一種基于透射光或自發(fā)光測(cè)定生物芯片的方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物芯片檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于透射光或自發(fā)光測(cè)定生物芯片的方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]生物芯片技術(shù)是二十一世紀(jì)興起的新型檢測(cè)技術(shù)，一次檢測(cè)可同時(shí)測(cè)定多種項(xiàng)目，具有高通量并行檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)，不但效率高，且節(jié)省試劑和人工。隨著此技術(shù)的發(fā)展，生物芯片檢測(cè)設(shè)備也不斷出現(xiàn)，儀器和試劑的結(jié)果使得大量信息可以用儀器來判讀，通過軟件分析可以輕松解決。
[0003]而目前，在生物芯片上的生物信息大多由如下方法來顯示:(I)熒光信號(hào)；(2)顏色信號(hào)；(3)發(fā)光信號(hào)；(4)等離子共振信號(hào)如SPR方法；(5)質(zhì)譜信號(hào)。在這些眾多信號(hào)顯示方法中，最基本的要求是相同的，即最終的信噪比要滿意，即陽(yáng)性反應(yīng)信號(hào)要大大強(qiáng)于陰性反應(yīng)信號(hào)。而且，要對(duì)眾多的生物信息進(jìn)行定量分析是生物芯片技術(shù)將來發(fā)展的必由之路，也是難點(diǎn)之一。
[0004]除等離子共振(SPR)和質(zhì)譜法外，其余的方法幾乎都用到光電轉(zhuǎn)換技術(shù)，而其中，利用反射光的方法是最常用的，即將光線從芯片載體的正面照射后，CCD或光電倍增管在光源的同一側(cè)來攝取信號(hào)進(jìn)行分析。尤其在以顏色反應(yīng)為主的芯片測(cè)試中應(yīng)用最廣。這種方法雖可以得到很高的信號(hào)強(qiáng)度，但背景值同時(shí)也很高。因?yàn)檫@類芯片大多采用的是不透光或半透光的芯片基質(zhì)作為載體。這些方法的缺點(diǎn)是信噪比不太滿意，亦即陽(yáng)性信號(hào)與陰性信號(hào)的差值比較窄，導(dǎo)致形成的曲線線性范圍比較有限，從而在定量測(cè)定中受到局限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種基于透射光或自發(fā)光測(cè)定生物芯片的方法，旨在解決信噪比不太滿意，亦即陽(yáng)性信號(hào)與陰性信號(hào)的差值比較窄，導(dǎo)致形成的曲線線性范圍比較有限，從而在定量測(cè)定中受到局限的技術(shù)問題。
[0006]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種基于透射光或自發(fā)光測(cè)定生物芯片的方法，所述方法包括以下步驟:
A、利用無影光源的光線直接照射穿過生物芯片載體生成微陣列信號(hào)或利用化學(xué)自發(fā)光的發(fā)光芯片信號(hào)；
B、運(yùn)用CCD攝像機(jī)獲取微陣列信號(hào)或發(fā)光芯片信號(hào)；
C、CCD攝像機(jī)將采集的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳輸給圖像處理中心；
D、圖像處理中心對(duì)接收的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行計(jì)算分析并與設(shè)定的線性曲線比較輸出濃度值的大小。
[0007]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述生物芯片與所述CCD攝像機(jī)之間設(shè)置有密閉暗箱。
[0008]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述步驟A中在無影光源與所述生物芯片之間設(shè)置有漫反射板濾除無影光源發(fā)出的除藍(lán)光以外的其他光束。
[0009]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述漫反射板為兩層，濾除直射光及生物芯片背景雜質(zhì)光束。
[0010]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述生物芯片的載體為透光材料。
[0011]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述生物芯片的載體為玻璃。
[0012]本發(fā)明的另一目的在于提供一種基于透射光或自發(fā)光測(cè)定生物芯片的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:
芯片信號(hào)生成模塊，用于利用無影光源的光線直接照射穿過生物芯片載體生成微陣列信號(hào)或利用化學(xué)自發(fā)光的發(fā)光芯片信號(hào)；
信號(hào)采集模塊，用于運(yùn)用CCD攝像機(jī)獲取微陣列信號(hào)或發(fā)光芯片信號(hào)；
信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸模塊，用于CCD攝像機(jī)將采集的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳輸給圖像處理中心；
計(jì)算分析結(jié)果輸出模塊，用于圖像處理中心對(duì)接收的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行計(jì)算分析并與設(shè)定的線性曲線比較輸出濃度值的大小。
[0013]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述生物芯片與所述CCD攝像機(jī)之間設(shè)置有密閉暗箱。
[0014]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述芯片信號(hào)生成模塊中在無影光源與所述生物芯片之間設(shè)置有漫反射板濾除無影光源發(fā)出的除藍(lán)光以外的其他光束。
[0015]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述漫反射板為兩層，濾除直射光及生物芯片背景雜質(zhì)光束;所述生物芯片的載體為透光材料;所述生物芯片的載體為玻璃。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:利用CCD原理結(jié)合光電技術(shù)，將生物芯片標(biāo)本信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)測(cè)定生物芯片，大大地提高了檢測(cè)的信噪比和靈敏度，對(duì)定量分析有非常重要的作用，通過暗箱有效的自發(fā)光和透射光相結(jié)合完成生物芯片測(cè)定，該方法簡(jiǎn)單、使用方便、操作簡(jiǎn)潔、測(cè)定準(zhǔn)確、精度高。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的基于透射光或自發(fā)光測(cè)定生物芯片的方法的流程圖；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的基于透射光或自發(fā)光測(cè)定生物芯片的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]圖1示出了本發(fā)明提供的基于透射光或自發(fā)光測(cè)定生物芯片的方法的流程圖，其詳述如下:
步驟SI，將無影光源安裝在設(shè)置生物芯片的托盤下方，利用無影光源發(fā)出的光直接照射生物芯片，使得生物芯片載體上生成微陣列信號(hào)，在光源與生物芯片之間設(shè)置有固定漫反射板，利用漫反射板將除藍(lán)光以外的雜質(zhì)光束濾除，使照射在生物芯片上的光束保持均一，在濾光時(shí)會(huì)把芯片背景雜質(zhì)也同時(shí)濾除掉;其中漫反射板使用的是兩層，同時(shí)還可以使用化學(xué)自發(fā)光的發(fā)光芯片信號(hào)，將光源和生物芯片置于暗箱中進(jìn)行上述的操作，暗箱在使用中保證其密閉性，在本申請(qǐng)中使用的生物芯片載體為透光材料;其最優(yōu)的載體為玻璃。
[0019]步驟S2，運(yùn)用CCD攝像機(jī)獲取微陣列信號(hào)或發(fā)光芯片信號(hào)；在暗箱的頂端裝有CCD攝像機(jī)，將攝像機(jī)的攝像頭伸入暗箱中，對(duì)生物芯片產(chǎn)生的微陣列信號(hào)或發(fā)光芯片信號(hào)進(jìn)行米集。
[0020]步驟S3，CCD攝像機(jī)將采集的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳輸給圖像處理中心；在攝像機(jī)中將采集到的光電轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，在將數(shù)字信號(hào)通過數(shù)據(jù)傳輸線發(fā)送到圖像處理中的處理器上進(jìn)行信號(hào)處理分析。
[0021]步驟S4，圖像處理中心對(duì)接收的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行計(jì)算分析并與設(shè)定的線性曲線比較輸出濃度值的大小;將生物芯片標(biāo)本信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并通過專業(yè)分析軟件，對(duì)其進(jìn)行計(jì)算分析得出判定結(jié)果.顯色模式下軟件讀取各顯色陣列點(diǎn)的灰度值，然后轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào);切換到發(fā)光模式下，軟件讀取發(fā)光值后轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)。
[0022]利用CXD原理結(jié)合光電技術(shù)，將生物芯片標(biāo)本信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)測(cè)定生物芯片，大大地提高了檢測(cè)的信噪比和靈敏度，對(duì)定量分析有非常重要的作用，通過暗箱有效的自發(fā)光和透射光相結(jié)合完成生物芯片測(cè)定，該方法簡(jiǎn)單、使用方便、操作簡(jiǎn)潔、測(cè)定準(zhǔn)確、精度尚O
[0023]本發(fā)明的另一目的在于提供一種基于透射光或自發(fā)光測(cè)定生物芯片的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:
芯片信號(hào)生成模塊，用于利用無影光源的光線直接照射穿過生物芯片載體生成微陣列信號(hào)或利用化學(xué)自發(fā)光的發(fā)光芯片信號(hào)；
信號(hào)采集模塊，用于運(yùn)用CCD攝像機(jī)獲取微陣列信號(hào)或發(fā)光芯片信號(hào)；
信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸模塊，用于CCD攝像機(jī)將采集的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳輸給圖像處理中心；
計(jì)算分析結(jié)果輸出模塊，用于圖像處理中心對(duì)接收的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行計(jì)算分析并與設(shè)定的線性曲線比較輸出濃度值的大小。
[0024]所述生物芯片與所述C⑶攝像機(jī)之間設(shè)置有密閉暗箱。
[0025]所述芯片信號(hào)生成模塊中在無影光源與所述生物芯片之間設(shè)置有漫反射板，濾除無影光源發(fā)出的除藍(lán)光以外的其他光束并保持光源的均一性。
[0026]所述漫反射板為兩層，濾除直射光及生物芯片背景雜質(zhì)光束;所述生物芯片的載體為透光材料;所述生物芯片的載體為玻璃。
[0027]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于透射光或自發(fā)光測(cè)定生物芯片的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: A、利用無影光源的光線直接照射穿過生物芯片載體生成微陣列信號(hào)或利用化學(xué)自發(fā)光的發(fā)光芯片信號(hào)； B、運(yùn)用CCD攝像機(jī)獲取微陣列信號(hào)或發(fā)光芯片信號(hào)； C、CCD攝像機(jī)將采集的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳輸給圖像處理中心； D、圖像處理中心對(duì)接收的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行計(jì)算分析并與設(shè)定的線性曲線比較輸出濃度值的大小。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述生物芯片與所述CCD攝像機(jī)之間設(shè)置有密閉暗箱。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟A中在無影光源與所述生物芯片之間設(shè)置有漫反射板濾除無影光源發(fā)出的除藍(lán)光以外的其他光束。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述漫反射板為兩層，濾除直射光及生物芯片背景雜質(zhì)光束。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述生物芯片的載體為透光材料。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述生物芯片的載體為玻璃。7.一種基于透射光或自發(fā)光測(cè)定生物芯片的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括: 芯片信號(hào)生成模塊，用于利用無影光源的光線直接照射穿過生物芯片載體生成微陣列信號(hào)或利用化學(xué)自發(fā)光的發(fā)光芯片信號(hào)； 信號(hào)采集模塊，用于運(yùn)用CCD攝像機(jī)獲取微陣列信號(hào)或發(fā)光芯片信號(hào)； 信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸模塊，用于CCD攝像機(jī)將采集的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳輸給圖像處理中心； 計(jì)算分析結(jié)果輸出模塊，用于圖像處理中心對(duì)接收的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行計(jì)算分析并與設(shè)定的線性曲線比較輸出濃度值的大小。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述生物芯片與所述CCD攝像機(jī)之間設(shè)置有密閉暗箱。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述芯片信號(hào)生成模塊中在無影光源與所述生物芯片之間設(shè)置有漫反射板濾除無影光源發(fā)出的除藍(lán)光以外的其他光束。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述漫反射板為兩層，濾除直射光及生物芯片背景雜質(zhì)光束;所述生物芯片的載體為透光材料;所述生物芯片的載體為玻璃。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于透射光或自發(fā)光測(cè)定生物芯片的方法，方法：A、利用無影光源的光線直接照射穿過生物芯片載體生成微陣列信號(hào)或利用化學(xué)自發(fā)光的發(fā)光芯片信號(hào)；B、運(yùn)用CCD攝像機(jī)獲取微陣列信號(hào)或發(fā)光芯片信號(hào)；C、CCD攝像機(jī)將采集的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳輸給圖像處理中心；D、圖像處理中心對(duì)接收的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行計(jì)算分析并與設(shè)定的線性曲線比較輸出濃度值的大小。利用CCD原理結(jié)合光電技術(shù)，將生物芯片標(biāo)本信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)測(cè)定生物芯片，大大地提高了檢測(cè)的信噪比和靈敏度，對(duì)定量分析有非常重要的作用，通過暗箱有效的自發(fā)光和透射光相結(jié)合完成生物芯片測(cè)定，該方法簡(jiǎn)單、使用方便、操作簡(jiǎn)潔、測(cè)定準(zhǔn)確、精度高。
【IPC分類】G01N21/84
【公開號(hào)】CN105548179
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510885582
【發(fā)明人】林連成, 彭杰雄, 李瓊英, 劉富菊, 上官美榮
【申請(qǐng)人】深圳市賽爾生物技術(shù)有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2015年12月4日