[发明专利]一种用于基因检测的智能温控系统

说明书

技术领域

本发明属于基因检测技术领域，尤其涉及一种用于基因检测的智能温控系统。

背景技术

1998年底美国科学促进会将电化学基因传感器技术列为1998年度自然科学领域十大进展之一，足见其在科学史上的意义。它以其可同时、快速、准确地分析数以千计基因组信息的本领而显示出了巨大的威力。这些应用主要包括基因表达检测、突变检测、基因组多态性分析和基因文库作图以及杂交检测等方面。

人类基因组计划实施以来，基因测序技术的发展非常迅猛，最初的纯手工测序已被半自动化的仪器操作所取代，而全自动化控制则是未来的发展主流。在测序效率和成本方面，从第一个人类基因组测序使用13年时间、花费35亿美元，到第二个人类基因组测序耗时仅1年、花费7千万美元，进步是显著的。而测序效率的提高和测序成本的降低，不仅与目前的测序方法有关，更与各种测序装置息息相关。

电化学基因传感器还可用于基因检测，目前美国人类基因组计划正在大力发展这一技术争取能替代目前的自动检测，同现有的手工检测和自动检测相比，电化学基因传感器检测能节省大量的试剂和仪器损耗。在基因表达检测的研究上人们已比较成功地对多种生物包括拟南芥、酵母及人的基因组表达情况进行了研究。实践证明电化学基因传感器技术也可用于核酸突变的检测及基因组多态性的分析，与常规检测结果一致性达到98%等的突变检测，对人类基因组单核苷酸多态性的鉴定、作图和分型、人线粒体基因组多态性的研究等。

目前的基因检测的效率低、成本高，自动化低，劳动强度大，而且数据的准确性存在偏差，在电化学基因检测的过程中，温度是化学反应和物质形态变化的重要影响因素，温度对于添加不同浓度、类型的电化学剂后的检测影响非常大。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明目的是提供一种用于基因检测的智能温控系统。

本发明的方案如下：

一种用于基因检测的智能温控系统，包括检测盖板、基因样品盒、和温控盒；

所述温控盒内设置有隔板；隔板两侧分别设置有冷却槽和加热导电玻璃；所述基因样品盒侧面设置有多个连通孔，内部设置有样品腔；下面设置有和隔板连接的卡槽；所述检测盖板上表面设置有电化学试剂添加管和混合器，侧面设置有基因电化学测试装置；所述检测盖板、基因样品盒依次设置在温控盒上，电解探针电极一端穿过检测盖板、温控盒和基因样品盒的侧面连通孔，插入在样品腔内，另一端和基因电化学测试装置连接；所述基因样品盒侧面还设置有基因抽取注射泵和通过数据输出探针连接的基因数据输出装置；所述温控盒侧面并排设置有冷却装置、温控器和加热装置；冷却装置和冷却槽连接，加热装置和加热导电玻璃连接；温控器通过温度检测杆插入样品腔内；

所述温控器包括温度反馈单元、保护单元、PID算法控制器和温度调节控制单元；所述温度反馈单元通过温度传感器和温度检测杆连接；所述温度反馈单元上还连接有保护单元；所述保护单元上连接有PID算法控制器；所述PID算法控制器上连接有温度调节控制单元，温度调节控制单元对冷却装置和加热装置进行控制。

所述PID算法控制器包括PID算法控制单元、温度采集模块、并行通信模块和串行通信模块，温度采集模块通过并行通信模块采集温度传感器采到的样品腔内的温度数据，进行数据转换；所述PID算法控制单元接收温度采集模块转换后的数据和串行通信模块输入的控制指令对温度调节控制单元进行控制。

所述PID算法控制单元通过调功调压模块和温度调节控制单元连接；所述PID算法控制单元内还设置有脉冲宽度调制器，控制温度调节控制单元实施对冷却装置和加热装置的冷却功率和加热功率。

本系统具有如下优点与有益效果：本发明效率高、成本低，自动化程度高，劳动强度低，对于基因检测的数据真实、有效性好，检测方便、易于操作，实现了精确控温、智能温控的效果，而且安全性好。

附图说明

图1为本发明系统结构示意图；

图2为本发明温控器系统示意图；

图3为本发明路PID算法控制器原理示意图；

其中，1、检测盖板；2、基因样品盒；3、温控盒；4、冷却装置；5、温控器；6、加热装置；7、基因电化学测试装置；8、基因数据输出装置；9、混合器；10、基因注入注射泵；11、基因抽取注射泵；12、电化学试剂添加管；13、电解探针电极；14、数据输出探针；15、冷却槽；16、加热导电玻璃；17、隔板；18、温度检测杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明；