本发明属于注塑成型,具体地说是一种数字pcr仪元器件的检测系统及其检测方法。
背景技术:
1、数字pcr技术是一种基于pcr的高通量绝对定量检测方法,在检测周期内,根据pcr仪的设定程序,提取出温度切换的时间段,在温度切换时间段内,通过温度测量仪对加热元器件的温度切换性能进行实时检测,将检测得到的响应时间和超调量代入特定的计算公式中,计算出温度切换响应值,将计算得到的温度切换响应值与预设的检测控制稳定阈值进行比较,评估温度控制系统性能稳定性,若温度控制系统性能稳定性较差,需要进一步对pcr反应升温阶段进行检测分析,判定是否造成por反应升温阶段出现异常。
2、公开号为cn 109929754 a的一项中国专利申请公开了一种数字化核酸扩增仪的温度控制方法,通过获取所述芯片的当前温度和设定温度,根据当前温度和设定温度得到芯片的调温功率,主控板根据调温功率控制制冷片进行调温以达到设定温度,有效解决了现有温度控制系统精度不高,dna片段扩增的效率低下等问题。
3、但是,现有技术中,在温度控制系统精度进行评估后,没有进一步分析在温度控制系统精度不准确的情况下,对pcr反应升温阶段造成的影响程度,从而不能针对性地去解决由于温度控制系统精度不准确所产生的问题。
4、为此,本发明提供了一种数字pcr仪元器件的检测系统及其检测方法。
技术实现思路
1、为了弥补现有技术的不足,解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。
2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
3、第一方面,本发明提供了一种数字pcr仪元器件的检测方法,包括以下步骤:
4、步骤一:在pcr变性阶段内,对数字pcr仪加热元器件升温控制性能进行检测,得到检测响应时间值和检测超调量;
5、步骤二:基于检测响应时间值和检测超调量,得到变性升温控制值,并与阈值进行比较,若变性升温控制值大于等于变性升温控制阈值,则说明数字pcr仪加热元器件响应时间较长,控温精度较不准确,生成加热元器件控制第一信号;
6、步骤三:基于加热元器件控制第一信号,在pcr变性保温阶段,对变性保温阶段进行分析,得到温度波动值和温度变化速率,将温度波动值和温度变化速率进行相加求和,得到保温表征值,并与阈值进行比较,若保温表征值大于等于保温表征阈值,则生成加热元器件保温第一信号;
7、步骤四:基于加热元器件保温第一信号,评估pcr变性升温阶段是否影响pcr反应变性保温阶段,生成关联影响程度信号;
8、其中,关联影响程度信号包括关联影响程度大信号和关联影响程度小信号;
9、步骤五:基于关联影响大信号,获取升温温度调整系数,对pcr变性升温阶段内升温温度速率进行调整,降低升温温度波动对保温温度的影响。
10、作为本发明进一步的方案:检测响应时间值的获取方式为:
11、在pcr变性升温阶段内,将pcr变性升温时间划分为若干个时间节点,并将温度控制系统向加热元器件发送升温指令开始的时间节点,标记为升温指令发送时间点;
12、将加热元器件接收到升温指令的时间节点,标记为升温指令接收时间点;
13、获取升温指令发送时间点和升温指令接收时间点之间的时间长度值,标记为升温指令响应时间值;
14、将升温指令响应时间值与升温指令响应标准时间进行比值计算,得到检测响应时间值;
15、检测超调量的获取方式为:
16、在pcr变性升温阶段内,获取pcr仪中pcr反应最终加热温度,标记为实际目标温度,将实际目标温度与标准目标温度进行作差,取绝对值,得到温度超调值;
17、将温度超调值与标准目标温度进行比值计算,得到检测超调量。
18、作为本发明进一步的方案:变性升温控制值的获取方式为:
19、将获取得到检测响应时间值代入到公式内:,计算得到变性升温控制值,其中,所表示的是检测响应时间值,所表示的是检测超调量,、为预设的权重系数,且为0.53,为0.47。
20、作为本发明进一步的方案:在pcr变性保温阶段内,将pcr变性保温阶段的时间段划分为若干个时间节点,获取每个时间节点相对应的温度,标记为保温温度值,建立x-y轴坐标系,x轴表示为时间,y轴表示为温度,将pcr变性保温阶段内保温温度值代入到x-y轴坐标系内,描绘得到保温温度变化曲线;
21、基于保温温度变化曲线,获取保温温度变化曲线内保温温度波峰点和保温温度波谷点,将相邻保温温度波峰点与保温温度波谷点代入到公式:,计算得到相邻保温温度波峰点与保温温度波谷点之间的距离,标记为温度幅度值l,表示为保温温度波峰点坐标,表示为保温温度波谷点坐标;
22、将所有的温度幅度值进行相加求和取平均值,得到保温温波值。
23、作为本发明进一步的方案:温度变化速率的获取方式为:
24、在pcr变性保温阶段内,将pcr变性保温阶段的时间段划分为若干个时间节点,获取每个时间节点相对应的温度,标记为保温温度值,将两个相邻时间节点对应的保温温度值进行作差,取绝对值,得到时间温度变化值;
25、获取两个相邻时间节点之间的时间长度值,标记为时间长度值,将时间温度变化值与时间长度值进行比值计算,得到温度变化速率;
26、将所有的温度变化速率进行相加求和取平均值,得到保温变化速率。
27、作为本发明进一步的方案:关联影响程度信号的判定过程如下:
28、若升保温波偏差值存在于预设的升保温波偏差范围区间内,则生成关联影响程度大信号;
29、若升保温波偏差值不存在于预设的升保温波偏差范围区间内,则生成关联影响程度小信号。
30、作为本发明进一步的方案:升保温波偏差值的获取方式为:
31、在pcr变性加热阶段内,将pcr变性升温时间划分为若干个时间节点,获取每个时间节点相对应的升温温度值,将相邻时间阶段相对应的升温温度值进行做差,取绝对值,得到升温温度偏差值;
32、将所有的升温温度偏差值进行相加求和取平均值,得到升温温波值;
33、将升温温波值与保温温波值进行做差,取绝对值,得到升保温波偏差值。
34、作为本发明进一步的方案:对pcr变性升温阶段内升温温度速率进行调整的过程为:
35、将当前升温温度速率代入到公式:,计算得到调整后的升温速率。
36、作为本发明进一步的方案:调整系数的获取方式为:
37、通过公式:,计算得到调整系数k,其中,表示为升温温波值,表示为升温温波阈值。
38、第二方面,本发明提供了一种数字pcr仪元器件的检测系统,该系统包括:
39、加热数据采集模块:在pcr变性阶段内,对数字pcr仪加热元器件升温控制性能进行检测,得到检测响应时间值和检测超调量;
40、加热数据评估模块:基于检测响应时间值和检测超调量,得到变性升温控制值,并与阈值进行比较,若变性升温控制值大于等于变性升温控制阈值,则说明数字pcr仪加热元器件响应时间较长,控温精度较不准确,生成加热元器件控制第一信号;
41、保温数据评估模块:基于加热元器件控制第一信号,在pcr变性保温阶段,对变性保温阶段进行分析,得到温度波动值和温度变化速率,将温度波动值和温度变化速率进行相加求和,得到保温表征值,并与阈值进行比较,若保温表征值大于等于保温表征阈值,则生成加热元器件保温第一信号;
42、数据关联分析模块:基于加热元器件保温第一信号,评估pcr变性升温阶段是否影响pcr反应变性保温阶段,生成关联影响程度信号;
43、其中,关联影响程度信号包括关联影响程度大信号和关联影响程度小信号;
44、数据优化调整模块:基于关联影响大信号,获取升温温度调整系数,对pcr变性升温阶段内升温温度速率进行调整,降低升温温度波动对保温温度的影响。
45、本发明的有益效果如下:
46、1.本发明在pcr变性加热阶段内,通过温度测量仪对数字pcr仪加热元器件加热性能进行检测,获取得到检测响应时间值和检测超调量,基于检测响应时间值和检测超调量,得到变性升温控制值,并与阈值进行比较,若变性升温控制值大于等于变性升温控制阈值,则说明数字pcr仪加热元器件响应时间较长,控温精度较不准确,生成加热元器件控制第一信号,在pcr变性加热阶段内,通过检测加热元器件接收加热指令的响应时间,分析加热元器件的加热响应时间是否及时,从而检测得到加热元器件在变性加热过程中响应的及时性,同时,通过检测加热元器件加热的实际目标温度与标准目标温度之间的偏差程度,从而分析得到加热元器件加热控温的精度,进而检测加热元器件在pcr变性升温阶段的加热性能;
47、2.本发明在pcr变性保温阶段内,对保温阶段内的温度波动程度和温度变化速率进行逐一分析,得到温度波动值和温度变化速率,将温度波动值和温度变化速率进行相加求和,得到保温表征值,并将保温表征值与保温表征阈值进行比较,若保温表征值大于等于保温表征阈值,则说明在pcr变性保温阶段内,温度变化速率较快,温度波动程度较不稳定,生成加热元器件保温第一信号,通过检测pcr变性保温阶段内的温度变化速率和温度变化幅度,对整个pcr变性保温阶段温度进行评估,得到加热元器件的保温性能;
48、3.本发明基于加热元器件保温第一信号时,得到影响关联值,将影响关联值与影响关联范围区间进行比较,若升保温波偏差值存在于预设的升保温波偏差范围区间内,则说明pcr变性升温阶段对pcr变性保温阶段存在影响较大,生成关联影响程度大信号,从而检测得到pcr变性升温阶段内温度影响pcr反应变性保温阶段内温度保温性能,基于关联影响大信号,通过对pcr变性升温阶段内当前加热元器件的升温速率进行调整,从而降低pcr变性升温阶段对pcr变性保温阶段的影响。
1.一种数字pcr仪元器件的检测方法,其特征在于:包括:
2.根据权利要求1所述的一种数字pcr仪元器件的检测方法,其特征在于:所述检测响应时间值的获取方式为:
3.根据权利要求1所述的一种数字pcr仪元器件的检测方法,其特征在于:所述变性升温控制值的获取方式为:
4.根据权利要求1所述的一种数字pcr仪元器件的检测方法,其特征在于:所述温度变化波动值的获取方式为:
5.根据权利要求1所述的一种数字pcr仪元器件的检测方法,其特征在于:所述温度变化速率的获取方式为:
6.根据权利要求1所述的一种数字pcr仪元器件的检测方法,其特征在于:所述关联影响程度信号的判定过程如下:
7.根据权利要求6所述的一种数字pcr仪元器件的检测方法,其特征在于:所述升保关联值的获取方式为:
8.根据权利要求7所述的一种数字pcr仪元器件的检测方法,其特征在于:所述对pcr变性升温阶段内升温温度速率进行调整的过程为:
9.根据权利要求8所述的一种数字pcr仪元器件的检测方法,其特征在于:所述调整系数的获取方式为:
10.一种数字pcr仪元器件的检测系统,其特征在于:该系统用于执行上述权利要求1-9任一项所述的方法,该系统包括: