申请/专利权人：重庆京因生物科技有限责任公司

申请日：2020-07-01

公开（公告）日：2024-01-26

公开（公告）号：CN111926064B

主分类号：C12Q1/6851

分类号：C12Q1/6851;C12M1/38;C12M1/34;C12M1/24;C12M1/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.01.26#授权;2020.12.01#实质审查的生效;2020.11.13#公开

摘要：本发明涉及PCR检测装置技术领域，提供了一种基于POCT的荧光定量PCR仪校准方法及PCR仪，PCR仪包括试管架、试剂管、光源模块和采集模块；校准方法包括将放置有试剂管的孔位标记为至少一个基准孔和若干测试孔；驱动光源模块发射激发光；通过采集模块采集图像，提取图像的灰度值；根据基准孔和测试孔将提取到图像的灰度值分为基准孔灰度值和测试孔灰度值；根据基准孔的基准孔灰度值和各测试孔的测试孔灰度值，计算得到各测试孔的校准系数；根据各测试孔的测试孔灰度值和各测试孔的校准系数，计算得到各测试孔校准后的测试孔灰度值。本发明克服了由于试剂管与镜头光轴的夹角不同，造成各孔位荧光存在偏差的问题，确保基因检测准确性。

主权项：1.一种基于POCT的荧光定量PCR仪校准方法，其特征在于，所述荧光定量PCR仪包括：试管架，所述试管架上设置有若干孔位；试剂管，对应设置于所述试管架的孔位内，用于盛放标准品；光源模块，对应每个孔位，设置于所述试管架的侧部；采集模块，设置于所述试管架的底部；所述校准方法包括如下步骤：将放置有所述试剂管的孔位标记为至少一个基准孔和若干测试孔；驱动所述光源模块朝向对应的所述试剂管发射激发光；通过所述采集模块采集所述试剂管被激发光照射时的图像，并提取图像的灰度值；根据基准孔和测试孔将提取到图像的灰度值分为基准孔灰度值和测试孔灰度值；根据基准孔的基准孔灰度值和各测试孔的测试孔灰度值，计算得到各测试孔的校准系数；根据各测试孔的测试孔灰度值和各测试孔的校准系数，计算得到各测试孔校准后的测试孔灰度值；其中，所述将放置有所述试剂管的孔位标记为至少一个基准孔和若干测试孔的步骤之前，还包括：将所述试剂管分为盛放染料标准品的第一试管和盛放纯水标准品的第二试管，并将所述第一试管和所述第二试管放入所述试管架的孔位内；其中，驱动所述光源模块朝向对应的所述试剂管发射激发光的步骤中，具体包括：驱动所述光源模块朝向所述第一试管发射激发光，以激发所述第一试管内盛放的染料标准品发出荧光；驱动所述光源模块朝向所述第二试管发射激发光，以激发所述第二试管内盛放的纯水标准品发出反射光；其中，通过所述采集模块采集所述试剂管被激发光照射时的图像，并提取图像的灰度值的步骤中，具体包括：通过所述采集模块采集所述第一试管被激发光照射时的图像，并提取图像的灰度值，得到该孔位的孔位灰度值；通过所述采集模块采集所述第二试管被激发光照射时的图像，并提取图像的灰度值，得到该孔位的反射光灰度值，通过将试剂管内盛放的标准品进行分类，分为能够激发出荧光的染料标准品，和能激发反射光的纯水标准品，并对两种试剂管进行采集，分别获得含有噪声的孔位灰度值和孔位内只含有噪声的反射光灰度值；其中，所述根据基准孔和测试孔将提取到图像的灰度值分为基准孔灰度值和测试孔灰度值的步骤之前，还包括：将全部所述试剂管沿孔位的正向或反向调整至相邻的孔位后，执行所述光源模块发射激发光和所述采集模块采集图像的步骤；重复上述步骤，直至每一个孔位将全部所述试剂管在该孔位的图像采集完毕；其中，所述根据基准孔和测试孔将提取到图像的灰度值分为基准孔灰度值和测试孔灰度值的步骤中，具体包括：逐一将各孔位提取到的所有所述第一试管的孔位灰度值求和并取平均值，得到各孔位的孔位平均灰度值；根据基准孔和测试孔，将孔位平均灰度值分为基准孔平均灰度值和测试孔平均灰度值；逐一将各孔位提取到的所有所述第二试管在每个孔位的反射光灰度值求和并取平均值，得到各孔位的平均反射光灰度值；根据基准孔和测试孔，将孔位的平均灰度值分为基准孔平均反射光灰度值和测试孔平均反射光灰度值；其中，所述根据基准孔的基准孔灰度值和各测试孔的测试孔灰度值，计算得到各测试孔的校准系数的步骤中，具体包括：对基准孔提取到的基准孔平均灰度值和各测试孔提取到的测试孔平均灰度值进行降噪处理；其中，所述降噪处理包括将基准孔提取到的基准孔平均灰度值减去基准孔平均反射光灰度值得到基准孔荧光灰度值；将各测试孔提取到的测试孔平均灰度值减去对应孔位的测试孔平均反射光灰度值得到测试孔荧光灰度值；根据基准孔的基准孔荧光灰度值与各测试孔的测试孔荧光灰度值，计算得到各测试孔的校准系数；对测试孔校准系数的计算，通过以下公式实现：Ki＝xd+Bdxi+Bi，上式中，Ki为第i孔灰度值校准系数，xi为第i荧光灰度值；Bi为第i的噪声；xd为基准孔荧光灰度值；Bd为基准孔的噪声；进而可知，ki＝xdxi，ki即为第i孔去掉噪声值的灰度值校准系数；所述根据各测试孔的测试孔灰度值和各测试孔的校准系数，计算得到各测试孔校准后的测试孔灰度值的步骤中，具体包括：所述采集模块采集所述试剂管被激发光照射时的图像，并提取各孔位灰度值；将各孔位灰度值进行降噪处理，得到各测试孔荧光灰度值；基于各测试孔的测试孔荧光灰度值和各测试孔的校准系数，得到各测试孔校准后的测试孔荧光灰度值，即yi＝Xi-Bi×ki，上式中，yi为某一孔位校准后的荧光数据；Xi为第i孔灰度值；Bi为第i的噪声；ki为第i孔去掉噪声值的灰度值校准系数；还包括：所述第一试管内盛放的染料标准品浓度不同时，建立染料标准品浓度梯度模型，求出每个梯度内同一测试孔的校准系数后，将不同梯度的校准系数求和并取平均值，将求得的平均值作为该测试孔的平均校准系数；所述第一试管盛放的染料标准品为一种或多种染料混合液。

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