一种基于图像分析的离心式核酸检测设备及检测系统的制作方法

本申请涉及分子体外诊断，特别涉及一种基于图像分析的离心式核酸检测设备及检测系统。

背景技术：

1、即时检测(point-of-care testing)作为一种快速准确的检测技术，被用来在大规模筛查中使用，同时也获得了检测市场的认可，并被广泛应用于呼吸道、血液等多种形式的样本中病毒和细菌的检测以及样本物种鉴定等非医学领域。即时检测技术中，基于抗原的胶体金纸条检测在被大量使用，然而抗原检测灵敏度较低，易出现漏检，同时胶体金纸条是暴露在检测环境中，容易收到环境和样本情况的影响，导致假阳性。

2、相比而言，基于核酸分子的检测技术，特别是基于聚合酶链式反应(pcr)技术的检测方法，由于其高灵敏度和高特异性，在核酸检测等方向被当作标准检测方法。然而pcr检测技术对于设备要求比较高，并不能满足简易或者非专业场景下对于即时检测的需求。而等温扩增检测技术不需要精确的温度控制，对设备要求低，灵敏度和特异性优于抗原检测，检测准确性接近pcr检测，因此是目前即时检测产品中使用较多的技术。

3、目前市场上和文献中报道的分子检测技术设备中，特别是使用等温扩增检测技术的仪器，所使用的信号报告方式主要为荧光或者可见光比色方式，并通过内置的光电传感器将这些荧光或者可见光信号的变化转化为电信号显示在仪器报告端。这样的报告方法对于光电传感器的性能有一定的要求，而且多样本多靶标的检测会增加光电传感器或者相关部件的成本，导致较难应用到具有低成本需求的即时检测场景中。

技术实现思路

1、为解决现有技术中的问题，本申请提供了一种基于图像分析的离心式核酸检测设备及检测系统。本申请技术方案如下：

2、一种基于图像分析的离心式核酸检测设备，其中，包括：

3、机架，以及设置于所述机架上的以下结构：

4、转动模块，所述转动模块能够承载微流控芯片并带动所述微流控芯片转动；

5、温控模块，所述温控模块能够对被承载于所述转动模块的所述微流控芯片进行温控以使所述微流控芯片内部样本进行扩增反应和基因剪切；

6、照射模块，所述照射模块能够发光以激发所述微流控芯片内部进行扩增反应和基因剪切后的样本发出荧光；

7、成像模块，在所述微流控芯片内部进行扩增反应和基因剪切后的样本发出荧光时，所述成像模块能够对所述转动模块上设置微流控芯片的区域进行拍摄以得到图像数据；和，

8、数据处理模块，所述数据处理模块与所述成像模块电连接，以接收所述图像数据，并对所述图像数据进行处理以得到核酸检测结果。

9、进一步地，所述转动模块包括：电机，所述电机直接或间接地固定于所述机架；托盘，所述托盘与所述电机的转轴连接，以使所述电机的转轴能够带动所述托盘转动，且所述托盘能够承载并固定一个以上的所述微流控芯片。

10、进一步地，所述转动模块还包括：托盘固定座，所述托盘固定座与所述电机的转轴固定连接，且所述托盘固定座能够与所述托盘固定连接。

11、进一步地，所述转动模块还包括：芯片压盖，所述芯片压盖能够将所述微流控芯片压紧在所述托盘上。

12、进一步地，所述温控模块包括：温控托盘组件，所述温控托盘组件位于所述托盘的一侧；温控组件，所述温控组件设置于所述温控托盘组件的朝向所述托盘的一侧，且所述温控组件能够对所述微流控芯片进行温控。

13、进一步地，所述温控组件为pi加热膜。

14、进一步地，所述温控模块还包括：运动组件，所述运动组件能够带动所述温控托盘组件靠近或远离所述托盘。

15、进一步地，所述运动组件包括：运动单元，所述运动单元直接或间接与所述机架固定连接；运动支架，所述运动单元能够通过所述运动支架带动所述温控托盘组件靠近或远离所述托盘。

16、进一步地，所述温控托盘组件包括：第一温控托盘单元；第二温控托盘单元，所述第二温控单元与所述第一温控托盘单元平行设置，且所述第二温控托盘单元与所述托盘位于第一温控托盘单元的不同侧；弹性件，所述弹性件设置于所述第一温控托盘单元与所述第二温控托盘单元之间；其中，所述运动组件能够带动所述第二温控托盘单元靠近或远离所述托盘。

17、进一步地，所述温控模块还包括：温度检测组件，所述温度检测组件能够检测所述微流控芯片的温度。

18、进一步地，所述照射模块包括：灯罩，所述灯罩设置于所述托盘的外侧；多个光源，所述光源设置于所述灯罩内侧，且所述光源发出的光从侧面照射被承载于所述转动模块的所述微流控芯片。

19、进一步地，成像模块包括：图像传感器；镜头组件；和，滤光片，所述滤光片能够滤除所述照射模块所发出的光线并保留所述微流控芯片内部扩增反应和基因剪切后的样本所发出荧光。

20、进一步地，所述数据处理模块基于yolo算法得到检测结果。

21、进一步地，所述托盘上设置有托盘标记；所述数据处理模块至少能够根据所述图像数据中所述托盘标记的信息获取所述微流控芯片的位置信息。

22、进一步地，所述微流控芯片上设置有芯片标记；所述数据处理模块至少能够根据所述图像数据中所述芯片标记的信息区分不同的微流控芯片。

23、进一步地，所述数据处理模块还与所述转动模块电连接，以控制所述转动模块带动所述微流控芯片转动；所述数据处理模块还与所述温控模块电连接，以控制所述温控模块进行温控；和/或，所述数据处理模块还与所述照射模块电连接，以控制所述照射模块发光以激发扩增反应和基因剪切后的样本发出荧光。

24、进一步地，包括：上述任一所述的基于图像分析的离心式核酸检测设备；和，微流控芯片。

25、通过本申请提供的一种基于图像分析的离心式核酸检测设备，无需光电传感器，仅需较成熟的、现有的且成本更低的成像模块对转动模块上设置微流控芯片的区域进行拍摄以得到图像数据，数据处理模块对所述图像数据进行处理以得到核酸检测结果。尤其是当微流控芯片上设置多个检测腔时和/或设备上同时设置多个微流控芯片时，成像模块可以对转动模块上设置微流控芯片的区域的整体进行一次拍摄得到图像数据，数据处理模块对图像数据进行一次处理，而得到所有的微流控芯片中所有检测腔的检测结果。从而与现有技术相比，本申请的上述设备成本更低，同时也极大地提高了检测效率。

26、上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够使得本申请的技术手段更加清楚明白，达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度，并且为了能够让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，下面以本申请的具体实施方式进行举例说明。

技术特征：

1.一种基于图像分析的离心式核酸检测设备，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的基于图像分析的离心式核酸检测设备，其特征在于，

3.如权利要求2所述的基于图像分析的离心式核酸检测设备，其特征在于，所述转动模块还包括：

4.如权利要求2所述的基于图像分析的离心式核酸检测设备，其特征在于，

5.如权利要求1所述的基于图像分析的离心式核酸检测设备，其特征在于，

6.如权利要求5所述的基于图像分析的离心式核酸检测设备，其特征在于，

7.如权利要求5所述的基于图像分析的离心式核酸检测设备，其特征在于，

8.如权利要求7所述的基于图像分析的离心式核酸检测设备，其特征在于，

9.如权利要求7所述的基于图像分析的离心式核酸检测设备，其特征在于，

10.如权利要求5所述的基于图像分析的离心式核酸检测设备，其特征在于，

11.如权利要求2所述的基于图像分析的离心式核酸检测设备，其特征在于，

12.如权利要求1所述的基于图像分析的离心式核酸检测设备，其特征在于，

13.如权利要求1所述的基于图像分析的离心式核酸检测设备，其特征在于，

14.如权利要求2所述的基于图像分析的离心式核酸检测设备，其特征在于，

15.如权利要求1所述的基于图像分析的离心式核酸检测设备，其特征在于，

16.如权利要求1所述的基于图像分析的离心式核酸检测设备，其特征在于，

17.一种离心式核酸检测系统，其特征在于，包括：

技术总结
本申请提供了一种基于图像分析的离心式核酸检测设备及检测系统，其中，上述设备包括：机架，以及设置于所述机架上的以下结构：转动模块；温控模块；照射模块；成像模块；和，数据处理模块。通过本申请提供的上述设备，仅需成像模块对转动模块上设置微流控芯片的区域进行拍摄以得到图像数据，数据处理模块对所述图像数据进行处理以得到核酸检测结果，从而与现有技术相比，本申请的上述设备成本更低，同时也极大地提高了检测效率。

技术研发人员：孙阳,陈重建,潘伟业
受保护的技术使用者：浙江迅识生物科技有限公司
技术研发日：20240606
技术公布日：2025/4/21