一种微流体芯片荧光数据连续采集方法技术

本发明专利技术公开了一种微流体芯片荧光数据连续采集方法，所述方法包括：光路系统与微流体芯片保持垂直，并使光路系统在微流体芯片上形成的光斑中心处于所有反应池中心所在的圆周上；微流体芯片沿其圆周方向旋转，使光路系统沿微流体芯片旋转方向进行荧光数据采集；对采集的荧光数据进行处理获得所有反应池的有效荧光数据。本发明专利技术采用对微流体芯片从圆周方向进行了检测并进行了连续采集，避免了单点采集时机械位置误差导致测量结果不准确的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种微流体芯片荧光数据连续采集方法
本专利技术涉及微流体芯片数据采集
，尤其是一种微流体芯片荧光数据连续采集方法。
技术介绍
核酸分析在生命科学、医学、食品安全、环境监测等领域广泛使用。本方法使用的是一种微流体芯片检测技术，将样品制备、生化反应和分析检测等不连续过程集成在一张微流体芯片中，实现从样品反应到结果检测的整体微型化、自动化、集成化与便携化。如何正确、有效的采集到核酸扩增过程中荧光信号数据，成为核酸分析的关键因素。现有的微流体芯片核酸扩增检测方法，是一种单点式采集模式；是通过电机带动微流体芯片旋转，在微流体芯片反应池到达指定位置后停止旋转，此时光路系统读取反应池荧光信号值，MCU在对读取出的几百个荧光信号值进行平均算法处理，得到该反应池的最终荧光信号值。此方法对电机旋转角度精度要求较高，可靠性低，实用性差；实际使用过程中由于电机的误差导致检测位置与反应池出现偏移(见图1)，荧光信号值采集不准确；且不能兼顾电机高速离心，低速检测的模式；每次都在指定位置读取反应池荧光信号值，不能真实反映出该反应池的真实荧光信号值及变化。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种微流体芯片荧光数据连续采集方法。本专利技术采用的技术方案如下：一种微流体芯片荧光数据连续采集方法，所述方法包括：光路系统与微流体芯片保持垂直，并使光路系统在微流体芯片上形成的光斑中心处于所有反应池中心所在的圆周上；微流体芯片沿其圆周方向旋转，使光路系统沿微流体芯片旋转方向对反应池内检测区域采集荧光数据；对采集的荧光数据进行处理获得所有反应池的有效荧光数据。作为优选，微流体芯片沿其圆周方向顺时针或逆时针旋转。进一步，每次采集荧光数据时，所述微流体芯片沿其圆周方向旋转一圈。进一步，对采集的荧光数据进行处理获得所有反应池的有效荧光数据的方法为：(1)计算覆盖每个反应池的检测区域的荧光数据个数其中，m为所述微流体芯片沿其圆周方向旋转一圈采集的所有荧光数据个数，n为所述微流体芯片上的反应池个数；(2)从一个反应池的荧光数据中取出最大值A；(3)令B＝A*S，其中，S为设定系数，0<S<1；(4)计算出覆盖该反应池的l个荧光数据中大于B的荧光数据个数N；(5)如果N≥P，P为预设阈值，则将A作为此刻该反应池的有效荧光数据；(6)对每个反应池按照(2)～(5)的步骤获得有效荧光数据。进一步，如果N＜P，则从一个反应池的荧光数据中取出次最大值An，然后再执行(2)～(5)的步骤，直至N≥P时将当前选取的此最大值An作为有效荧光数据。进一步，连续采集所述微流体芯片的荧光数据并获得相应的有效荧光数据，并将上一时刻和本时刻采集中同一个反应池的有效荧光数据作对比，当同一个反应池在本时刻采集的有效荧光数据在上一时刻采集的有效荧光数据的±C％以内，则认为本时刻采集的有效荧光数据正常，以此作为该微流体芯片的有效荧光数据；当同一个反应池在本时刻采集的有效荧光数据不在上一时刻采集的有效荧光数据的±C％以内，则认为本时刻采集的有效荧光数据异常。进一步，当本时刻(t时刻)采集的有效荧光数据异常时，再继续连续采集后面三个时刻(t+1，t+2，t+3)所述微流体芯片的荧光数据，直至同一个反应池在t+2时刻的有效荧光数据满足在t+1时刻采集的有效荧光数据的±C％以内，并且同时满足该反应池在t+3时刻的有效荧光数据满足在t+2时刻采集的有效荧光数据的±C％以内时，将这三个时刻采集的有效荧光数据作为正常荧光数据进行处理。进一步，当异常次数超过D次，则进行报警，D为预设值。作为优选，所述微流体芯片采用电机带动旋转。进一步，在采集荧光数据的过程中，实时检测所述电机的转速，若检测到所述电机的转速异常，则进行报警。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术采用对微流体芯片从圆周方向进行了检测并进行了连续采集，避免了单点采集时机械位置误差导致测量结果不准确的问题。2、本专利技术还避免了试剂扩增过程中温度变化形成空腔导致测量结果不准确的问题。3、本专利技术可以评估试剂混匀效果、以及反应池内的边缘效应。4、本专利技术中得到的有效荧光数据按时间顺序排序，可以形成扩增曲线。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。图1为现有技术单点式采集模式的示意图。图2为本专利技术的微流体芯片荧光数据连续采集方法的流程框图。图3为本专利技术的微流体芯片荧光数据连续采集的光路系统与微流体芯片位置关系示意图。图4为本专利技术的微流体芯片荧光数据连续采集的检测路径示意图。图5为本专利技术示例的微流体芯片荧光数据连续采集的示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术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用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术，即所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的设计思想为：现有技术是一种单点式采集模式；通过电机带动微流体芯片旋转，在微流体芯片反应池到达指定位置后停止旋转，此时光路系统读取反应池荧光信号值，MCU在对读取出的几百个荧光信号值进行平均算法处理，得到该反应池的最终荧光信号值，由于电机的机械误差等容易导致检测位置与反应池发生偏移，由此，本专利技术设计一种连续式采集模式，使微流体芯片低速旋转且不需要在微流体芯片反应池到达指定位置后停止旋转，从而进行连续的采集，最后通过对采集的荧光数据进行处理获得微流体芯片上所有反应池的有效荧光数据。如图2所示，本实施例的一种微流体芯片荧光数据连续采集方法，所述方法包括：如图3所示，光路系统与微流体芯片保持垂直，并使光路系统在微流体芯片上形成的光斑中心处于所有反应池中心所在的圆周上。其中，光路系统一般由激发光源射出，采用接收光路系统物镜接收。如图4所示，微流体芯片沿其圆周方向旋转，使光路系统沿微流体芯片旋转方向进行荧光数据采集；作为优选，微流体芯片沿其圆周方向顺时针或逆时针旋转。对采集的荧光数据进行处理获得所有反应池的有效荧光数据。为了便于计算，每次采集荧光数据时，所述微流体芯片沿其圆周方向旋转一圈。则对采集的荧光数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微流体芯片荧光数据连续采集方法，其特征在于，所述方法包括：/n光路系统与微流体芯片保持垂直，并使光路系统在微流体芯片上形成的光斑中心处于所有反应池中心所在的圆周上；/n微流体芯片沿其圆周方向旋转，使光路系统沿微流体芯片旋转方向进行荧光数据采集；/n对采集的荧光数据进行处理获得所有反应池的有效荧光数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种微流体芯片荧光数据连续采集方法，其特征在于，所述方法包括：
光路系统与微流体芯片保持垂直，并使光路系统在微流体芯片上形成的光斑中心处于所有反应池中心所在的圆周上；
微流体芯片沿其圆周方向旋转，使光路系统沿微流体芯片旋转方向进行荧光数据采集；
对采集的荧光数据进行处理获得所有反应池的有效荧光数据。


2.根据权利要求1所述的微流体芯片荧光数据连续采集方法，其特征在于，微流体芯片沿其圆周方向顺时针或逆时针旋转。


3.根据权利要求1所述的微流体芯片荧光数据连续采集方法，其特征在于，每次采集荧光数据时，所述微流体芯片沿其圆周方向旋转一圈。


4.根据权利要求3所述的微流体芯片荧光数据连续采集方法，其特征在于，对采集的荧光数据进行处理获得所有反应池的有效荧光数据的方法为：
(1)计算覆盖每个反应池的检测区域的荧光数据个数其中，m为所述微流体芯片沿其圆周方向旋转一圈采集的所有荧光数据个数，n为所述微流体芯片上的反应池个数；
(2)从一个反应池的荧光数据中取出最大值A，
(3)令B＝A*S，其中，S为设定系数，0<S<1；
(4)计算出覆盖该反应池的l个荧光数据中大于B的荧光数据个数N；
(5)如果N≥P，P为预设阈值，则将A作为此刻该反应池的有效荧光数据；
(6)对每个反应池按照(2)～(5)的步骤获得有效荧光数据。


5.根据权利要求4所述的微流体芯片荧光数据连续采集方法，其特征在于，如果N＜P，则从一个反应池的荧光数据中取出次最大值An，然后再执行(2)～(5)的步骤，直至N≥...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄勇，张冠斌，宋驰骋，陶勇，李若然，周泓成，
申请(专利权)人：成都博奥晶芯生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51