本實(shí)用新型涉及一種實(shí)時(shí)可視共享及一體成像的核酸電泳裝置，屬于分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

DNA和RNA的凝膠電泳實(shí)驗(yàn)在生物學(xué)研究與醫(yī)藥研究領(lǐng)域一的常規(guī)實(shí)驗(yàn)，無論是在質(zhì)粒里提取的驗(yàn)證，PCR結(jié)果的展示，還是基因組測序的前期樣本準(zhǔn)備工作的效果評(píng)估，核酸的凝膠電泳都是為實(shí)驗(yàn)人員提供核酸純度，濃度，片段大小等信息的最直接最有效的方法，隨著生物醫(yī)藥技術(shù)的發(fā)展，對于DNA和RNA凝膠電泳的易用性和泛用性提出了越來越高的需求。

目前廣泛使用的核酸顯影技術(shù)主要是通過紫外光源對嵌合于核酸樣本中的溴化已啶(EB)的激發(fā)，來觀察核酸在凝膠中泳動(dòng)的位置以及回收核酸。目前的技術(shù)主要存在如下缺陷：(1)EB為高致毒性物質(zhì)，具有很強(qiáng)的誘變作用，容易引起細(xì)胞發(fā)生癌變，并且揮發(fā)性強(qiáng)又難于降解，要求使用EB的實(shí)驗(yàn)室設(shè)立專門的EB污染區(qū)，同時(shí)進(jìn)行核酸電泳與顯影實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)人員需進(jìn)行非常周密的保護(hù)，否則將會(huì)對實(shí)驗(yàn)人員甚至整個(gè)實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生危害；(2)紫外光源光照強(qiáng)度較低。壽命短、容易損壞，且紫外光源同樣具備DNA損傷的危害性，易對實(shí)驗(yàn)人員產(chǎn)生損傷；(3)EB顯影需要紫外成像的專用設(shè)備，不僅價(jià)格較高而且從技術(shù)上使電泳過程與顯影過程分離，降低了電泳實(shí)驗(yàn)的可控性，浪費(fèi)了寶貴的實(shí)驗(yàn)時(shí)間。近年來，世界各國都在致力于研究EB替代品的可能性，如genefinder，sypro green等熒光核酸染料，這些熒光核酸染料在保證靈敏度的前提下，采用可見光光源激發(fā)熒光核酸染料，產(chǎn)生可見光檢測光源，達(dá)到檢測核酸的目的。這些熒光核酸染料的出現(xiàn)，對以無毒低毒熒光核酸染料為基礎(chǔ)的熒光核酸電泳設(shè)備的研發(fā)提出了迫切需求，目前，市場上已有的核酸電泳設(shè)備，由于不能重復(fù)使用而極大地限制了它的使用。

另外，一般使用者都需要永久性保留核酸電泳的影像結(jié)果，一般需要另外一臺(tái)獨(dú)立的凝膠成像設(shè)備來完成。操作時(shí)，需要將含有核酸的凝膠從核酸電泳設(shè)備轉(zhuǎn)移到凝膠成像設(shè)備中，才能完成成像過程；而且，一般還需要另外一臺(tái)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)，對拍攝的凝膠圖像進(jìn)行存儲(chǔ)操作；最后，將計(jì)算機(jī)中的圖像通過U盤等存儲(chǔ)元件下載，再上傳到終端用戶的計(jì)算機(jī)中，操作繁瑣，工作量大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種實(shí)時(shí)成像、實(shí)時(shí)可視、可進(jìn)行回收操作及遠(yuǎn)距離成像共享的核酸電泳裝置。但考慮到，現(xiàn)階段市場上、大部分實(shí)驗(yàn)室，還在一直使用含EB染料的核酸電泳體系，短時(shí)間內(nèi)全部更新為藍(lán)光光源體系耗費(fèi)大，尤其實(shí)驗(yàn)室推廣難度高。為了逐步實(shí)現(xiàn)EB染料向無毒藍(lán)光染料的升級(jí)換代，故本實(shí)用新型采用了雙光源設(shè)計(jì)，主打無毒核酸染料的藍(lán)光冷光源檢測系統(tǒng)，同時(shí)附有紫外光源檢測系統(tǒng)，照顧到一部分實(shí)驗(yàn)室還在使用EB染料的現(xiàn)狀。

為了解決以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型一種實(shí)時(shí)可視共享及一體成像的核酸電泳裝置，包括底座、機(jī)頂蓋和核酸電泳裝置；所述底座為空腔盒體，所述核酸電泳裝置設(shè)置于所述底座上，所述機(jī)頂蓋設(shè)置于所述核酸電泳裝置上方；所述核酸電泳裝置包括電泳槽和觀察濾光板，所述觀察濾光板設(shè)置于所述電泳槽的上方，還包括成像LED激發(fā)光源、擴(kuò)散板、成像紫外激發(fā)光源、紫外玻璃、鏡頭濾光片和成像鏡頭、滑動(dòng)導(dǎo)軌，所述成像LED激發(fā)光源設(shè)置于所述底座的下表面，所述擴(kuò)散板設(shè)置于所述電泳槽之下；所述成像紫外激發(fā)光源設(shè)置于所述底座的上表面，所述紫外玻璃設(shè)置于所述成像紫外激發(fā)光源的上表面，所述成像鏡頭設(shè)置于所述電泳槽的上方，所述鏡頭濾光片設(shè)置于所述成像鏡頭的下方；所述滑動(dòng)導(dǎo)軌設(shè)置于機(jī)頂蓋下方，所述電泳槽可沿滑動(dòng)導(dǎo)軌滑動(dòng)，所述電泳槽通過金屬觸點(diǎn)與電源接通。

進(jìn)一步地，所述擴(kuò)散板和成像LED激發(fā)光源之間的距離為10-15cm，成像鏡頭與電泳槽之間的距離，可以根據(jù)電泳膠體的大小和產(chǎn)品外形尺寸的要求，來選擇不同的焦距與距離。

進(jìn)一步地，在使用無毒核酸染料的藍(lán)光冷光源檢測系統(tǒng)時(shí)，所述成像LED激發(fā)光源、擴(kuò)散板、觀察濾光板、電泳槽、鏡頭濾光片和成像鏡頭的中心在同一軸線上。

進(jìn)一步地，在使用紫外光源檢測系統(tǒng)時(shí)，所述成像紫外激發(fā)光源、紫外玻璃、觀察濾光板、電泳槽、鏡頭濾光片和成像鏡頭的中心在同一軸線上。

進(jìn)一步地，還包括中央處理器和觸摸顯示屏，所述中央處理器與所述成像鏡頭和觸摸顯示屏數(shù)據(jù)連接，接收成像鏡頭采集的圖像，并將所述圖像傳輸至所述觸摸顯示屏。

進(jìn)一步地，還包括與所述中央處理器通信連接的無線發(fā)射裝置，所述無線發(fā)射裝置為Wifi、藍(lán)牙或3G。

進(jìn)一步地，所述成像鏡頭為CCD成像鏡頭或CMOS成像鏡頭。

進(jìn)一步地，所述成像激發(fā)光源可以是成像LED激發(fā)光源或/和成像紫外激發(fā)光源，可以兩種光源同時(shí)并排安裝，通過電路開關(guān)來進(jìn)行切換，機(jī)頂蓋/電泳槽移動(dòng)位置來保持成像鏡頭與電泳槽及光源位置保持同軸心關(guān)系。

本實(shí)用新型一種實(shí)時(shí)可視共享及一體成像的核酸電泳裝置的操作方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一、按要求將熒光核酸染料(如gene color等)在制備凝膠時(shí)加入熔化的凝膠中，將制備好的凝固瓊脂糖凝膠放在電泳槽(5)中并加入少量電泳液，在凝膠孔中加入需要分析的核酸；

步驟二、當(dāng)機(jī)頂蓋16打開時(shí)，本裝置處于觀察和回收狀態(tài)，此時(shí)，成像LED激發(fā)光源(7)處于開啟狀態(tài)，成像LED激發(fā)光源(7)的光源經(jīng)過擴(kuò)散板(6)，激發(fā)電泳槽(5)中與核酸結(jié)合的熒光核酸染料發(fā)出熒光，透過觀察濾光板(4)，使用者可以直接觀察核酸在固定電場作用下做定向泳動(dòng)，達(dá)到實(shí)時(shí)觀察核酸電泳的目的，抬起觀察濾光板(4)，使用者可以對凝膠中的核酸進(jìn)行切割操作，達(dá)到回收目標(biāo)核酸的目的；

步驟三、當(dāng)拿掉觀察濾光板(4)并關(guān)閉機(jī)頂蓋(16)時(shí)，本裝置處于藍(lán)光成像、數(shù)據(jù)傳輸和共享狀態(tài)；此時(shí)，成像LED激發(fā)光源(7)和成像鏡頭(10)處于開啟狀態(tài)；使用者可以通過觸摸顯示屏(1)對核酸在固定電場中的定向泳動(dòng)進(jìn)行觀察、拍照，并可以隨時(shí)運(yùn)用微信群或QQ群或圖像視頻的云存儲(chǔ)等現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)手段，在全球范圍內(nèi)與合作者、項(xiàng)目單位、用戶群，導(dǎo)師或相關(guān)人員共享核酸電泳結(jié)果；

步驟四、當(dāng)向里推動(dòng)電泳槽(5)至底部，并將機(jī)頂蓋(16)一起推動(dòng)到底部位置時(shí)，本裝置處于紫外成像、數(shù)據(jù)傳輸和共享狀態(tài)；此時(shí)，成像紫外激發(fā)光源(14)和成像鏡頭(10)處于開啟狀態(tài)；使用者可以通過觸摸顯示屏(1)對核酸在固定電場中的定向泳動(dòng)進(jìn)行觀察、拍照，并可以隨時(shí)運(yùn)用微信群或QQ群或圖像視頻的云存儲(chǔ)等現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)手段，在全球范圍內(nèi)與合作者、項(xiàng)目單位、用戶群，導(dǎo)師或相關(guān)人員共享核酸電泳結(jié)果。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型提供的一種實(shí)時(shí)成像、實(shí)時(shí)可視、可進(jìn)行回收操作及成像遠(yuǎn)距離共享的核酸電泳裝置，采用了雙光源設(shè)計(jì)。成像時(shí)，一是通過底部LED矩陣激發(fā)光源使與核酸結(jié)合的熒光染色劑發(fā)光，透過成像濾光板和拍攝鏡頭達(dá)到核酸電泳的實(shí)時(shí)成像目的；觀察和回收時(shí)，通過底部LED矩陣激發(fā)光源使與核酸結(jié)合的熒光染色劑發(fā)光，透過觀察濾光板達(dá)到實(shí)時(shí)觀察以及核酸回收的目的；二是通過底部成像紫外激發(fā)光源使與核酸結(jié)合的熒光染色劑發(fā)光，透過成像濾光板和拍攝鏡頭達(dá)到核酸電泳的實(shí)時(shí)成像目的；觀察和回收時(shí)，通過底部成像紫外激發(fā)光源使與核酸結(jié)合的熒光染色劑發(fā)光，透過觀察濾光板達(dá)到實(shí)時(shí)觀察以及核酸回收的目的。通過內(nèi)置式WiFi或藍(lán)牙或3G功能，運(yùn)用微信群或QQ群或圖像視頻的云存儲(chǔ)等現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)手段達(dá)到電泳圖像結(jié)果的無線傳輸和多用戶全球即時(shí)共享的目的。本實(shí)用新型采用雙光源實(shí)時(shí)觀察和回收熒光核酸電泳，熒光核酸電泳成像、即時(shí)核酸電泳結(jié)果全球共享，不僅滿足了EB染料向無毒藍(lán)光染料的逐步升級(jí)換代，還照顧到一部分人群的還在使用EB染料的現(xiàn)狀，對現(xiàn)有的EB染料的需要,有效地結(jié)合了熒光核酸電泳、傳統(tǒng)核酸電泳、即時(shí)成像、圖像無線傳輸和數(shù)據(jù)全球共享等先進(jìn)技術(shù)，填補(bǔ)了國內(nèi)市場空白，可廣泛應(yīng)用于生物，醫(yī)藥，農(nóng)業(yè)等需要進(jìn)行分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的領(lǐng)域。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型在使用無毒核酸染料的藍(lán)光冷光源檢測系統(tǒng)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型在使用紫外光源檢測系統(tǒng)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-觸摸顯示屏；2-鏡頭濾光片；3-冷卻風(fēng)扇；4-觀察濾光板；5-電泳槽；6-擴(kuò)散板；7-成像LED激發(fā)光源；8-LED光源開關(guān)；9-紫外光源開關(guān)；10-成像鏡頭；11-電泳開關(guān)；12-金屬觸點(diǎn)；13-紫外玻璃；14-成像紫外激發(fā)光源；15-底座；16-機(jī)頂蓋；17-滑動(dòng)導(dǎo)軌。

具體實(shí)施方式

如圖1-3所示，本實(shí)用新型一種實(shí)時(shí)可視共享及一體成像的核酸電泳裝置，包括底座15、機(jī)頂蓋16和核酸電泳裝置；所述底座15為空腔盒體，所述核酸電泳裝置設(shè)置于所述底座15上，所述機(jī)頂蓋16設(shè)置于所述核酸電泳裝置上方；所述核酸電泳裝置包括電泳槽5和觀察濾光板4，所述觀察濾光板4設(shè)置于所述電泳槽5的上方，還包括成像LED激發(fā)光源7、擴(kuò)散板6、成像紫外激發(fā)光源14、紫外玻璃13、鏡頭濾光片2和成像鏡頭10、滑動(dòng)導(dǎo)軌17，所述成像LED激發(fā)光源7設(shè)置于所述底座15的下表面，所述擴(kuò)散板6設(shè)置于所述電泳槽5之下；所述成像紫外激發(fā)光源14設(shè)置于所述底座15的上表面，所述紫外玻璃13設(shè)置于所述成像紫外激發(fā)光源14的上表面，所述成像鏡頭10設(shè)置于所述電泳槽5的上方，所述鏡頭濾光片2設(shè)置于所述成像鏡頭10的下方；所述滑動(dòng)導(dǎo)軌17設(shè)置于機(jī)頂蓋16下方，所述電泳槽5可沿滑動(dòng)導(dǎo)軌17滑動(dòng)，所述電泳槽5通過所述金屬觸點(diǎn)12與電源接通。所述擴(kuò)散板6和成像LED激發(fā)光源7之間的距離為10-15cm，成像鏡頭10與電泳槽5之間的距離，可以根據(jù)電泳膠體的大小和產(chǎn)品外形尺寸的要求，來選擇不同的焦距與距離。

如圖2所示，在使用無毒核酸染料的藍(lán)光冷光源檢測系統(tǒng)時(shí)，所述成像LED激發(fā)光源7、擴(kuò)散板6、觀察濾光板4、電泳槽5、鏡頭濾光片2和成像鏡頭10的中心在同一軸線上。

如圖3所示，在使用紫外光源檢測系統(tǒng)時(shí)，所述成像紫外激發(fā)光源14、紫外玻璃13、觀察濾光板4、電泳槽5、鏡頭濾光片2和成像鏡頭10的中心在同一軸線上。

本實(shí)用新型還包括中央處理器和觸摸顯示屏1，所述中央處理器與所述成像鏡頭10和觸摸顯示屏1數(shù)據(jù)連接，接收成像鏡頭10采集的圖像，并將所述圖像傳輸至所述觸摸顯示屏1。還包括與所述中央處理器通信連接的無線發(fā)射裝置，所述無線發(fā)射裝置為Wifi、藍(lán)牙或3G。所述成像鏡頭10為CCD成像鏡頭或CMOS成像鏡頭。所述成像激發(fā)光源可以是成像LED激發(fā)光源7或/和成像紫外激發(fā)光源14，可以兩種光源同時(shí)并排安裝，通過電路開關(guān)來進(jìn)行切換，機(jī)頂蓋16/電泳槽5移動(dòng)位置來保持成像鏡頭與電泳槽5及光源位置保持同軸心關(guān)系。

本實(shí)用新型底座15為一個(gè)空腔的盒體，盒體為矩形，其上端設(shè)置機(jī)頂蓋16。

核酸電泳裝置設(shè)置于所述底座15的頂部，為插槽式的微型核酸電泳裝置，包括電泳槽5和觀察濾光板4，觀察濾光板4設(shè)置于電泳槽5的上方。微型核酸電泳裝置可采用本領(lǐng)域常用的核酸電泳裝置，其結(jié)構(gòu)其內(nèi)部特征本實(shí)用新型中不再贅述。

本實(shí)用新型的實(shí)時(shí)可視共享及一體成像的核酸電泳裝置還包括實(shí)時(shí)成像部分、實(shí)時(shí)觀察部分和成像共享部分，下面將對此三部分做重點(diǎn)的介紹。

實(shí)時(shí)成像部分包括兩部分：(一)、成像LED激發(fā)光源7、擴(kuò)散板6、鏡頭濾光片2和成像鏡頭10。成像LED激發(fā)光源7設(shè)置于底座15的上面，鏡頭濾光片2設(shè)置于成像LED激發(fā)光源7與與所述成像鏡頭10之間，所述擴(kuò)散板6在所述LED激發(fā)光源7之上。成像鏡頭10設(shè)置于機(jī)頂蓋16的頂部，鏡頭濾光片2設(shè)置于成像鏡頭10的下方；成像LED激發(fā)光源7、擴(kuò)散板6、鏡頭濾光片2和成像鏡頭10的中心在同一軸線上。成像鏡頭10為CCD成像鏡頭或CMOS成像鏡頭。(二)、成像紫外激發(fā)光源14、紫外玻璃13、鏡頭濾光片2和成像鏡頭10。成像紫外激發(fā)光源14設(shè)置于底座15的上面，鏡頭濾光片2設(shè)置于成像紫外激發(fā)光源14與與所述成像鏡頭10之間，所述紫外玻璃13在所述成像紫外激發(fā)光源14之上。成像鏡頭10設(shè)置于機(jī)頂蓋16的頂部，鏡頭濾光片2設(shè)置于成像鏡頭10的下方；成像紫外激發(fā)光源14、紫外玻璃13、鏡頭濾光片2和成像鏡頭10的中心在同一軸線上。成像鏡頭10為CCD成像鏡頭或CMOS成像鏡頭。

實(shí)時(shí)觀察和回收部分包括LED激發(fā)光源7和觀察濾光板4，觀察LED激發(fā)光源設(shè)置于所述底座15的上面，觀察濾光板4設(shè)置于所述電泳槽5的上方。成像紫外激發(fā)光源14和觀察濾光板4，觀察成像紫外激發(fā)光源設(shè)置于所述底座15的上面，觀察濾光板4設(shè)置于所述電泳槽5的上方。

成像共享部分包括中央處理器和觸摸顯示屏1，中央處理器與成像鏡頭10和觸摸顯示屏1數(shù)據(jù)連接，接收成像鏡頭10采集的圖像，并將所述圖像傳輸至所述觸摸顯示屏1。觸摸顯示屏1設(shè)置于機(jī)頂蓋16的頂端，便于觀察和使用。

同時(shí)，成像共享部分還包括與所述中央處理器通信連接的無線發(fā)射裝置，所述無線發(fā)射裝置為Wifi、藍(lán)牙或3G。運(yùn)用微信群或QQ群或圖像視頻的云存儲(chǔ)等現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)手段達(dá)到電泳結(jié)果的無線傳輸和多用戶全球即時(shí)共享的目的。

另外，成像LED激發(fā)光源7與成像紫外激發(fā)光源14與不同的電源開關(guān)連接，對其進(jìn)行單獨(dú)控制，使用方便。

本實(shí)用新型的一種實(shí)時(shí)可視及成像共享的核酸電泳裝置的操作方法為：

(1)按要求將熒光核酸染料(如gene color等)在制備凝膠時(shí)加入熔化的凝膠中，將制備好的凝固瓊脂糖凝膠放在電泳槽中并加入少量電泳液，在凝膠孔中加入需要分析的核酸。

(2)當(dāng)機(jī)頂蓋16打開時(shí)，本裝置處于觀察和回收狀態(tài)。此時(shí)，成像LED激發(fā)光源7處于開啟狀態(tài)，LED光源7的光源經(jīng)過擴(kuò)散板6，激發(fā)電泳槽5中與核酸結(jié)合的熒光核酸染料發(fā)出熒光，透過觀察濾光板4，使用者可以直接觀察核酸在固定電場作用下做定向泳動(dòng)，達(dá)到實(shí)時(shí)觀察核酸電泳的目的。抬起觀察濾光板4，使用者可以對凝膠中的核酸進(jìn)行切割操作，達(dá)到回收目標(biāo)核酸的目的。

(3)當(dāng)拿掉觀察濾光板4并關(guān)閉機(jī)頂蓋16時(shí)，本裝置處于藍(lán)光成像、數(shù)據(jù)傳輸和共享狀態(tài)。此時(shí)，成像LED激發(fā)光源7和成像鏡頭10處于開啟狀態(tài)。使用者可以通過觸摸顯示屏1對核酸在固定電場中的定向泳動(dòng)進(jìn)行觀察、拍照，并可以隨時(shí)運(yùn)用微信群或QQ群或圖像視頻的云存儲(chǔ)等現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)手段，在全球范圍內(nèi)與合作者、項(xiàng)目單位、用戶群，導(dǎo)師或相關(guān)人員共享核酸電泳結(jié)果。

(4)當(dāng)向里推動(dòng)電泳槽5至底部，并將機(jī)頂蓋一起推動(dòng)到底部位置時(shí)，本裝置處于紫外成像、數(shù)據(jù)傳輸和共享狀態(tài)。此時(shí)，成像紫外激發(fā)光源14和成像鏡頭10處于開啟狀態(tài)。使用者可以通過觸摸顯示屏1對核酸在固定電場中的定向泳動(dòng)進(jìn)行觀察、拍照，并可以隨時(shí)運(yùn)用微信群或QQ群或圖像視頻的云存儲(chǔ)等現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)手段，在全球范圍內(nèi)與合作者、項(xiàng)目單位、用戶群，導(dǎo)師或相關(guān)人員共享核酸電泳結(jié)果。

除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍。