相同类型微孔板的孔位均为固定位置。
44.步骤2，显示模块根据微孔板类型显示对应微孔板孔位的图样，并进入移液计划制定界面，用户通过移液计划制定模块制定移液计划；
45.其中，显示模块用户根据选择所使用的微孔板类型，显示对应微孔板孔位的图样供用户后续参考。
46.移液计划中向微孔板各孔位中填充的内容包括试剂填充和内容填充，由于在每一次的试剂或内容填充中，一个孔只能填充一个样品，因此为了在一个孔内填充多种物质，内容填充环节可以添加多次内容填充的步骤。
47.例如，在试剂填充中设置加入10ul水，而在内容填充中，为了在一个孔位多次添加了内容，可以设置第一次内容填充为在该孔位加入1ul盐水，第二次内容填充为在该孔位加入1ul糖水。
48.移液计划包括所需添加的试剂或内容名称、体积和添加的位置，以及使用的移液
器类型和整体的填充顺序。且在每一个移液步骤中，用户通过移液计划制定模块填写需要加入的试剂或内容的名称、体积。
49.具体的，用户通过移液计划制定模块制定移液计划还包括：
50.步骤2-1，用户根据需求创建试剂卡片，选中试剂卡片并在微孔板示意图中填入对应孔位后，完成试剂填充；
51.步骤2-2，用户根据需求创建内容卡片并形成待添加的内容卡片列表，选中内容卡片并在微孔板示意图中填入对应孔位后，完成内容填充。
52.试剂卡片和内容卡片中包括需要加入物质的名称和体积信息，用户选中试剂卡片和内容卡片后在微孔板中确定添加的位置；试剂卡片颜色支持hsv选色器选择自定义颜色，用户可以将其颜色设置于试剂对应的颜色，当用户需要加入试剂时，试剂卡片能够呈现该试剂对应的颜色。
53.优选的，试剂卡片以颜色形式在微孔板图示中呈现，内容卡片将以文字形式在微孔板图示中呈现。其中，以颜色形式在微孔板图示中呈现是指在某个孔位选择加入某种试剂后，该孔位将变成试剂卡片对应的颜色。不同的试剂卡片通过名称、体积和颜色进行区分，在添加卡片时，系统会给定一种卡片颜色，用户也可以自己设置颜色。
54.进一步的，若需要在一个孔内加入多种物质，用户需要添加多个内容填充步骤，在每一个内容填充步骤中，都添加一个内容卡片，并在确定内容卡片后，填充该孔。
55.试剂卡片和内容卡片只在相应的移液步骤中出现，如某一试剂卡片只会出现在试剂填充的步骤，而不会出现在内容填充的步骤。
56.待添加的卡片列表在显示模块上显示，包括当前移液步骤中用户添加的试剂卡片或内容卡片，且卡片列表中的卡片可以由用户任意排序、修改或删除。
57.当加入的是试剂时，试剂卡片还会呈现该试剂对应的颜色。该卡片只在相应的移液步骤中出现，如试剂a卡片只会出现在试剂填充的步骤，而不会出现在内容填充的步骤。
58.根据根据移液器的通道数选择填充方式，填充方式还包括单孔、单列、整行、及拖拽任意矩形范围复孔填充。
59.进一步的，填充方式根据移液器的通道数进行试剂添加，移液器的通道数包括单通道、八通道、十二通道、十六通道和二十四通道；
60.当通道数为单通道时，支持单孔、单列、整行、及拖拽任意矩形范围复孔填充方式，当通道数为八通道或十六通道时，只支持整列填充，当通道数为十二通道和二十四通道时，只支持整行填充。
61.步骤2-3，完成试剂与内容填充后，选择使用的移液器型号并构建移液器卡片；
62.其中，移液器型号的添加方式包括：通过蓝牙连接或者自定义设置选择使用的移液器型号；
63.构建移液器卡片还包括：
64.若实际使用待添加的移液器具备蓝牙功能，则开启蓝牙按钮后，软件会将支持蓝牙连接的移液器信息自动录入为移液器卡片，若移液器没有蓝牙功能，则通过用户新建移液器卡片，输入移液器相关信息。
65.将构建好的移液器卡片保存于显示界面的待选区域，用户可以通过拖拽的交互，将移液器卡片通过拖动至特定位置来选定该移液器，从而选择本次移液所需使用的移液器
卡片。
66.步骤2-4，确定移液器型号后，制定各孔位待添加内容的移液顺序，完成移液计划的制定；
67.其中，在步骤2-1和步骤2-2中，用户只确定了在各孔位所添加的内容，并没有确定孔位与孔位之间的加样顺序。步骤2-1和步骤2-2包括试剂填充和内容填充，其中内容填充可以有多次。
68.步骤2-4中的移液顺序确定是用户根据各孔位所需添加的内容，确定各内容的添加顺序，从而在实际操作中对用户进行孔位加样的顺序的引导。
69.移液顺序包括：用户根据各孔位所需添加的内容，在先进行试剂填充再进行内容填充的顺序基础上，用户设置每个孔位中的内容添加顺序作为移液顺序。
70.优选的，本实施例中默认按液体种类优先排序，同种液体内容按照从左到右、从上到下的移液路线进行移液，用户可以自定义移液路线。
71.其中，液体种类优先排序是指会优先对同一种液体按顺序进行加样，完成一种液体的加样后，再填充另外一种液体。
72.进一步的，制定完移液计划后，软件通过演示视频和画面提醒用户安装微孔板固定装置，在正确位置放入微孔板，显示模块上会展示一个与实际微孔板相同物理尺寸的示意图。
73.步骤3，当用户需要对微孔板进行实际加样时，显示模块根据移液计划进行对用户的实际加样进行引导提示，显示模块实时显示实际加样状态；
74.引导软件根据步骤2中用户制定的移液计划，将每一次添加样本的内容、体积和所需添加的位置制作成加样卡片，在显示模块的左侧列表显示。卡片按照用户制定的移液顺序排序，对应右侧微孔板图示中相应位置的光点。
75.加样卡片包含的信息为物质的名称、体积以及在微孔板上的孔位位置，位置可以通过对孔位进行编号来表示，例如给各行按照字母顺序编号为a～z，每一行的孔位再按照阿拉伯数字顺序进行编号，加样卡片的用途为与孔位的光点配合，提示用户当前孔位加入的试剂内容。该卡片只在引导移液的过程中出现，通过光点的高亮显示告知用户当前移液到了哪一个孔位，需要添加的内容是什么。
76.其中，用户通过实际操作手动在微孔板上完成加样，并由显示模块上显示的内容对用户实际操作进行引导。在加样过程中，显示模块中当前正在加样的孔和相应的卡片会高亮显示，引导用户进行移液。当光点移动时，会有渐变彩带随之移动，渐变彩带为十字形，彩带由两端向中间进行透明度的线性渐变，中心点即为要加样的孔，渐变彩带能让用户更清楚地看到当前哪个孔位需要加样，整个过程需要根据行列号实时计算光点在屏幕内的位置。
77.进一步的，引导过程根据实际使用的移液器是否具有与计算机相连接的功能还包括以下两种方式：
78.若移液器不具备与计算机相连接的功能，则引导移液过程中，显示模块上存在一个与微孔板物理尺寸一致的图示，用户可以通过组件将微孔板固定在屏幕上后，由用户根据引导自行加样。
79.为了使引导能够配合用户的动作进行，每进行一次加样后，需要用户点击屏幕上
的下一步按钮或在连接蓝牙脚踏后通过踩脚踏的形式进入下一步的引导中。
80.若移液器具备与计算机相连接的功能，例如实际使用的移液器可以通过蓝牙连接的电子移液器时，制定的移液计划会将数据同步到移液器上，由移液器进行操作，用户只需要根据步骤移动移液器的位置即可。
81.进一步的，当完成移液过程中的一个步骤后，用户可以通过三种方式进入下一步：点击下一步按钮；使用蓝牙踏板；蓝牙连接的移液器自动感应；
82.在移液过程中，用户可以随时进行上一步、下一步、暂停和中止操作。
83.步骤4，用户在实际操作中完成移液计划后，处理模块生成操作报告供用户参考。
84.具体的，完成所有移液步骤后，用户可以选择停留在当前界面或查看移液结果。
85.操作报告还包括移液操作的基础信息、移液计划和操作日志；
86.其中，基础信息包括用户、时间、使用的移液器；移液计划包括用户设定的每一个移液步骤对每一个孔加入的样品类别、体积；操作日志包括用户实际加样时每一步操作的时间和内容信息。
87.进一步的，用户可以通过显示模块直接导出操作报告。
88.本发明还提供了一种微孔板加样引导系统，上文提出的微孔板加样引导方法能够依托于该系统实现，本发明中的系统可以由安卓端开发，使用java语言进行编程，移植到平板计算机中，软件系统交互载体为平板电脑。
89.微孔板加样引导系统还包括移液计划制定模块、移液引导模块、蓝牙连接模块和显示模块；
90.其中，移液计划制定模块用于由用户根据要添加的试剂内容创建包含名称、体积等信息的卡片。用户选择卡片后，在微孔板示意图中通过触控进行填充。软件获取每个孔位对应的卡片信息后，按照试剂填充、内容填充的步骤次序，对每一次填充步骤中确定的孔位信息，根据用户选择的移液顺序，制作成加样引导卡片。
91.蓝牙连接模块模块通过蓝牙技术在移液器和显示装置之间传输信息，实现交互。在完成蓝牙连接后，移液器向显示装置发送包含移液器序列号、品牌、量程范围等信息，显示模块接受信息后，生成移液器卡片。随后，显示模块将已经制定的移液计划信息通过蓝牙功能传输给移液器。移液器根据移液计划中每次加样的体积设定程序。移液过程中，用户根据显示装置和移液器的引导，使用移液器完成一次加样后，移液器将信息传输给显示模块。用户显示模块中选择移液过程进入下一步骤。
92.移液引导模块包含在显示模块左侧显示的加样引导卡片列表、右侧的微孔板示意图及微孔板固定装置。加样引导卡片的内容和顺序由已制定的移液计划生成，通过高亮提示用户当前加样步骤对应的卡片内容。右侧的微孔板示意图，通过px转换物理尺寸的方法，使得示意图中的孔位大小和位置与真实的微孔板严格对应。在安装微孔板固定装置并放置微孔板后，当某个孔位需要加样时，在微孔板示意图中，该孔位将高亮光点显示。在用户视角，能看到微孔板中某个孔位底部出现高亮，提示用户根据左侧卡片内容添加试剂内容。
93.显示模块可以为液晶屏幕，其作用包括实现用户交互，用户可以通过显示模块实现移液计划的制定、观察移液引导过程、查看并导出移液报告。
94.本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实
施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
95.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
96.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
97.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
98.以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。