[发明专利]一种基于固态纳米孔的DNA测序一体化装置

权利要求书

1.一种基于固态纳米孔的DNA测序一体化装置，其特征在于，其包括微流控装置和

一种膜片钳装置(1)，包括依次连接的电流-电压转换电路、模数转换器、数模转换器、补偿电路和滤波电路，实现将电信号放大并处理转换为数字信号输出的功能；

一种用于DNA测序序列的本地计算和软件控制单元(2)，其包括第一网络接口，第二网络接口，第一网络分流器，处理器，其用于DNA测序数字信号的处理；

一种5G通信处理单元(3)，其包括：SIM卡座，电源模块，蜂窝天线，预留多规格接口，散热模块；用于实现与5G通信功能，将软件控制单元输出的数据分组与远程云平台终端进行数据交互；

一种数据处理云端服务器单元(4)，其包括：处理器、存储器；所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器与所述存储器相连，用于执行所述存储器存储的计算机程序，对所述5G通信处理单元传出数据进行接收，实现数据分析功能；

一种显示操作终端(5)，其包括：液晶显示器、显示器驱动板；

所述机箱包括：显示区和序列处理区；

其中，膜片钳装置和一个固态纳米孔DNA测序芯片连接；

其中，膜片钳与软件控制单元通信连接，软件控制单元与5G通信处理单元通信连接，5G通信处理单元与数据处理云端服务器单元通信连接；

其中，本地计算和软件控制单元搭载在显示操作终端实体上；

其中，软件控制单元对膜片钳装置进行基于电信号的操作控制；

所述液晶显示器指令下达画面以及测序结果显示画面；

所述液晶显示器显示测序操作画面让所述操作人员选择进行DNA测序操作；

当所述操作人员确认后，所述显示器驱动板发送一个DNA测序请求信息给所述软件控制单元；

所述软件控制单元在接收到所述DNA测序请求信息时，控制所述微流控装置发送一个DNA测序指令给所述DNA杂交探针；

所述DNA杂交探针对获取的所述目标序列进行杂交，形成DNA双链；

所述DNA杂交探针在形成DNA双链后，通过所述微流控装置将杂交DNA样本通过测序芯片纳米孔，并产生电流信号；

所述膜片钳装置抓取电流信号，并进行信号转换、放大、补偿和滤波；

所述软件控制单元抓取所述膜片钳装置产生的电信号输出，并产生数据文件；

所述软件控制单元发送一个通信指令和所述数据文件给所述通信处理单元；

所述通信处理单元在接收到通信指令之后，与所述数据处理云端服务器单元建立通信连接；

所述云端服务器单元通过通信连接发送一个通信指令给所述通信处理单元，控制通信处理单元将所述数据文件发送给云端服务器；

所述云端服务器通过所述存储器中存储的计算机程序，对接受的DNA序列文件进行测序分析，并将该测序分析结果发送给所述通信处理单元；

所述通信处理单元对接收的所述测序分析结果发送给所述软件控制单元；

所述软件控制单元将所述测序分析结果发送给所述显示操作终端；

所述输入显示部分显示所述测序结果显示画面并在该画面中显示所述测序分析结果让所述操作人员查看。

2.根据权利要求1所述的一体化装置，其特征在于，所述本地计算和软件控制单元，用于处理操作人员操作指令，进行DNA测序数字信号的处理和传输，其中，第一网络接口，其能接受膜片钳传来的数据分组，第二网络接口，其能够输出未处理的数据分组或处理的数据分组；第一网络分流器，其与所述第二网络接口耦合，接收来自所述数据分组，并将其分流后发出；处理器，其与所述网络接口耦合，并对所述数据分组进行处理；存储器，其与所述处理器耦合，并对处理器输出数据进行存储，实现对DNA测序信号进行数字化处理、存储和输出；

所述本地计算和软件控制单元搭载在显示控制终端的显示驱动电路板上，并通过电路板与显示终端耦合；

所述本地计算和软件控制单元的处理器通过一种电信号接口直接与一种执行机构耦合。