一、技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及的是一種凝膠染色和紫外掃描成像設(shè)備，具體涉及的是一種凝膠染色掃描成像裝置及其染色成像方法。

二、

背景技術(shù)：
：

目前通常使用的用于獲取凝膠圖像的凝膠成像系統(tǒng)是一種暗箱式拍照設(shè)備，其結(jié)構(gòu)為暗箱底部為透射紫外光源,緊接上方為不可移動(dòng)的樣品臺(tái),用于放置被檢測(cè)的凝膠塊。樣品臺(tái)為一個(gè)框架中間固定一塊可透紫外光的玻璃板,紫外玻璃板能濾除雜波,只能使一定波長(zhǎng)的紫外光透過。使用儀器時(shí)拉出樣品臺(tái)放上凝膠塊,再推回,通過框架的前板與暗箱機(jī)身接觸而止位。暗箱頂部設(shè)置的電荷耦合器件（ccd）拍照獲取紫外光源激發(fā)出的凝膠圖像，然后再將獲取的凝膠圖像傳送到計(jì)算機(jī)。

這種凝膠成像系統(tǒng)存在以下兩個(gè)問題：①由于獲取凝膠圖像為暗箱拍照式，ccd捕捉熒光信號(hào)距離長(zhǎng)，凝膠塊熒光信號(hào)不強(qiáng)時(shí)，獲得的圖像信息難以滿足分析需要。②凝膠塊需通過人工操作從染色地點(diǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)至樣品臺(tái)進(jìn)行圖像獲取和凝膠回收，在這個(gè)過程中人體、實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)、儀器箱體等都極易沾染到凝膠塊,而凝膠塊使用的染料一般為溴化乙錠（eb）,溴化乙錠是強(qiáng)誘變劑,可以嵌入堿基分子中,導(dǎo)致錯(cuò)配,可能具有高致癌性。凝膠染色過程極易造成實(shí)驗(yàn)工作環(huán)境污染和危害人體健康，嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)室工作安全。

凝膠塊成像采用ccd拍照捕捉成像。數(shù)碼攝像機(jī)和照相機(jī)中使用的是點(diǎn)陣ccd,即一次性瞬時(shí)捕捉二維圖像光學(xué)信號(hào)，形成所需要的圖像；掃描儀使用的是線性ccd，采用掃描元件移動(dòng)時(shí)逐行掃描讀取光學(xué)信號(hào)，最終形成二維圖像。ccd芯片由許多光敏單元組成，它們將捕捉的光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換成不同的電荷，形成的電信號(hào)經(jīng)模擬數(shù)字（a/d）轉(zhuǎn)換裝置傳送至計(jì)算機(jī)。ccd獲取圖像的質(zhì)量取決于分辨率的高低，獲取圖像分辨率的高低取決于光敏單元數(shù)量的多少，在相同光敏單元數(shù)量前提下，由于掃描采用的線性ccd距被測(cè)物近而能獲取更全面的樣品光學(xué)信號(hào)，表現(xiàn)出更高分辨率的優(yōu)越性。在獲取相同的分辨率圖像的前提下，線性ccd所需要的光敏單元要大大少于點(diǎn)陣ccd，且相對(duì)于拍照式點(diǎn)陣ccd占用空間小。

三、

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
：

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種凝膠染色掃描成像裝置，這種凝膠染色掃描成像裝置用于解決現(xiàn)有凝膠成像系統(tǒng)凝膠染色過程極易造成實(shí)驗(yàn)工作環(huán)境污染和危害人體健康，嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)室工作安全的問題；本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供這種凝膠染色掃描成像裝置的染色成像方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：這種凝膠染色掃描成像裝置包括凝膠染色單元、紫外掃描成像單元，紫外掃描成像單元設(shè)置于密閉的掃描室內(nèi)，凝膠染色單元設(shè)置于密閉的暗箱內(nèi)，密閉的暗箱設(shè)置于密閉的掃描室上形成一體，凝膠染色、沖洗、凝膠回收在密閉的暗箱內(nèi)完成；凝膠染色單元包括樣品池、染液盒、沖洗液盒、染液輸入輸出泵、沖洗液輸入輸出泵，樣品池底板為紫外玻璃板，染液盒通過染液輸入輸出泵連接樣品池，沖洗液盒通過沖洗液輸入輸出泵連接樣品池，樣品池底板上放置凝膠塊；紫外掃描成像單元包括移動(dòng)掃描紫外光源、移動(dòng)掃描ccd、固定紫外光源，移動(dòng)掃描紫外光源掃描激發(fā)凝膠塊產(chǎn)生出熒光信號(hào)，移動(dòng)掃描ccd掃描捕捉凝膠熒光信號(hào)。

上述方案中密閉的暗箱與密閉的掃描室是分體的，通過固定在一起形成一體，密閉的暗箱底部具有底板孔，樣品池底板固定于底板孔中，掃描室頂部具有掃描孔，底板孔與掃描孔相對(duì)應(yīng)設(shè)置；染液輸入輸出泵、沖洗液輸入輸出泵均通過相應(yīng)的膠管連接樣品池的底部，樣品池池壁下部緊貼池底設(shè)置有染液出入接口和沖洗液出入接口，樣品池的頂部設(shè)置有樣品池蓋板。

上述方案中密閉的暗箱與密閉的掃描室是一體的，通過在密閉不透光的箱體內(nèi)設(shè)置橫向隔板形成，橫向隔板上設(shè)置底板孔，樣品池底板固定于底板孔中；染液輸入輸出泵、沖洗液輸入輸出泵均通過相應(yīng)的膠管連接樣品池的底部，樣品池池壁下部緊貼池底設(shè)置有染液出入接口和沖洗液出入接口，樣品池的頂部設(shè)置有樣品池蓋板。

上述方案中染液儲(chǔ)液盒為儲(chǔ)存溴化乙錠（eb）或其他凝膠染色液的塑料盒；沖洗液儲(chǔ)液盒為儲(chǔ)存凝膠沖洗液的塑料盒。

上述方案中移動(dòng)掃描紫外光源為條狀移動(dòng)式，其波長(zhǎng)根據(jù)被測(cè)樣品需求選配365納米、305納米、254納米、420納米中的任意一個(gè)。

上述方案中移動(dòng)掃描ccd為線陣列三色ccd器件,由數(shù)千個(gè)光敏單元排列在20～30mm長(zhǎng)的ccd襯底上構(gòu)成。

上述方案中固定紫外光源為凝膠回收所需的透射紫外光源，其波長(zhǎng)根據(jù)被測(cè)樣品需求選配365納米、305納米、254納米、20納米中的任意一個(gè)。

上述凝膠染色掃描成像裝置的染色成像方法：

首先，在密閉的暗箱內(nèi)完成凝膠染色和沖洗兩過程：

a、把凝膠塊置于樣品池底板上,啟動(dòng)染液輸入輸出泵將染液由染液盒輸入到樣品池，對(duì)凝膠進(jìn)行染色；

b、改變?nèi)疽狠斎胼敵霰秒姍C(jī)旋轉(zhuǎn)方向，將染液回收到染液盒；

c、啟動(dòng)沖洗液輸入輸出泵，沖洗液由沖洗液盒輸入到樣品池，對(duì)凝膠進(jìn)行沖洗；

d、改變沖洗液輸入輸出泵電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向，將沖洗液回收到?jīng)_洗液盒；

接著、啟動(dòng)移動(dòng)掃描紫外光源、移動(dòng)掃描ccd，獲取凝膠圖像；

最后、打開樣品池蓋板，戴上護(hù)目鏡，開啟固定紫外光源，進(jìn)行凝膠回收。

有益效果：

本發(fā)明通過在密閉的一體式裝置內(nèi)完成凝膠的染色、沖洗、成像和凝膠回收過程，避免凝膠成像分析過程對(duì)環(huán)境造成的污染；通過將固定點(diǎn)陣ccd拍照獲取圖像方式改為移動(dòng)線性ccd掃描獲取圖像方式，縮短了ccd與凝膠塊的距離，降低了光信號(hào)的衰減，提高獲取圖像的分辨率和圖像質(zhì)量。

四、附圖說明：

圖1為本發(fā)明的主視圖；

圖2為本發(fā)明的總體框圖。

圖中：1密閉的暗箱、2密閉的掃描室、3樣品池、4染液盒、5染液輸入輸出泵、6樣品池底板、7凝膠塊、8樣品池蓋板、9移動(dòng)掃描紫外光源、10移動(dòng)掃描ccd、11固定紫外光源。

五、具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明：

結(jié)合圖1、圖2所示，這種凝膠染色掃描成像裝置包括凝膠染色單元、紫外掃描成像單元，紫外掃描成像單元與凝膠染色單元必須完全密閉獨(dú)立，保證紫外掃描成像單元不被污染、腐蝕。紫外掃描成像單元設(shè)置于密閉的掃描室2內(nèi)，可完成凝膠的染色、沖洗、成像和凝膠回收過程，可保證凝膠成像分析過程不對(duì)環(huán)境造成污染。凝膠染色單元設(shè)置于密閉的暗箱1內(nèi)，密閉的暗箱1置于密閉的掃描室2上形成一體；凝膠染色單元包括樣品池3、染液盒4、沖洗液盒、染液輸入輸出泵5、沖洗液輸入輸出泵，樣品池底板6為紫外玻璃板，是能使一定波長(zhǎng)的紫外光透過的玻璃板，染液盒4通過染液輸入輸出泵5連接樣品池3，沖洗液盒通過沖洗液輸入輸出泵連接樣品池3，樣品池底板6上放置凝膠塊7。紫外掃描成像單元包括移動(dòng)掃描紫外光源9、移動(dòng)掃描ccd10、固定紫外光源11，移動(dòng)掃描紫外光源9掃描激發(fā)凝膠塊7產(chǎn)生出熒光信號(hào)，移動(dòng)掃描ccd10掃描捕捉凝膠熒光信號(hào)；本發(fā)明使用時(shí)將移動(dòng)掃描ccd10通過a/d轉(zhuǎn)換器連接計(jì)算機(jī)。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式是：密閉的暗箱1與密閉的掃描室2是分體的，通過固定在一起形成一體，暗箱的底部具有底板孔，樣品池底板6固定于底板孔中，掃描室頂部具有掃描孔，底板孔與掃描孔相對(duì)應(yīng)設(shè)置；染液輸入輸出泵5、沖洗液輸入輸出泵均通過相應(yīng)的膠管連接樣品池3的底部，樣品池3池壁下部緊貼池底設(shè)置有染液出入接口和沖洗液出入接口，樣品池3的頂部設(shè)置有樣品池蓋板8，樣品池3可以通過塑料注模成型制造。染液輸入輸出泵5用于將凝膠染色液輸送到樣品池3和回收到染液儲(chǔ)液盒，沖洗液輸入輸出泵用于將凝膠沖洗液輸送到樣品池3和回收到?jīng)_洗液儲(chǔ)液盒，這兩個(gè)泵用于為凝膠染色液或沖洗液輸送到樣品池3和回收到儲(chǔ)液盒提供壓力，通過改變電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向?qū)崿F(xiàn)液體的輸送和回收。凝膠染色和凝膠回收兩過程在密閉的暗箱1內(nèi)完成。

本發(fā)明中密閉的暗箱1與密閉的掃描室2還可以直接設(shè)計(jì)為一體的，通過在密閉不透光的箱體內(nèi)設(shè)置橫向隔板形成，密閉的暗箱1在上，密閉的掃描室2在下，橫向隔板上設(shè)置底板孔，樣品池底板6固定于底板孔中。

染液儲(chǔ)液盒為儲(chǔ)存溴化乙錠（eb）或其他凝膠染色液的塑料盒；沖洗液儲(chǔ)液盒為儲(chǔ)存凝膠沖洗液的塑料盒。

移動(dòng)掃描紫外光源9為條狀移動(dòng)式，其波長(zhǎng)根據(jù)被測(cè)樣品需求選配365納米、305納米、254納米、420納米中的任意一個(gè)。

移動(dòng)掃描ccd10為線陣列三色ccd器件,由數(shù)千個(gè)光敏單元排列在20～30mm長(zhǎng)的ccd襯底上構(gòu)成。

固定紫外光源11為凝膠回收所需的透射紫外光源，其波長(zhǎng)根據(jù)被測(cè)樣品需求選配365納米、305納米、254納米、20納米中的任意一個(gè)。

這種凝膠染色掃描成像裝置的染色成像方法：

第一步、把凝膠塊7置于樣品池3,啟動(dòng)染液輸入輸出泵5將染液由染液盒輸入到樣品池3，對(duì)凝膠進(jìn)行染色。

第二步、改變?nèi)疽狠斎胼敵霰?電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向，將染液回收到染液盒

第三步、啟動(dòng)沖洗液輸入輸出泵沖洗液由沖洗液盒輸入到樣品池3，對(duì)凝膠進(jìn)行沖洗。

第四步、改變沖洗液輸入輸出泵電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向，將沖洗液回收到?jīng)_洗液盒。

第五步、啟動(dòng)移動(dòng)掃描紫外光源9、移動(dòng)掃描ccd10，獲取凝膠圖像。

第六步、打開樣品池蓋板8，戴上護(hù)目鏡，開啟固定紫外光源11，進(jìn)行凝膠回收。