一種新型pcr實(shí)時(shí)定量測(cè)量系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種新型PCR實(shí)時(shí)定量測(cè)量系統(tǒng)及方法，涉及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域。該系統(tǒng)包括：一種新型PCR實(shí)時(shí)定量測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：云端、用戶端、控制板、光學(xué)照明與探測(cè)系統(tǒng)、熱循環(huán)裝置和樣品臺(tái)；所述云端包括：云端數(shù)據(jù)傳輸單元、檢索單元、存儲(chǔ)單元和大數(shù)據(jù)分析單元；所述用戶端包括：數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、分析單元、處理單元、加密單元、精度調(diào)節(jié)單元、時(shí)間調(diào)節(jié)單元和熱調(diào)節(jié)單元。該發(fā)明具有：安全性高、采集過(guò)程可精細(xì)控制、采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、調(diào)用方便、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
一種新型PCR實(shí)時(shí)定量測(cè)量系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及分子生物學(xué)領(lǐng)域，特別涉及一種新型PCR實(shí)時(shí)定量測(cè)量系統(tǒng)及方法。【背景技術(shù)】
[0002]PCR(全稱:聚合酶鏈鎖反應(yīng))是一種分子生物學(xué)技術(shù)，可以在生物體外擴(kuò)增特定的 DNA片段。實(shí)時(shí)定量熒光PCR儀通過(guò)實(shí)時(shí)的檢測(cè)樣品的熒光信號(hào)強(qiáng)度來(lái)推算出最初的樣品中 DNA的濃度。該技術(shù)目前廣泛的應(yīng)用于醫(yī)學(xué)診斷，精準(zhǔn)醫(yī)療，食品安全，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的研發(fā)與檢測(cè)等領(lǐng)域。
[0003]目前市場(chǎng)上的高通量熒光PCR儀(諸如96孔，384孔等)通常采用了昂貴的高質(zhì)量的 CCD或是CMOS作為光學(xué)探測(cè)器并且常常配置了獨(dú)立的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，導(dǎo)致高通量熒光PCR儀高昂的價(jià)格和笨重的設(shè)計(jì)，限制了該技術(shù)的使用。
[0004]而且，由于這些采集系統(tǒng)沒(méi)有針對(duì)采集結(jié)果進(jìn)行大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析的裝置，導(dǎo)致采集數(shù)據(jù)較容易丟失、缺乏綜合分析能力等缺點(diǎn)。隨著云端技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，我們完全可以在現(xiàn)有的采集系統(tǒng)中增加云端處理和存儲(chǔ)技術(shù)，并且利用這種技術(shù)增加我們對(duì)PCR測(cè)量結(jié)果的分析能力和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、綜合調(diào)用能力。
[0005]除此之外，近年來(lái)，由于智能手機(jī)與平板電腦的高速發(fā)展，智能手機(jī)/平板電腦的內(nèi)置相機(jī)與鏡頭的質(zhì)量大大提高，已經(jīng)完全達(dá)到了探測(cè)熒光信號(hào)的要求。而且因?yàn)橹悄苁謾C(jī)與平板電腦超高的需求，智能手機(jī)/平板電腦中的內(nèi)置相機(jī)，鏡頭等的價(jià)格被大大的降低了。因?yàn)閹缀跞巳硕紦碛兄悄苁謾C(jī)/平板電腦，客戶沒(méi)有理由在購(gòu)買(mǎi)PCR儀的時(shí)候強(qiáng)制性的購(gòu)買(mǎi)了該儀器中包含的光學(xué)探測(cè)器，鏡頭以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。并且，智能手機(jī)/平板電腦還能增加許多對(duì)采集過(guò)程的控制功能，保證了采集過(guò)程的精細(xì)控制性。
[0006]該專利闡述了一種與智能手機(jī)/平板電腦結(jié)合的高通量熒光PCR儀的設(shè)計(jì)方案。這樣客戶就能夠?qū)⒆约旱闹悄苁謾C(jī)/平板電腦與該設(shè)計(jì)的PCR儀一起使用，大大的降低該P(yáng)CR 儀器的制造成本。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]鑒于此，本發(fā)明提供了一種新型PCR實(shí)時(shí)定量測(cè)量系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)具有安全性高、采集過(guò)程可精細(xì)控制、采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、調(diào)用方便、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。
[0008]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種新型PCR實(shí)時(shí)定量測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括:云端、用戶端、控制板、光學(xué)照明與探測(cè)系統(tǒng)、熱循環(huán)裝置和樣品臺(tái)；所述云端包括:云端數(shù)據(jù)傳輸單元、檢索單元、存儲(chǔ)單元和大數(shù)據(jù)分析單元；所述用戶端包括:數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、分析單元、處理單元、加密單元、精度調(diào)節(jié)單元、時(shí)間調(diào)節(jié)單元和熱調(diào)節(jié)單元。
[0009]所述云端數(shù)據(jù)傳輸單元分別信號(hào)連接于用戶端、檢索單元和存儲(chǔ)單元，用于接收來(lái)自用戶的數(shù)據(jù)信息和發(fā)送云端的數(shù)據(jù)信息至用戶端;所述檢索單元分別信號(hào)連接于存儲(chǔ)單元和云端數(shù)據(jù)傳輸單元，用于根據(jù)用戶端的檢索請(qǐng)求進(jìn)行信息檢索;所述大數(shù)據(jù)分析單元信號(hào)連接于存儲(chǔ)單元，用于對(duì)存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析。
[0010]所述數(shù)據(jù)采集單元分別信號(hào)連接于光學(xué)照明與探測(cè)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸單元，用于采集光學(xué)照明與探測(cè)系統(tǒng)中采集到的熒光信號(hào);所述數(shù)據(jù)傳輸單元分別信號(hào)連接于分析單元和數(shù)據(jù)采集單元，用于將數(shù)據(jù)采集單元采集到的熒光信號(hào)發(fā)送給分析單元;所述分析單元分別信號(hào)連接于數(shù)據(jù)傳輸單元和處理單元，用于分析接收到的熒光信號(hào);將分析結(jié)果發(fā)送至處理單元;所述處理單元分別信號(hào)連接于分析單元、加密單元、精度調(diào)節(jié)單元、時(shí)間調(diào)節(jié)單元和熱調(diào)節(jié)單元，用于處理來(lái)自分析單元發(fā)送過(guò)來(lái)的分析結(jié)果，將處理后的分析結(jié)果發(fā)送至加密單元，以及根據(jù)用戶的需求，發(fā)送精度控制命令至精度調(diào)節(jié)單元，發(fā)送時(shí)間控制命令至?xí)r間調(diào)節(jié)單元，發(fā)送溫度控制命令至熱調(diào)節(jié)單元;所述加密單元分別信號(hào)連接于處理單元和云端數(shù)據(jù)傳輸單元，用于對(duì)處理后的分析結(jié)果進(jìn)行加密，將加密后的結(jié)果發(fā)送至云端數(shù)據(jù)傳輸單元。
[0011 ]所述控制板分別信號(hào)連接于精度調(diào)節(jié)單元、時(shí)間調(diào)節(jié)單元、熱調(diào)節(jié)單元、數(shù)據(jù)采集單元、光學(xué)照明與探測(cè)裝置和熱循環(huán)裝置，用于根據(jù)精度調(diào)節(jié)單元發(fā)送過(guò)來(lái)的精度控制命令控制數(shù)據(jù)采集單元的采集精度，根據(jù)時(shí)間調(diào)節(jié)單元發(fā)送過(guò)來(lái)的時(shí)間控制命令控制光學(xué)照明與探測(cè)裝置的照明時(shí)間和探測(cè)時(shí)間，根據(jù)熱調(diào)節(jié)單元發(fā)送過(guò)來(lái)的熱控制命令控制熱循環(huán)裝置的加熱溫度。
[0012]所述光學(xué)照明與探測(cè)系統(tǒng)分別信號(hào)連接于數(shù)據(jù)采集單元、樣品臺(tái)和控制板；用于根據(jù)控制板發(fā)送過(guò)來(lái)的控制命令光學(xué)激發(fā)樣品產(chǎn)生熒光信號(hào)，再收集熒光信號(hào);所述熱循環(huán)系統(tǒng)分別信號(hào)連接于控制板和樣品臺(tái)，用于根據(jù)控制板發(fā)送過(guò)來(lái)的控制命令對(duì)樣品進(jìn)行升溫降溫的循環(huán)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)PCR擴(kuò)增；
所述云端數(shù)據(jù)傳輸單元包括:傳輸單元和解密單元;所述傳輸單元分別信號(hào)連接于加密單元、解密單元、存儲(chǔ)單元和檢索單元，用于接收來(lái)自用戶端的數(shù)據(jù)信息，將接收到的數(shù)據(jù)信息發(fā)送至解密單元，以及獲取存儲(chǔ)單元和檢索單元的數(shù)據(jù)信息，將獲取的數(shù)據(jù)信息發(fā)送至用戶端;所述解密單元，用于對(duì)用戶端加密后的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行解密，將解密后的數(shù)據(jù)信息發(fā)送至存儲(chǔ)單元。
[0013]一種基于權(quán)利要求1至6之一所述系統(tǒng)的新型PCR實(shí)時(shí)定量檢測(cè)方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟:
步驟1:用戶通過(guò)用戶端發(fā)出控制指令，將需要運(yùn)行的指令發(fā)送至控制板；
步驟2:控制板根據(jù)用戶端發(fā)送過(guò)來(lái)的指令生成控制命令，發(fā)送控制命令控制熱循環(huán)裝置開(kāi)始對(duì)樣品進(jìn)行熱循環(huán)操作；
步驟3:在每個(gè)熱循環(huán)周期中，根據(jù)用戶端發(fā)送過(guò)來(lái)的指令，控制板發(fā)送控制命令控制光學(xué)照明與探測(cè)裝置激發(fā)樣品并收集熒光信號(hào)；
步驟4:在每個(gè)熱循環(huán)周期中，根據(jù)用戶端發(fā)送來(lái)的指令，控制板發(fā)送控制命令控制數(shù)據(jù)采集單元進(jìn)行熒光信號(hào)采集；
步驟5:在每個(gè)熱循環(huán)周期中，用戶端對(duì)數(shù)據(jù)采集單元采集到的信息進(jìn)行分析，生成分析數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)的向用戶反饋，并將分析生成的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加密后發(fā)送至云端;云端接收該數(shù)據(jù)信息進(jìn)行解密后，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中；
步驟6:在熱循環(huán)運(yùn)行了預(yù)先設(shè)定的周期后，控制板發(fā)送指令停止運(yùn)行熱循環(huán)裝置以及光學(xué)照明與探測(cè)裝置，并將反饋信息發(fā)送到用戶端，通知用戶該次操作結(jié)束，用戶端對(duì)該次操作所得的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將結(jié)果向用戶反饋并加密發(fā)送至云端；
步驟7:當(dāng)用戶需要對(duì)某次采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行調(diào)取和使用時(shí)，發(fā)送數(shù)據(jù)信息請(qǐng)求命令至云端，云端接收到該命令后，對(duì)用戶需要調(diào)取的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行檢索，將檢索到的數(shù)據(jù)信息發(fā)送至用戶端；
步驟8:當(dāng)用戶需要對(duì)一段時(shí)間內(nèi)的多條采集數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合比對(duì)分析時(shí)，發(fā)送請(qǐng)求命令至云端，云端接收到該命令后，對(duì)用戶請(qǐng)求的該時(shí)間段內(nèi)的所有采集數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合比對(duì)分析，然后將綜合比對(duì)分析結(jié)果發(fā)送至用戶端。
[0014]所述用戶端為手機(jī)/平板電腦和安裝于手機(jī)/平板電腦上的操作軟件;所述解密方法和對(duì)應(yīng)的加密方法為:對(duì)稱加/解密和非對(duì)稱加/解密。
[0015]采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明產(chǎn)生了以下有益效果:
1、安全性高:在用戶端發(fā)送數(shù)據(jù)至云端過(guò)程中，對(duì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行了加密，保證了傳輸過(guò)程中數(shù)據(jù)的安全性，防止了不法分子竊取這些數(shù)據(jù)用于非法用途。
[0016]2、過(guò)程控制精細(xì)化:本發(fā)明提供的PCR實(shí)時(shí)定量測(cè)量系統(tǒng)及方法不僅能夠?qū)y(cè)量過(guò)程中的時(shí)間、溫度進(jìn)行控制，也能對(duì)采集的精度進(jìn)行控制。保證了在對(duì)一些精度要求較低的操作進(jìn)行測(cè)量時(shí)效率的提升。同時(shí)，也讓用戶能夠及時(shí)糾正測(cè)量過(guò)程中產(chǎn)生的誤差。
[0017]3、成本低廉:本發(fā)明提供的系統(tǒng)中，采用了手機(jī)/平板電腦作為用戶端，手機(jī)和平板電腦的內(nèi)置相機(jī)、鏡頭作為數(shù)據(jù)采集單元。大大降低了整個(gè)系統(tǒng)的使用成本和制造成本。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本發(fā)明的一種新型PCR實(shí)時(shí)定量測(cè)量系統(tǒng)及方法的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的所有特征，或公開(kāi)的所有方法或過(guò)程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0020]本說(shuō)明書(shū)(包括任何附加權(quán)利要求、摘要)中公開(kāi)的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。
[0021]本發(fā)明實(shí)施例1中提供了一種新型PCR實(shí)時(shí)定量測(cè)量系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示:
一種新型PCR實(shí)時(shí)定量測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括:云端、用戶端、控制板、光學(xué)照明與探測(cè)系統(tǒng)、熱循環(huán)裝置和樣品臺(tái)；所述云端包括:云端數(shù)據(jù)傳輸單元、檢索單元、存儲(chǔ)單元和大數(shù)據(jù)分析單元；所述用戶端包括:數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、分析單元、處理單元、加密單元、精度調(diào)節(jié)單元、時(shí)間調(diào)節(jié)單元和熱調(diào)節(jié)單元。
[0022]所述云端數(shù)據(jù)傳輸單元分別信號(hào)連接于用戶端、檢索單元和存儲(chǔ)單元，用于接收來(lái)自用戶的數(shù)據(jù)信息和發(fā)送云端的數(shù)據(jù)信息至用戶端;所述檢索單元分別信號(hào)連接于存儲(chǔ)單元和云端數(shù)據(jù)傳輸單元，用于根據(jù)用戶端的檢索請(qǐng)求進(jìn)行信息檢索;所述大數(shù)據(jù)分析單元信號(hào)連接于存儲(chǔ)單元，用于對(duì)存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析。
[0023]所述數(shù)據(jù)采集單元分別信號(hào)連接于光學(xué)照明與探測(cè)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸單元，用于采集光學(xué)照明與探測(cè)系統(tǒng)中采集到的熒光信號(hào);所述數(shù)據(jù)傳輸單元分別信號(hào)連接于分析單元和數(shù)據(jù)采集單元，用于將數(shù)據(jù)采集單元采集到的熒光信號(hào)發(fā)送給分析單元;所述分析單元分別信號(hào)連接于數(shù)據(jù)傳輸單元和處理單元，用于分析接收到的熒光信號(hào);將分析結(jié)果發(fā)送至處理單元;所述處理單元分別信號(hào)連接于分析單元、加密單元、精度調(diào)節(jié)單元、時(shí)間調(diào)節(jié)單元和熱調(diào)節(jié)單元，用于處理來(lái)自分析單元發(fā)送過(guò)來(lái)的分析結(jié)果，將處理后的分析結(jié)果發(fā)送至加密單元，以及根據(jù)用戶的需求，發(fā)送精度控制命令至精度調(diào)節(jié)單元，發(fā)送時(shí)間控制命令至?xí)r間調(diào)節(jié)單元，發(fā)送溫度控制命令至熱調(diào)節(jié)單元;所述加密單元分別信號(hào)連接于處理單元和云端數(shù)據(jù)傳輸單元，用于對(duì)處理后的分析結(jié)果進(jìn)行加密，將加密后的結(jié)果發(fā)送至云端數(shù)據(jù)傳輸單元。
[0024]所述控制板分別信號(hào)連接于精度調(diào)節(jié)單元、時(shí)間調(diào)節(jié)單元、熱調(diào)節(jié)單元、數(shù)據(jù)采集單元、光學(xué)照明與探測(cè)裝置和熱循環(huán)裝置，用于根據(jù)精度調(diào)節(jié)單元發(fā)送過(guò)來(lái)的精度控制命令控制數(shù)據(jù)采集單元的采集精度，根據(jù)時(shí)間調(diào)節(jié)單元發(fā)送過(guò)來(lái)的時(shí)間控制命令控制光學(xué)照明與探測(cè)裝置的照明時(shí)間和探測(cè)時(shí)間，根據(jù)熱調(diào)節(jié)單元發(fā)送過(guò)來(lái)的熱控制命令控制熱循環(huán)裝置的加熱溫度。
[0025]所述光學(xué)照明與探測(cè)系統(tǒng)分別信號(hào)連接于數(shù)據(jù)采集單元、樣品臺(tái)和控制板；用于根據(jù)控制板發(fā)送過(guò)來(lái)的控制命令光學(xué)激發(fā)樣品產(chǎn)生熒光信號(hào)，再收集熒光信號(hào);所述熱循環(huán)系統(tǒng)分別信號(hào)連接于控制板和樣品臺(tái)，用于根據(jù)控制板發(fā)送過(guò)來(lái)的控制命令對(duì)樣品進(jìn)行升溫降溫的循環(huán)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)PCR擴(kuò)增；所述云端數(shù)據(jù)傳輸單元包括:傳輸單元和解密單元;所述傳輸單元分別信號(hào)連接于加密單元、解密單元、存儲(chǔ)單元和檢索單元，用于接收來(lái)自用戶端的數(shù)據(jù)信息，將接收到的數(shù)據(jù)信息發(fā)送至解密單元，以及獲取存儲(chǔ)單元和檢索單元的數(shù)據(jù)信息，將獲取的數(shù)據(jù)信息發(fā)送至用戶端;所述解密單元，用于對(duì)用戶端加密后的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行解密，將解密后的數(shù)據(jù)信息發(fā)送至存儲(chǔ)單元。[〇〇26]本發(fā)明實(shí)施例2中提供了一種新型PCR實(shí)時(shí)定量測(cè)量系統(tǒng)及方法的連接管理方法， 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，該方法包括以下步驟:一種基于權(quán)利要求1至6之一所述系統(tǒng)的新型PCR實(shí)時(shí)定量檢測(cè)方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟:步驟1:用戶通過(guò)用戶端發(fā)出控制指令，將需要運(yùn)行的指令發(fā)送至控制板；步驟2:控制板根據(jù)用戶端發(fā)送過(guò)來(lái)的指令生成控制命令，發(fā)送控制命令控制熱循環(huán)裝置開(kāi)始對(duì)樣品進(jìn)行熱循環(huán)操作；步驟3:在每個(gè)熱循環(huán)周期中，根據(jù)用戶端發(fā)送過(guò)來(lái)的指令，控制板發(fā)送控制命令控制光學(xué)照明與探測(cè)裝置激發(fā)樣品并收集熒光信號(hào)；步驟4:在每個(gè)熱循環(huán)周期中，根據(jù)用戶端發(fā)送來(lái)的指令，控制板發(fā)送控制命令控制數(shù)據(jù)采集單元進(jìn)行熒光信號(hào)采集；步驟5:在每個(gè)熱循環(huán)周期中，用戶端對(duì)數(shù)據(jù)采集單元采集到的信息進(jìn)行分析，生成分析數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)的向用戶反饋，并將分析生成的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加密后發(fā)送至云端;云端接收該數(shù)據(jù)信息進(jìn)行解密后，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中；步驟6:在熱循環(huán)運(yùn)行了預(yù)先設(shè)定的周期后，控制板發(fā)送指令停止運(yùn)行熱循環(huán)裝置以及光學(xué)照明與探測(cè)裝置，并將反饋信息發(fā)送到用戶端，通知用戶該次操作結(jié)束，用戶端對(duì)該次操作所得的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將結(jié)果向用戶反饋并加密發(fā)送至云端； 步驟7:當(dāng)用戶需要對(duì)某次采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行調(diào)取和使用時(shí)，發(fā)送數(shù)據(jù)信息請(qǐng)求命令至云端，云端接收到該命令后，對(duì)用戶需要調(diào)取的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行檢索，將檢索到的數(shù)據(jù)信息發(fā)送至用戶端；
步驟8:當(dāng)用戶需要對(duì)一段時(shí)間內(nèi)的多條采集數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合比對(duì)分析時(shí)，發(fā)送請(qǐng)求命令至云端，云端接收到該命令后，對(duì)用戶請(qǐng)求的該時(shí)間段內(nèi)的所有采集數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合比對(duì)分析，然后將綜合比對(duì)分析結(jié)果發(fā)送至用戶端。
[0027]所述用戶端為手機(jī)/平板電腦和安裝于手機(jī)/平板電腦上的操作軟件;所述解密方法和對(duì)應(yīng)的加密方法為:對(duì)稱加/解密和非對(duì)稱加/解密。
[0028]本發(fā)明實(shí)施例3中提供了一種新型PCR實(shí)時(shí)定量測(cè)量系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示:
一種新型PCR實(shí)時(shí)定量測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括:云端、用戶端、控制板、光學(xué)照明與探測(cè)系統(tǒng)、熱循環(huán)裝置和樣品臺(tái)；所述云端包括:云端數(shù)據(jù)傳輸單元、檢索單元、存儲(chǔ)單元和大數(shù)據(jù)分析單元；所述用戶端包括:數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、分析單元、處理單元、加密單元、精度調(diào)節(jié)單元、時(shí)間調(diào)節(jié)單元和熱調(diào)節(jié)單元。
[0029]所述云端數(shù)據(jù)傳輸單元分別信號(hào)連接于用戶端、檢索單元和存儲(chǔ)單元，用于接收來(lái)自用戶的數(shù)據(jù)信息和發(fā)送云端的數(shù)據(jù)信息至用戶端;所述檢索單元分別信號(hào)連接于存儲(chǔ)單元和云端數(shù)據(jù)傳輸單元，用于根據(jù)用戶端的檢索請(qǐng)求進(jìn)行信息檢索;所述大數(shù)據(jù)分析單元信號(hào)連接于存儲(chǔ)單元，用于對(duì)存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析。
[0030]所述數(shù)據(jù)采集單元分別信號(hào)連接于光學(xué)照明與探測(cè)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸單元，用于采集光學(xué)照明與探測(cè)系統(tǒng)中采集到的熒光信號(hào);所述數(shù)據(jù)傳輸單元分別信號(hào)連接于分析單元和數(shù)據(jù)采集單元，用于將數(shù)據(jù)采集單元采集到的熒光信號(hào)發(fā)送給分析單元;所述分析單元分別信號(hào)連接于數(shù)據(jù)傳輸單元和處理單元，用于分析接收到的熒光信號(hào);將分析結(jié)果發(fā)送至處理單元;所述處理單元分別信號(hào)連接于分析單元、加密單元、精度調(diào)節(jié)單元、時(shí)間調(diào)節(jié)單元和熱調(diào)節(jié)單元，用于處理來(lái)自分析單元發(fā)送過(guò)來(lái)的分析結(jié)果，將處理后的分析結(jié)果發(fā)送至加密單元，以及根據(jù)用戶的需求，發(fā)送精度控制命令至精度調(diào)節(jié)單元，發(fā)送時(shí)間控制命令至?xí)r間調(diào)節(jié)單元，發(fā)送溫度控制命令至熱調(diào)節(jié)單元;所述加密單元分別信號(hào)連接于處理單元和云端數(shù)據(jù)傳輸單元，用于對(duì)處理后的分析結(jié)果進(jìn)行加密，將加密后的結(jié)果發(fā)送至云端數(shù)據(jù)傳輸單元。
[0031 ]所述控制板分別信號(hào)連接于精度調(diào)節(jié)單元、時(shí)間調(diào)節(jié)單元、熱調(diào)節(jié)單元、數(shù)據(jù)采集單元、光學(xué)照明與探測(cè)裝置和熱循環(huán)裝置，用于根據(jù)精度調(diào)節(jié)單元發(fā)送過(guò)來(lái)的精度控制命令控制數(shù)據(jù)采集單元的采集精度，根據(jù)時(shí)間調(diào)節(jié)單元發(fā)送過(guò)來(lái)的時(shí)間控制命令控制光學(xué)照明與探測(cè)裝置的照明時(shí)間和探測(cè)時(shí)間，根據(jù)熱調(diào)節(jié)單元發(fā)送過(guò)來(lái)的熱控制命令控制熱循環(huán)裝置的加熱溫度。
[0032]所述光學(xué)照明與探測(cè)系統(tǒng)分別信號(hào)連接于數(shù)據(jù)采集單元、樣品臺(tái)和控制板；用于根據(jù)控制板發(fā)送過(guò)來(lái)的控制命令光學(xué)激發(fā)樣品產(chǎn)生熒光信號(hào)，再收集熒光信號(hào);所述熱循環(huán)系統(tǒng)分別信號(hào)連接于控制板和樣品臺(tái)，用于根據(jù)控制板發(fā)送過(guò)來(lái)的控制命令對(duì)樣品進(jìn)行升溫降溫的循環(huán)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)PCR擴(kuò)增；
所述云端數(shù)據(jù)傳輸單元包括:傳輸單元和解密單元;所述傳輸單元分別信號(hào)連接于加密單元、解密單元、存儲(chǔ)單元和檢索單元，用于接收來(lái)自用戶端的數(shù)據(jù)信息，將接收到的數(shù)據(jù)信息發(fā)送至解密單元，以及獲取存儲(chǔ)單元和檢索單元的數(shù)據(jù)信息，將獲取的數(shù)據(jù)信息發(fā)送至用戶端;所述解密單元，用于對(duì)用戶端加密后的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行解密，將解密后的數(shù)據(jù)信息發(fā)送至存儲(chǔ)單元。
[0033]—種基于權(quán)利要求1至6之一所述系統(tǒng)的新型PCR實(shí)時(shí)定量檢測(cè)方法，其特征在于， 所述方法包括以下步驟:步驟1:用戶通過(guò)用戶端發(fā)出控制指令，將需要運(yùn)行的指令發(fā)送至控制板；步驟2:控制板根據(jù)用戶端發(fā)送過(guò)來(lái)的指令生成控制命令，發(fā)送控制命令控制熱循環(huán)裝置開(kāi)始對(duì)樣品進(jìn)行熱循環(huán)操作；步驟3:在每個(gè)熱循環(huán)周期中，根據(jù)用戶端發(fā)送過(guò)來(lái)的指令，控制板發(fā)送控制命令控制光學(xué)照明與探測(cè)裝置激發(fā)樣品并收集熒光信號(hào)；步驟4:在每個(gè)熱循環(huán)周期中，根據(jù)用戶端發(fā)送來(lái)的指令，控制板發(fā)送控制命令控制數(shù)據(jù)采集單元進(jìn)行熒光信號(hào)采集；步驟5:在每個(gè)熱循環(huán)周期中，用戶端對(duì)數(shù)據(jù)采集單元采集到的信息進(jìn)行分析，生成分析數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)的向用戶反饋，并將分析生成的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加密后發(fā)送至云端;云端接收該數(shù)據(jù)信息進(jìn)行解密后，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中；步驟6:在熱循環(huán)運(yùn)行了預(yù)先設(shè)定的周期后，控制板發(fā)送指令停止運(yùn)行熱循環(huán)裝置以及光學(xué)照明與探測(cè)裝置，并將反饋信息發(fā)送到用戶端，通知用戶該次操作結(jié)束，用戶端對(duì)該次操作所得的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將結(jié)果向用戶反饋并加密發(fā)送至云端；步驟7:當(dāng)用戶需要對(duì)某次采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行調(diào)取和使用時(shí)，發(fā)送數(shù)據(jù)信息請(qǐng)求命令至云端，云端接收到該命令后，對(duì)用戶需要調(diào)取的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行檢索，將檢索到的數(shù)據(jù)信息發(fā)送至用戶端；步驟8:當(dāng)用戶需要對(duì)一段時(shí)間內(nèi)的多條采集數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合比對(duì)分析時(shí)，發(fā)送請(qǐng)求命令至云端，云端接收到該命令后，對(duì)用戶請(qǐng)求的該時(shí)間段內(nèi)的所有采集數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合比對(duì)分析，然后將綜合比對(duì)分析結(jié)果發(fā)送至用戶端。
[0034]所述用戶端為手機(jī)/平板電腦和安裝于手機(jī)/平板電腦上的操作軟件;所述解密方法和對(duì)應(yīng)的加密方法為:對(duì)稱加/解密和非對(duì)稱加/解密。[〇〇35]本發(fā)明并不局限于前述的【具體實(shí)施方式】。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說(shuō)明書(shū)中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過(guò)程的步驟或任何新的組合。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型PCR實(shí)時(shí)定量測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括:云端、用戶端、控制板、 光學(xué)照明與探測(cè)系統(tǒng)、熱循環(huán)裝置和樣品臺(tái)；所述云端包括:云端數(shù)據(jù)傳輸單元、檢索單元、 存儲(chǔ)單元和大數(shù)據(jù)分析單元；所述用戶端包括:數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、分析單元、 處理單元、加密單元、精度調(diào)節(jié)單元、時(shí)間調(diào)節(jié)單元和熱調(diào)節(jié)單元。2.如權(quán)利要求1所述的一種新型PCR實(shí)時(shí)定量測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述云端數(shù)據(jù)傳 輸單元分別信號(hào)連接于用戶端、檢索單元和存儲(chǔ)單元，用于接收來(lái)自用戶的數(shù)據(jù)信息和發(fā) 送云端的數(shù)據(jù)信息至用戶端;所述檢索單元分別信號(hào)連接于存儲(chǔ)單元和云端數(shù)據(jù)傳輸單 元，用于根據(jù)用戶端的檢索請(qǐng)求進(jìn)行信息檢索;所述大數(shù)據(jù)分析單元信號(hào)連接于存儲(chǔ)單元， 用于對(duì)存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析。3.如權(quán)利要求1或2所述的一種新型PCR實(shí)時(shí)定量測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集 單元分別信號(hào)連接于光學(xué)照明與探測(cè)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸單元，用于采集光學(xué)照明與探測(cè)系統(tǒng) 中采集到的熒光信號(hào);所述數(shù)據(jù)傳輸單元分別信號(hào)連接于分析單元和數(shù)據(jù)采集單元，用于 將數(shù)據(jù)采集單元采集到的熒光信號(hào)發(fā)送給分析單元;所述分析單元分別信號(hào)連接于數(shù)據(jù)傳 輸單元和處理單元，用于分析接收到的熒光信號(hào);將分析結(jié)果發(fā)送至處理單元;所述處理單 元分別信號(hào)連接于分析單元、加密單元、精度調(diào)節(jié)單元、時(shí)間調(diào)節(jié)單元和熱調(diào)節(jié)單元，用于 處理來(lái)自分析單元發(fā)送過(guò)來(lái)的分析結(jié)果，將處理后的分析結(jié)果發(fā)送至加密單元，以及根據(jù) 用戶的需求，發(fā)送精度控制命令至精度調(diào)節(jié)單元，發(fā)送時(shí)間控制命令至?xí)r間調(diào)節(jié)單元，發(fā)送 溫度控制命令至熱調(diào)節(jié)單元;所述加密單元分別信號(hào)連接于處理單元和云端數(shù)據(jù)傳輸單 元，用于對(duì)處理后的分析結(jié)果進(jìn)行加密，將加密后的結(jié)果發(fā)送至云端數(shù)據(jù)傳輸單元。4.如權(quán)利要求1或2或3所述得一種新型PCR實(shí)時(shí)定量測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述控制 板分別信號(hào)連接于精度調(diào)節(jié)單元、時(shí)間調(diào)節(jié)單元、熱調(diào)節(jié)單元、數(shù)據(jù)采集單元、光學(xué)照明與 探測(cè)裝置和熱循環(huán)裝置，用于根據(jù)精度調(diào)節(jié)單元發(fā)送過(guò)來(lái)的精度控制命令控制數(shù)據(jù)采集單 元的采集精度，根據(jù)時(shí)間調(diào)節(jié)單元發(fā)送過(guò)來(lái)的時(shí)間控制命令控制光學(xué)照明與探測(cè)裝置的照 明時(shí)間和探測(cè)時(shí)間，根據(jù)熱調(diào)節(jié)單元發(fā)送過(guò)來(lái)的熱控制命令控制熱循環(huán)裝置的加熱溫度。5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種新型PCR實(shí)時(shí)定量測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述光 學(xué)照明與探測(cè)系統(tǒng)分別信號(hào)連接于數(shù)據(jù)采集單元、樣品臺(tái)和控制板；用于根據(jù)控制板發(fā)送 過(guò)來(lái)的控制命令光學(xué)激發(fā)樣品產(chǎn)生熒光信號(hào)，再收集熒光信號(hào);所述熱循環(huán)系統(tǒng)分別信號(hào) 連接于控制板和樣品臺(tái)，用于根據(jù)控制板發(fā)送過(guò)來(lái)的控制命令對(duì)樣品進(jìn)行升溫降溫的循環(huán) 過(guò)程，實(shí)現(xiàn)PCR擴(kuò)增。6.如權(quán)利要求1所述的一種新型PCR實(shí)時(shí)定量測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述云端數(shù)據(jù)傳 輸單元包括:傳輸單元和解密單元;所述傳輸單元分別信號(hào)連接于加密單元、解密單元、存 儲(chǔ)單元和檢索單元，用于接收來(lái)自用戶端的數(shù)據(jù)信息，將接收到的數(shù)據(jù)信息發(fā)送至解密單 元，以及獲取存儲(chǔ)單元和檢索單元的數(shù)據(jù)信息，將獲取的數(shù)據(jù)信息發(fā)送至用戶端;所述解密 單元，用于對(duì)用戶端加密后的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行解密，將解密后的數(shù)據(jù)信息發(fā)送至存儲(chǔ)單元。7.—種基于權(quán)利要求1至6之一所述系統(tǒng)的新型PCR實(shí)時(shí)定量檢測(cè)方法，其特征在于，所 述方法包括以下步驟:步驟1:用戶通過(guò)用戶端發(fā)出控制指令，將需要運(yùn)行的指令發(fā)送至控制板；步驟2:控制板根據(jù)用戶端發(fā)送過(guò)來(lái)的指令生成控制命令，發(fā)送控制命令控制熱循環(huán)裝 置開(kāi)始對(duì)樣品進(jìn)行熱循環(huán)操作； 步驟3:在每個(gè)熱循環(huán)周期中，根據(jù)用戶端發(fā)送過(guò)來(lái)的指令，控制板發(fā)送控制命令控制光學(xué)照明與探測(cè)裝置激發(fā)樣品并收集熒光信號(hào)； 步驟4:在每個(gè)熱循環(huán)周期中，根據(jù)用戶端發(fā)送來(lái)的指令，控制板發(fā)送控制命令控制數(shù)據(jù)采集單元進(jìn)行熒光信號(hào)采集； 步驟5:在每個(gè)熱循環(huán)周期中，用戶端對(duì)數(shù)據(jù)采集單元采集到的信息進(jìn)行分析，生成分析數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)的向用戶反饋，并將分析生成的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加密后發(fā)送至云端;云端接收該數(shù)據(jù)信息進(jìn)行解密后，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中； 步驟6:在熱循環(huán)運(yùn)行了預(yù)先設(shè)定的周期后，控制板發(fā)送指令停止運(yùn)行熱循環(huán)裝置以及光學(xué)照明與探測(cè)裝置，并將反饋信息發(fā)送到用戶端，通知用戶該次操作結(jié)束，用戶端對(duì)該次操作所得的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將結(jié)果向用戶反饋并加密發(fā)送至云端； 步驟7:當(dāng)用戶需要對(duì)某次采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行調(diào)取和使用時(shí)，發(fā)送數(shù)據(jù)信息請(qǐng)求命令至云端，云端接收到該命令后，對(duì)用戶需要調(diào)取的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行檢索，將檢索到的數(shù)據(jù)信息發(fā)送至用戶端； 步驟8:當(dāng)用戶需要對(duì)一段時(shí)間內(nèi)的多條采集數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合比對(duì)分析時(shí)，發(fā)送請(qǐng)求命令至云端，云端接收到該命令后，對(duì)用戶請(qǐng)求的該時(shí)間段內(nèi)的所有采集數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合比對(duì)分析，然后將綜合比對(duì)分析結(jié)果發(fā)送至用戶端。8.如權(quán)利要求7所述的一種新型PCR實(shí)時(shí)定量測(cè)量方法，其特征在于，其特征在于，所述用戶端為手機(jī)/平板電腦和安裝于手機(jī)/平板電腦上的操作軟件;所述解密方法和對(duì)應(yīng)的加密方法為:對(duì)稱加/解密和非對(duì)稱加/解密。
【文檔編號(hào)】C12M1/36GK105950464SQ201610245416
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年4月20日
【發(fā)明人】張晗, 韋晨
【申請(qǐng)人】成都瀚辰光翼科技有限責(zé)任公司