CN105548179A - 一种基于透射光或自发光测定生物芯片的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于透射光或自发光测定生物芯片的方法，方法：A、利用无影光源的光线直接照射穿过生物芯片载体生成微阵列信号或利用化学自发光的发光芯片信号；B、运用CCD摄像机获取微阵列信号或发光芯片信号；C、CCD摄像机将采集的信号转换成数字信号传输给图像处理中心；D、图像处理中心对接收的数字信号进行计算分析并与设定的线性曲线比较输出浓度值的大小。利用CCD原理结合光电技术，将生物芯片标本信息转换为数字信号测定生物芯片，大大地提高了检测的信噪比和灵敏度，对定量分析有非常重要的作用，通过暗箱有效的自发光和透射光相结合完成生物芯片测定，该方法简单、使用方便、操作简洁、测定准确、精度高。
Description
技术领域
本发明属于生物芯片检测技术领域，尤其涉及一种基于透射光或自发光测定生物芯片的方法及系统。
背景技术
生物芯片技术是二十一世纪兴起的新型检测技术，一次检测可同时测定多种项目，具有高通量并行检测的优势，不但效率高，且节省试剂和人工。随着此技术的发展，生物芯片检测设备也不断出现，仪器和试剂的结果使得大量信息可以用仪器来判读，通过软件分析可以轻松解决。
而目前，在生物芯片上的生物信息大多由如下方法来显示：（1）荧光信号；（2）颜色信号；（3）发光信号；（4）等离子共振信号如SPR方法；（5）质谱信号。在这些众多信号显示方法中，最基本的要求是相同的，即最终的信噪比要满意，即阳性反应信号要大大强于阴性反应信号。而且，要对众多的生物信息进行定量分析是生物芯片技术将来发展的必由之路，也是难点之一。
除等离子共振（SPR）和质谱法外，其余的方法几乎都用到光电转换技术，而其中，利用反射光的方法是最常用的，即将光线从芯片载体的正面照射后，CCD或光电倍增管在光源的同一侧来摄取信号进行分析。尤其在以颜色反应为主的芯片测试中应用最广。这种方法虽可以得到很高的信号强度，但背景值同时也很高。因为这类芯片大多采用的是不透光或半透光的芯片基质作为载体。这些方法的缺点是信噪比不太满意，亦即阳性信号与阴性信号的差值比较窄，导致形成的曲线线性范围比较有限，从而在定量测定中受到局限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于透射光或自发光测定生物芯片的方法，旨在解决信噪比不太满意，亦即阳性信号与阴性信号的差值比较窄，导致形成的曲线线性范围比较有限，从而在定量测定中受到局限的技术问题。
本发明是这样实现的，一种基于透射光或自发光测定生物芯片的方法，所述方法包括以下步骤：
A、利用无影光源的光线直接照射穿过生物芯片载体生成微阵列信号或利用化学自发光的发光芯片信号；
B、运用CCD摄像机获取微阵列信号或发光芯片信号；
C、CCD摄像机将采集的信号转换成数字信号传输给图像处理中心；
D、图像处理中心对接收的数字信号进行计算分析并与设定的线性曲线比较输出浓度值的大小。
本发明的进一步技术方案是：所述生物芯片与所述CCD摄像机之间设置有密闭暗箱。
本发明的进一步技术方案是：所述步骤A中在无影光源与所述生物芯片之间设置有漫反射板滤除无影光源发出的除蓝光以外的其他光束。
本发明的进一步技术方案是：所述漫反射板为两层，滤除直射光及生物芯片背景杂质光束。
本发明的进一步技术方案是：所述生物芯片的载体为透光材料。
本发明的进一步技术方案是：所述生物芯片的载体为玻璃。
本发明的另一目的在于提供一种基于透射光或自发光测定生物芯片的系统，该系统包括：
芯片信号生成模块，用于利用无影光源的光线直接照射穿过生物芯片载体生成微阵列信号或利用化学自发光的发光芯片信号；
信号采集模块，用于运用CCD摄像机获取微阵列信号或发光芯片信号；
信号转换传输模块，用于CCD摄像机将采集的信号转换成数字信号传输给图像处理中心；
计算分析结果输出模块，用于图像处理中心对接收的数字信号进行计算分析并与设定的线性曲线比较输出浓度值的大小。
本发明的进一步技术方案是：所述生物芯片与所述CCD摄像机之间设置有密闭暗箱。
本发明的进一步技术方案是：所述芯片信号生成模块中在无影光源与所述生物芯片之间设置有漫反射板滤除无影光源发出的除蓝光以外的其他光束。
本发明的进一步技术方案是：所述漫反射板为两层，滤除直射光及生物芯片背景杂质光束；所述生物芯片的载体为透光材料；所述生物芯片的载体为玻璃。
本发明的有益效果是：利用CCD原理结合光电技术，将生物芯片标本信息转换为数字信号测定生物芯片，大大地提高了检测的信噪比和灵敏度，对定量分析有非常重要的作用，通过暗箱有效的自发光和透射光相结合完成生物芯片测定，该方法简单、使用方便、操作简洁、测定准确、精度高。
附图说明
图1是本发明实施例提供的基于透射光或自发光测定生物芯片的方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的基于透射光或自发光测定生物芯片的系统的结构框图。
具体实施方式
图1示出了本发明提供的基于透射光或自发光测定生物芯片的方法的流程图，其详述如下：
步骤S1，将无影光源安装在设置生物芯片的托盘下方，利用无影光源发出的光直接照射生物芯片，使得生物芯片载体上生成微阵列信号，在光源与生物芯片之间设置有固定漫反射板，利用漫反射板将除蓝光以外的杂质光束滤除，使照射在生物芯片上的光束保持均一，在滤光时会把芯片背景杂质也同时滤除掉；其中漫反射板使用的是两层，同时还可以使用化学自发光的发光芯片信号，将光源和生物芯片置于暗箱中进行上述的操作，暗箱在使用中保证其密闭性，在本申请中使用的生物芯片载体为透光材料；其最优的载体为玻璃。
步骤S2，运用CCD摄像机获取微阵列信号或发光芯片信号；在暗箱的顶端装有CCD摄像机，将摄像机的摄像头伸入暗箱中，对生物芯片产生的微阵列信号或发光芯片信号进行采集。
步骤S3，CCD摄像机将采集的信号转换成数字信号传输给图像处理中心；在摄像机中将采集到的光电转换成数字信号，在将数字信号通过数据传输线发送到图像处理中的处理器上进行信号处理分析。
步骤S4，图像处理中心对接收的数字信号进行计算分析并与设定的线性曲线比较输出浓度值的大小；将生物芯片标本信息转换为数字信号，并通过专业分析软件，对其进行计算分析得出判定结果.显色模式下软件读取各显色阵列点的灰度值，然后转变为数字信号；切换到发光模式下，软件读取发光值后转变为数字信号。
利用CCD原理结合光电技术，将生物芯片标本信息转换为数字信号测定生物芯片，大大地提高了检测的信噪比和灵敏度，对定量分析有非常重要的作用，通过暗箱有效的自发光和透射光相结合完成生物芯片测定，该方法简单、使用方便、操作简洁、测定准确、精度高。
本发明的另一目的在于提供一种基于透射光或自发光测定生物芯片的系统，该系统包括：
芯片信号生成模块，用于利用无影光源的光线直接照射穿过生物芯片载体生成微阵列信号或利用化学自发光的发光芯片信号；
信号采集模块，用于运用CCD摄像机获取微阵列信号或发光芯片信号；
信号转换传输模块，用于CCD摄像机将采集的信号转换成数字信号传输给图像处理中心；
计算分析结果输出模块，用于图像处理中心对接收的数字信号进行计算分析并与设定的线性曲线比较输出浓度值的大小。
所述生物芯片与所述CCD摄像机之间设置有密闭暗箱。
所述芯片信号生成模块中在无影光源与所述生物芯片之间设置有漫反射板，滤除无影光源发出的除蓝光以外的其他光束并保持光源的均一性。
所述漫反射板为两层，滤除直射光及生物芯片背景杂质光束；所述生物芯片的载体为透光材料；所述生物芯片的载体为玻璃。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于透射光或自发光测定生物芯片的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
A、利用无影光源的光线直接照射穿过生物芯片载体生成微阵列信号或利用化学自发光的发光芯片信号；
B、运用CCD摄像机获取微阵列信号或发光芯片信号；
C、CCD摄像机将采集的信号转换成数字信号传输给图像处理中心；
D、图像处理中心对接收的数字信号进行计算分析并与设定的线性曲线比较输出浓度值的大小。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生物芯片与所述CCD摄像机之间设置有密闭暗箱。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤A中在无影光源与所述生物芯片之间设置有漫反射板滤除无影光源发出的除蓝光以外的其他光束。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述漫反射板为两层，滤除直射光及生物芯片背景杂质光束。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述生物芯片的载体为透光材料。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述生物芯片的载体为玻璃。
7.一种基于透射光或自发光测定生物芯片的系统，其特征在于，该系统包括：
芯片信号生成模块，用于利用无影光源的光线直接照射穿过生物芯片载体生成微阵列信号或利用化学自发光的发光芯片信号；
信号采集模块，用于运用CCD摄像机获取微阵列信号或发光芯片信号；
信号转换传输模块，用于CCD摄像机将采集的信号转换成数字信号传输给图像处理中心；
计算分析结果输出模块，用于图像处理中心对接收的数字信号进行计算分析并与设定的线性曲线比较输出浓度值的大小。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述生物芯片与所述CCD摄像机之间设置有密闭暗箱。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述芯片信号生成模块中在无影光源与所述生物芯片之间设置有漫反射板滤除无影光源发出的除蓝光以外的其他光束。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述漫反射板为两层，滤除直射光及生物芯片背景杂质光束；所述生物芯片的载体为透光材料；所述生物芯片的载体为玻璃。
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