專利名稱：一種電化學基因檢測系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及基因檢測技術領域，特別是涉及一種電化學基因檢測系統。
背景技術：
1998年底美國科學促進會將電化學基因傳感器技術列為1998年度自然科學領域十大進展之一，足見其在科學史上的意義。它以其可同時、快速、準確地分析數以千計基因組信息的本領而顯示出了巨大的威力。這些應用主要包括基因表達檢測、突變檢測、基因組多態性分析和基因文庫作圖以及雜交測序等方面。采用電化學基因傳感器檢測基因表達的改變能夠節省大量的人力物力和財力，在以前，科學家不得不重復大量的實驗來觀察多個基因的改變情況，如果采用傳統的方法研究細胞中的上千個基因的改變幾乎是不可想象的，因為必須提取首先提取細胞的核酸，而且要足夠多以滿足Northern雜交的需要，然后標記每一種探針，再分別進行雜交檢測。而采用電化學基因傳感器則可以使工作量成千上萬倍地減少，利用電化學基因傳感器同時檢測了酵母菌中6000個基因的功能，而斯坦福大學I^atrick Brown領導的科研小組則成果地檢測了人成纖維細胞中8600個基因的表達改變。電化學基因傳感器還可用于基因測序，目前美國人類基因組計劃正在大力發展這一技術爭取能替代目前的自動測序，同現有的手工測序和自動測序相比，電化學基因傳感器測序能節省大量的試劑和儀器損耗。在基因表達檢測的研究上人們已比較成功地對多種生物包括擬南芥、酵母及人的基因組表達情況進行了研究。實踐證明電化學基因傳感器技術也可用于核酸突變的檢測及基因組多態性的分析，與常規測序結果一致性達到98%等的突變檢測，對人類基因組單核苷酸多態性的鑒定、作圖和分型、人線粒體基因組多態性的研究等。將生物傳感器與芯片技術相結合，通過改變探針陣列區域的電場強度已經證明可以檢測到基因的單堿基突變，通過確定重疊克隆的次序從而對酵母基因組進行作圖。雜交測序是電化學基因傳感器技術的另一重要應用。該測序技術理論上不失為一種高效可行的測序方法，但需通過大量重疊序列探針與目的分子的雜交方可推導出目的核酸分子的序列，所以需要制作大量的探針。電化學基因傳感器技術可以比較容易地合成并固定大量核酸分子，所以它的問世無疑為雜交測序提供了實踐的可能性。采用電化學基因傳感器技術，可以大大加快人類基因組計劃的工作進度，例如用于基因測序、基因表達檢測和新的遺傳標志如SNP定位等，這對尋找新的功能基因、尋找新的藥物作用靶點和開發新的基因藥物具有重要意義。采用電化學基因傳感器可以進行超乎以前想象的工作量來檢測不同物種、不同組織、不同病種、不同處理條件下的基因表達改變，從而知道開發具有不同用途的的診斷試劑盒。新藥在實驗階段必須通過人體安全性實驗，就必須觀察藥物對人基因表達的影響，由于并不知道藥物對那一種基因起作用，就必須對已知所有或一定范圍內的基因表達都進行檢測，采用電化學基因傳感器可以迅速而準確地完成這一任務。
但是現有通過電化學傳感器進行基因檢測需要較多的步驟，并且對于人工的操作要求比較高，同時檢測的步驟繁瑣時間較長，對于需要同時對多個樣品進行檢測的情況需要大量的人力物力，提高了檢測成本，再且，由于受到地方和設備的限制，對于多樣品的處理明顯有的很大的限制，特別是對于醫院和實驗室等地方，受到空間的限制，不能安裝過多的設備和容納過多的操作人員，大大的減低了對于樣品的檢測效率，比且對于檢測過程中需要對樣品進行轉移或操作，由于多個步驟分離處理，容易使到樣品或數據受到影響，從而大大的影響了檢測準確性。

發明內容
本發明的目的在于提供一種簡便、快速的電化學基因檢測系統。一種電化學基因檢測系統，包括上位處理終端和檢測終端；
所述檢測終端包括基因檢測器和控制器，所述基因檢測器用于根據雜交反應，采用電化學技術對分子進行標記，并通過交流伏安法掃描經過標記的檢測信號，所述控制器控制所述基因檢測器進行基因檢測，接收基因檢測器的掃描數據，并進行結果分析，并將分析結果傳送到上位處理終端，所述上位處理終端用通過發送控制指令實時調節控制器；
優選地，所述基因檢測器包括電化學基因傳感器、連接器、第二連接管理裝置和芯片加熱裝置，所述電化學基因傳感器采用電化學技術對待檢測物雜交反應后的分子進行標記，實現基因檢測，所述第二連接管理裝置通過交流伏安法掃描經過標記的檢測信號，并根據所述控制器的指令控制基因檢測的過程，以及控制所述芯片加熱裝置的溫度；所述連接器用于所述電化學基因傳感器與第二連接管理裝置和芯片加熱裝置連接。
優選地，所述上位處理終端包括
用于在處理過程中創建一個或多個用戶設置項的設置模塊；
用于在處理過程中接收控制器傳送的數據信號的第二接收模塊；
用于在處理過程中根據用戶設置項對第二接收模塊接收到的數據進行處理的運算模
塊；
用于在處理過程中根據用戶設置項向控制器發送控制信號的輸出模塊； 用于在處理過程中接收用戶的一個或多個輸入的第一接收模塊，所述用戶的一個或多個輸入對應于所述一個或多個用戶設置項；
優選地，所述控制器包括第一管理連接模塊、第一處理模塊和第二處理模塊，所述第一管理連接模塊與所述基因檢測器連接，接收第二連接管理裝置輸出的掃描數據，并與所述第二連接管理裝置進行數據交互；所述第二處理模塊對獲取的數據進行結果分析；所述第一處理模塊與所述第一管理連接模塊連接，用于對所述基因檢測器進行控制和管理，對芯片加熱裝置進行控制，并用于對外的通信和連接管理。優選地，本發明包括一個或多個檢測終端，用于對一個或多個待檢測物進行基因檢測，所述檢測終端包括一個或多個檢測裝置，所述檢測裝置包括一個或多個基因檢測器， 用于對一個或多個待檢測物進行基因檢測，所述芯片加熱裝置包括一個或多個芯片加熱端，與所述一個或多個基因檢測器連接。優選地，所述連接器包括
第一連接端，用于連接所述電化學基因傳感器；環境控制端，與所述芯片加熱裝置連接，調節控制電化學基因傳感器的溫度； 第二電信號傳輸接口，與所述第二連接管理裝置連接；
所述第一連接端包括電化學基因傳感器固定位和與所述電化學基因傳感器連接的第一電信號傳輸接口，所述電化學基因傳感器固定位用于固定電化學基因傳感器，所述第一電信號傳輸接口用于與電化學基因傳感器進行數據傳輸；
所述第二電信號傳輸接口與所述第一電信號傳輸接口相互連接，用于第二連接管理裝置與所述電化學基因傳感器之間傳輸電信號。優選地，所述第一處理模塊包括數據處理單元和溫度控制單元，所述數據處理單元用于對所述基因檢測器進行控制和管理，并用于對外的通信和連接管理，所述溫度控制單元用于控制芯片加熱裝置，實時調節電化學基因傳感器的溫度。優選地，述溫度控制單元包括一個或多個溫度控制元件和一個或多個溫度反饋元件，所述一個或多個溫度控制元件分別對應于一個或多個基因檢測器，所述一個或多個溫反饋元件分別對應于一個或多個基因檢測器，所述一個或多個溫度檢測元件跟據所述一個或多個溫度反饋單元對基因檢測器的溫度監控，分別對一個或多個基因檢測器上的芯片加熱裝置實時控制。優選地，所述一個或多個溫度控制元件包括
比較元件，用于將一個或多個溫度反饋單元所檢測到的溫度模擬數字轉換后，將數字信號轉換為溫度與目標溫度進行比較；
控制元件，基于比較結果，根據溫度變化的幅度、速率等參數預測溫度變化情況，實時調整溫度控制輸出量；
執行元件，根據控制元件的輸出控制量，控制所述芯片加熱裝置的溫度優選地，第二連接管理裝置包括數字電路、轉換模塊、低壓驅動模塊和電壓采集反饋電路；
所述數字電路控制低壓驅動模塊產生的激勵電壓的輸出量，電壓采集反饋電路采集激勵電壓，并且轉換模塊將模擬信號轉換成數字信號，控制器采集包含電壓采集以及經過模擬信號轉換成的數字信號，進行檢測、控制和結果分析。與現有技術相比，本發明具有以下優點
本發明的技術方案由于擬采用各個芯片獨立的溫度控制為DNA雜交提供非常穩定獨立的環境，并采用高精度儀器對檢驗過程進行控制，大大的提高了檢驗的速度和效率，并且有效的節約了檢驗的成本和人力資源，達到高速、準確和精確的檢驗DNA。用于基因測序，同現有的手工測序和自動測序相比，能節省大量的試劑和儀器損耗。整個檢測雜交和檢測過程只要30分鐘，快速和簡便，廉價，和測序相比大大的降低了成本，實現低成本對特定基因片斷的檢測。可以同時對M個芯片進行雜交檢測，高通量的進行疾病的篩查和檢測。整個雜交和檢測過程自動化，實現了無人看守，減輕了操作者的負擔，提高了效率。


圖1為本發明的結構示意圖； 圖2為本發明中檢測裝置的結構示意圖； 圖3為本發明中第一處理模塊的結構示意圖； 圖4為本發明中連接器的連接結構；圖5為本發明中溫度控制的示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發明，并不用于限定本發明。如圖1-4所示，本發明提供一種電化學基因檢測系統，包括上位處理終端和檢測終端；
所述檢測終端包括基因檢測器和控制器，所述基因檢測器用于根據雜交反應，采用電化學技術對分子進行標記，并通過交流伏安法掃描經過標記的檢測信號，所述控制器控制所述基因檢測器進行基因檢測，接收基因檢測器的掃描數據，并進行結果分析，并將分析結果傳送到上位處理終端，所述上位處理終端用通過發送控制指令實時調節控制器；
優選地，所述基因檢測器包括電化學基因傳感器、連接器、第二連接管理裝置用于提供交流伏安法激發、模擬信號調整、模擬信號到數字信號的轉換、與處理器板進行數據通信的電子器件，和芯片加熱裝置，所述電化學基因傳感器采用電化學技術對待檢測物雜交反應后的分子進行標記，實現基因檢測，所述第二連接管理裝置通過交流伏安法掃描經過標記的檢測信號，并根據所述控制器的指令控制基因檢測的過程，以及控制所述芯片加熱裝置的溫度；所述連接器用于所述電化學基因傳感器與第二連接管理裝置和芯片加熱裝置連接。其中，所述的電化學基因傳感器包括檢測區和電信號傳輸端，所述檢測區用于對待檢測物雜交前后的樣品采用電化學技術，并通過交流伏安法掃描經過標記的檢測信號， 經由電信號傳輸端傳輸到所述第二連接管理裝置中，進而作進一步的分析處理，所述檢測區可以為DNA電化學傳感器或電子電化學基因傳感器等等，能夠實現電化學檢測技術的基因檢測工具。優選地，所述上位處理終端包括
用于在處理過程中創建一個或多個用戶設置項的設置模塊；
用于在處理過程中接收控制器傳送的數據信號的第二接收模塊；
用于在處理過程中根據用戶設置項對第二接收模塊接收到的數據進行處理的運算模
塊；
用于在處理過程中根據用戶設置項向控制器發送控制信號的輸出模塊； 用于在處理過程中接收用戶的一個或多個輸入的第一接收模塊，所述用戶的一個或多個輸入對應于所述一個或多個用戶設置項；
優選地，所述控制器包括第一管理連接模塊、第一處理模塊和第二處理模塊； 所述第一管理連接模塊與所述基因檢測器連接，接收第二連接管理裝置輸出的掃描數據，并與所述第二連接管理裝置進行數據交互，所述第二處理模塊對獲取的數據進行結果分析；所述第一處理模塊與所述第一管理連接模塊連接，用于對所述基因檢測器進行控制和管理，對芯片加熱裝置進行控制，并用于對外的通信和連接管理。優選地，包括一個或多個檢測終端，用于對一個或多個待檢測物進行基因檢測，所述檢測終端包括一個或多個檢測裝置，所述檢測裝置包括一個或多個基因檢測器，用于對一個或多個待檢測物進行基因檢測，所述芯片加熱裝置包括一個或多個芯片加熱端，與所述一個或多個基因檢測器連接。優選地，所述連接器包括
第一連接端，用于連接所述電化學基因傳感器，與電化學基因傳感器的電信號輸出端連接；
環境控制端，與所述芯片加熱裝置連接，調節控制電化學基因傳感器的溫度； 第二電信號傳輸接口，與所述第二連接管理裝置連接；
所述第一連接端包括電化學基因傳感器固定位和與所述電化學基因傳感器連接的第一電信號傳輸接口，所述電化學基因傳感器固定位用于固定電化學基因傳感器，所述第一電信號傳輸接口用于與電化學基因傳感器進行數據傳輸；
所述第二電信號傳輸接口與所述第一電信號傳輸接口相互連接，用于第二連接管理裝置與所述電化學基因傳感器之間傳輸電信號，將由電化學基因傳感器電信號輸出端傳輸的信息發送到第二連接管理裝置上，從而進行進一步的分析和處理。基因檢測器和電化學基因傳感器的連接通過連接器進行連接，兩者之間的連接線包括電化學基因傳感器上電信號輸出端連接線和與第二連接管理裝置的連接線。芯片連接器部件的連接性能非常關鍵，擬采用特殊處理的高性能的金屬彈片和精密注塑零件進行組合裝配，確保接觸阻抗和使用壽命達到要求。優選地，所述第一處理模塊包括數據處理單元(即CPU)和溫度控制單元，所述數據處理單元用于對所述基因檢測器進行控制和管理，并用于對外的通信和連接管理，所述溫度控制單元用于控制芯片加熱裝置，實時調節電化學基因傳感器的溫度?；驒z測器和控制器存在大量的數據交換和眾多的控制線，為達到高性能的硬件連接和靈活的連接配置，兩者中第一管理連接模塊和第二連接管理裝置均采用FPGA作為連接界面。FPGA (Field Programmable Gate Array)即現場可編程門陣列，它是在PAL、GAL、 EPLD等可編程器件的基礎上進一步發展的產物。它是作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定制電路而出現的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。FPGA的使用非常靈活，同一片FPGA通過不同的編程數據可以產生不同的電路功能。FPGA提供了最高的邏輯密度、最豐富的特性和最高的性能。檢測模塊擬采用10 — 50萬門級的FPGA器件，塔控制板采用100萬門級的FPGA器件。基因檢測器和的FPGA連接控制本模塊激勵電壓的產生，激勵電壓包括三角波和正弦波疊加，波形由數字信號通過DAC產生；芯片電極通過開關陣列和放大后經過ADC得到數字量，ADC和開關陣列由FPGA連接控制。為傳感器提供雜交環境得溫度控制系統和FPGA 連接，實現溫度控制和流速控制。以上模塊的控制量通過基因檢測器的FPGA和上位處理終端，控制器的FPGA連接，實現指令和數據通訊。控制器可以連接8個基因檢測器，要求能同時對8個傳感器進行掃描、數據采集和分析處理。控制器和基因檢測器間存在大量的指令和數據交換，為實現高速的數據通訊，采用FPGA進行兩種模塊硬件連接。同時控制器必需分析各個電極的掃描數據，每個電極的數據必需進行數據變換和分析，快速數處理的任務由第二處理模塊DSP完成。DSP通過第一管理連接模塊(FPGA)高速獲取數據，分析結果同樣通過FPGA連接數據處理單元(CPU)公共數據存儲區域，由CPU通知PC直接從該區域獲取分析結果。控制器的事務管理由CPU (ARM9處理器)完成，CUP需要對各個模塊和DSP數據分析起始進行控制管理。CPU和基因檢測器、DSP的連接通過第一管理連接模塊(FPGA)進行硬件連接，實現CPU對各個控制對象進行控制管理，各個控制對象的狀態標志也通過FPGA 反饋到CPU?？刂破鞯臄祿蟼鱌C通過網絡實現。CPU軟件內嵌TCP/IP協議棧，硬件上與網卡控制器連接。系統包括3個檢測塔，每個檢測塔與內部的路由連接，路由再和內嵌的工控 PC連接，從而實現檢測塔和PC的網絡連接。通過內部的局域網和TCP/IP協議實現檢測塔和內嵌工控PC的數據交換。優選地，述溫度控制單元包括一個或多個溫度控制元件和一個或多個溫度反饋元件，所述一個或多個溫度控制元件分別對應于一個或多個基因檢測器，所述一個或多個溫反饋元件分別對應于一個或多個基因檢測器，所述一個或多個溫度檢測元件跟據所述一個或多個溫度反饋單元對基因檢測器的溫度監控，分別對一個或多個基因檢測器上的芯片加熱裝置實時控制。優選地，所述一個或多個溫度控制元件包括
比較元件，用于將一個或多個溫度反饋單元所檢測到的溫度模擬數字轉換后，將數字信號轉換為溫度與目標溫度進行比較；
控制元件，基于比較結果，根據溫度變化的幅度、速率等參數預測溫度變化情況，實時調整溫度控制輸出量；
執行元件，根據控制元件的輸出控制量，控制所述芯片加熱裝置的溫度。本發明的技術方案最多可以同時獨立進行M塊采用電化學技術的電化學基因傳感器進行雜交檢測，每個傳感器都要求隨到隨檢，因此儀器必需具備M個單獨的檢測模 ±夬，每個模塊都能進行單獨的溫度控制，以滿足不同雜交檢測階段和不同檢測項目的溫度要求，而且每個模塊的溫度控制必需準確穩定。為了達到這個要求，每個模塊都采用單獨的閉環溫度控制單元，系統包括基于ARM9處理器的比較元件、基于PWM輸出控制的控制元件、 基于加熱功率管的執行元件、基于高導熱性能銅基板的加熱對象(即芯片加熱裝置)和基于高精度傳感放大及ADC的反饋元件，如圖5所示；
基于ARM9處理分析各個元件的檢測項目，并通過該項目芯片協議和雜交階段得到當前的各個模塊的目標溫度，同時通過溫度反饋元件(包括高精度溫度傳感器、高精度放大、 精密ADC)得到銅基板當前溫度，經過比較計算后得到溫度偏差和控制量，執行元件控制功率輸出到加熱管，對銅基片進行溫度控制，使其得到準確穩定的溫度。銅基片與插入檢測模塊的芯片充分接觸，溫度被傳導到芯片上，為芯片雜交提供適合的溫度環境。溫度控制算法采用基于ARM9的比例、積分、微分控制，簡稱PID控制，又稱PID調節。PID控制器算法具有穩定性好、工作可靠、調整方便的優點，是工業控制的主要技術之一，用于本發明的雜交溫度控制預期能達到很好的效果。被控對象銅基板的結構、參數和隨機的擾動不能完全掌握，得不到精確的數學模型，控制理論的其它算法難以采用，因此溫度控制系統結構和參數必須依靠經驗和研發階段的調試來確定，應用PID控制技術最為方便，PID控制器就是根據系統的誤差，利用比例、積分、微分計算出控制量進行控制。比例 (P)控制是一種最簡單的控制方式，其控制器的輸出與輸入誤差信號成比例關系，當僅有比例控制時系統輸出存在穩態誤差。積分(I)控制的輸出與輸入誤差信號的積分成正比關系，對本儀器的溫度控制系統，如果在進入穩態后存在穩態溫度誤差，這個溫度控制系統是有穩態溫度誤差的，為了消除穩態誤差，在控制器中引入“積分項”，積分項對誤差取決于時間的積分，隨著時間的增加，積分項會增大，這樣即便誤差很小，積分項也會隨著時間的增加而加大，它推動控制器的輸出增大使穩態溫度誤差進一步減小，直到等于零。因此，采用比例+積分(PI)控制器算法，可以使系統在進入穩態后無穩態溫度誤差。微分(D)控制的輸出與輸入誤差信號的微分(即誤差的變化率)成正比關系，溫度控制系統在克服誤差的調節過程中會出現振蕩甚至失穩，其原因是由于存在有較大慣性組件或有滯后組件(銅基板導熱可能出現滯后)，具有抑制誤差的作用，其變化總是落后于溫度誤差的變化。為解決這個問題，使抑制誤差的作用的變化“超前”，使得在溫度誤差接近零時，抑制誤差的作用為零，需要增加的是“微分項”，它能預測誤差變化的趨勢。這樣，具有PID的穩定控制器和算法，就能夠提前使抑制溫度誤差的控制作用等于零，甚至為負值，從而避免了被控量的嚴重超調。 優選地，第二連接管理裝置包括數字電路、轉換模塊、低壓驅動模塊和電壓采集反饋電路；
所述數字電路控制低壓驅動模塊產生的激勵電壓的輸出量，電壓采集反饋電路采集激勵電壓，并且轉換模塊將模擬信號轉換成數字信號，控制器采集包含電壓采集以及經過模擬信號轉換成的數字信號，進行檢測、控制和結果分析。
權利要求
1.一種電化學基因檢測系統，其特征在于，包括上位處理終端和檢測終端；所述檢測終端包括基因檢測器和控制器，所述基因檢測器用于根據雜交反應，采用電化學技術對分子進行標記，并通過交流伏安法掃描經過標記的檢測信號，所述控制器控制所述基因檢測器進行基因檢測，接收基因檢測器的掃描數據，并進行結果分析，并將分析結果傳送到上位處理終端，所述上位處理終端通過發送控制指令實時調節控制器。
2.根據權利要求1所述的電化學基因檢測系統，其特征在于，所述基因檢測器包括電化學基因傳感器、連接器、第二連接管理裝置和芯片加熱裝置，所述電化學基因傳感器采用電化學技術對待檢測物雜交反應后的分子進行標記，實現基因檢測，所述第二連接管理裝置通過交流伏安法掃描經過標記的檢測信號，并根據所述控制器的指令控制基因檢測的過程，以及控制所述芯片加熱裝置的輸出溫度；所述連接器用于所述電化學基因傳感器分別與第二連接管理裝置和芯片加熱裝置連接。
3.根據權利要求2所述的電化學基因檢測系統，其特征在于，所述上位處理終端包括用于在處理過程中創建一個或多個用戶設置項的設置模塊；用于在處理過程中接收控制器傳送的數據信號的第二接收模塊；用于在處理過程中根據用戶設置項對第二接收模塊接收到的數據進行處理的運算模塊；用于在處理過程中根據用戶設置項向控制器發送控制信號的輸出模塊；用于在處理過程中接收用戶的一個或多個輸入的第一接收模塊，所述用戶的一個或多個輸入對應于所述一個或多個用戶設置項。
4.根據權利要求2所述的電化學基因檢測系統，其特征在于，所述控制器包括第一管理連接模塊、第一處理模塊和第二處理模塊；所述第一管理連接模塊與所述基因檢測器連接，接收第二連接管理裝置輸出的掃描數據，并與所述第二連接管理裝置進行數據交互，所述第二處理模塊對獲取的數據進行結果分析；所述第一處理模塊與所述第一管理連接模塊連接，用于對所述基因檢測器進行控制和管理，對芯片加熱裝置進行控制，并用于對外的通信和連接管理。
5.根據權利要求4所述的電化學基因檢測系統，其特征在于，包括一個或多個檢測終端，用于對一個或多個待檢測物進行基因檢測，所述檢測終端包括一個或多個檢測裝置，所述檢測裝置包括一個或多個基因檢測器，用于對一個或多個待檢測物進行基因檢測，所述芯片加熱裝置包括一個或多個芯片加熱端，與所述一個或多個基因檢測器連接。
6.根據權利要求2所述的電化學基因檢測系統，其特征在于，所述連接器包括第一連接端，用于連接所述電化學基因傳感器；環境控制端，與所述芯片加熱裝置連接，調節控制電化學基因傳感器的溫度；第二電信號傳輸接口，與所述第二連接管理裝置連接；所述第一連接端包括電化學基因傳感器固定位和與所述電化學基因傳感器連接的第一電信號傳輸接口，所述電化學基因傳感器固定位用于固定電化學基因傳感器，所述第一電信號傳輸接口用于與電化學基因傳感器進行數據傳輸；所述第二電信號傳輸接口與所述第一電信號傳輸接口相互連接，用于第二連接管理裝置與所述電化學基因傳感器之間傳輸電信號。
7.根據權利要求4所述的電化學基因檢測系統，其特征在于，所述第一處理模塊包括數據處理單元和溫度控制單元，所述數據處理單元用于對所述基因檢測器進行控制和管理，并用于對外的通信和連接管理，所述溫度控制單元用于控制芯片加熱裝置，實時調節電化學基因傳感器的溫度。
8.根據權利要求7所述的電化學基因檢測系統，其特征在于，述溫度控制單元包括一個或多個溫度控制元件和一個或多個溫度反饋元件，所述一個或多個溫度控制元件分別對應于一個或多個基因檢測器，所述一個或多個溫反饋元件分別對應于一個或多個基因檢測器，所述一個或多個溫度檢測元件跟據所述一個或多個溫度反饋單元對基因檢測器的溫度監控，分別對一個或多個基因檢測器上的芯片加熱裝置實時控制。
9.根據權利要求8所述的電化學基因檢測系統，其特征在于，所述一個或多個溫度控制元件包括比較元件，用于將一個或多個溫度反饋單元所檢測到的溫度模擬數字轉換后，將數字信號轉換為溫度與目標溫度進行比較；控制元件，基于比較結果，根據溫度變化的幅度、速率等參數預測溫度變化情況，實時調整溫度控制輸出量；執行元件，根據控制元件的輸出控制量，控制所述芯片加熱裝置的溫度。
10.根據權利要求1 9所述的電化學基因檢測系統，其特征在于，第二連接管理裝置包括數字電路、轉換模塊、低壓驅動模塊和電壓采集反饋電路；所述數字電路控制低壓驅動模塊產生的激勵電壓的輸出量，電壓采集反饋電路采集激勵電壓，并且轉換模塊將模擬信號轉換成數字信號，控制器采集包含電壓采集以及經過模擬信號轉換成的數字信號，進行檢測、控制和結果分析。
全文摘要
本發明提供一種電化學基因檢測系統，包括上位處理終端和檢測終端；所述檢測終端包括基因檢測器和控制器，所述基因檢測器用于根據雜交反應，采用電化學技術對分子進行標記，并通過交流伏安法掃描經過標記的檢測信號，所述控制器控制所述基因檢測器進行基因檢測，接收基因檢測器的掃描數據，并進行結果分析，并將分析結果傳送到上位處理終端，所述上位處理終端用通過發送控制指令實時調節控制器。采用高精度儀器對檢驗過程進行控制，大大的提高了檢驗的速度和效率，并且有效的節約了檢驗的成本和人力資源，達到高速、準確和精確的檢驗DNA。
文檔編號C12M1/34GK102533544SQ201110455940
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月31日 優先權日2011年12月31日
發明者周詩寒, 李明, 洪俊安, 蔡偉光, 謝劍鋒, 陳華云 申請人:中山大學達安基因股份有限公司