基于智能手机的荧光定量制造技术

本发明专利技术涉及一种基于智能手机的荧光定量

【技术实现步骤摘要】
基于智能手机的荧光定量PCR仪


[0001]本专利技术属于荧光定量
PCR
仪领域，具体涉及一种基于智能手机的荧光定量
PCR
仪
。

技术介绍

[0002]在现有技术中，大型台式荧光定量
PCR
仪便携性差，使设备不适合移动使用场景
。
目前市面上大部分
PCR
仪是
96
或
384
孔，其变温方式大多数依靠大功率的帕尔贴热电
(TE)
加热器
/
冷却器元件来调节样品热块的温度用风冷进行配合降温，对只需要做单管或数管扩增的即时诊断
(POCT)
场景，由于不能单独控制核酸扩增，当测试通量较低时仪器效率较低，避免不了大量的电能损耗，不适合携带或者环境恶劣的地区使用
。
[0003]典型的荧光定量
PCR
仪，检测系统包括激发源
、
光学聚焦透镜和检测器
(
例如，光电倍增管
(PMT)、
电荷耦合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于智能手机的荧光定量
PCR
仪，其特征在于，所述荧光定量
PCR
仪包括：智能手机，用于荧光图像的采集
、
实验数据的处理和保存以及实验结果的显示，还用于接收实验数据并生成控制命令；微控制单元，与所述智能手机进行通信，用于接收所述智能手机发送的控制命令，并根据控制命令控制反应及温度控制单元和荧光检测单元工作；反应及温度控制单元，与所述微控制单元电连接，用于在所述微控制单元的控制下进行样品反应并调控样品的反应温度；荧光检测单元，与所述微控制单元电连接，用于在所述微控制单元的控制下发出激发光，以诱导样品产生荧光并对其进行滤光，使得所述智能手机能采集所述荧光图像；装置安装架，用于安装所述智能手机
、
微控制单元
、
反应及温度控制单元和荧光检测单元
。2.
根据权利要求1所述的基于智能手机的荧光定量
PCR
仪，其特征在于，所述智能手机与所述微控制单元建立蓝牙连接，所述智能手机安装有应用程序模块，用于通过蓝牙向所述微控制单元发送所述控制命令，以通过所述微控制单元实现对所述反应及温度控制单元以及荧光检测单元的控制，还用于通过蓝牙接收所述微控制单元发送的温度数据，以实现对所述反应及温度控制单元的温度的实时监控，还用于调用所述智能手机上的相机拍摄所述荧光图像，并对拍摄的所述荧光图像进行荧光强度分析，绘制荧光强度曲线，将处理后的数据保存
。3.
根据权利要求1所述的基于智能手机的荧光定量
PCR
仪，其特征在于，所述微控制单元包括一块基于树莓派
Pico
的电路板，所述电路板上设有电源转换模块
、
蓝牙通信模块
、
温度采集和控制模块以及荧光激发光源控制模块；所述电源转换模块用于将
24V
的输入电压依次转换为
18V、12V、5V、3.3V
，以为微控制单元的各模块供电；所述蓝牙通信模块用于与智能手机通信；所述温度采集和控制模块用于控制反应及温度控制单元达到
PCR
热循环反应温度；所述荧光激发光源控制模块用于控制激发光源的开断
。4.
根据权利要求3所述的基于智能手机的荧光定量
PCR
仪，其特征在于，所述微控制单元内存储有蓝牙串口通信算法，温度传感器传递的电信号与温度之间的转换算法，以及样品反应温度调控的专家
PID
控制算法
。5.
根据权利要求4所述的基于智能手机的荧光定量
PCR
仪，其特征在于，所述专家
PID
控制算法由专家控制器和
PID
控制器结合而成，其中专家控制规则采用“IF
‑
THEN”形式构建，具体如下：
1)IF|e(t)|≥maxTHEN K
P
(k)
＝
λ1*K
P
(k
‑
1)AND K
i
＝
0 AND K
d
(k)
＝
λ2*K
d
(k
‑
1)
该规则用以提高系统快速响应性，且防止出现超调；
2)IF|e(t)|
＜
minTHEN K
P
(k)
＝
K
P
(k
‑
1)AND K
i
＝
K
i
(k
‑
1)AND K
d
(k)
＝
K
d
(k
‑
1)
该规则用以防止系统出现超调及振荡；
3)IFmin≤|e(t)|
＜
max AND e(t)
×
Δ
e(t)
＝
0THEN K
P
(k)
＝
λ3*K
P
(k
‑
1)AND K
i
(k)
＝
λ4*K
i
(k
‑
1)AND K
d
(k)
＝
λ5*K
d
(k...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗堪，张仲鑫，屠飞飞，林仁灵，
申请(专利权)人：福建工程学院，
类型：发明
国别省市：