一种高通量蛋白组织切片质谱成像系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术揭示了一种高通量蛋白组织切片质谱成像系统，包括运输机构、括试剂滴加检测区、震动检测区、温控检测区和蛋白质谱检测区。本发明专利技术的优点在于能够大批量的完成高通量检测，自动化程度高，降低实验所需人工成本，极大的提高了实验的效率，降低人为因素产生的试验误差。

High throughput protein tissue section mass spectrometry imaging system and control method thereof

The present invention discloses a high throughput protein tissue section mass imaging system, comprising a transport mechanism, comprising a reagent drop detection region, a shock detection region, a temperature control detection region, and a protein mass spectrometric detection region. The invention has the advantages that the high throughput detection can be completed in large quantities, the automation degree is high, the labor cost required by the experiment is reduced, the efficiency of the experiment is greatly improved, and the experimental error caused by the human factors is reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种高通量蛋白组织切片质谱成像系统及其控制方法
本专利技术涉及针对蛋白质谱成像领域，尤其涉及高通量质谱成像技术。
技术介绍
蛋白质谱技术简单来说就是一种将质谱仪用于研究蛋白质的技术。目前，它的基本原理是蛋白质经过蛋白酶的酶切消化后成肽段混合物，在质谱仪中肽段混合物电离形成带电离子，质谱分析器的电场、磁场将具有特定质量与电荷比值(即质荷比，M/Z)的肽段离子分离开来，经过检测器收集分离的离子，确定每个离子的M/Z值。经过质量分析器可分析出每个肽段的M/Z，得到蛋白质所有肽段的M/Z图谱，即蛋白质的一级质谱峰图，则成像构成所需的质谱图。但是目前的蛋白质谱仪都需要人工一个样品一个样品的操作，当需要大批量实验时，则需要实验员耗费大量的时间，因此需要设计一种自动化程度高的高通量质谱检测系统。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是实现一种高通量蛋白质谱系统。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种高通量蛋白组织切片质谱成像系统：水平设置的圆形轨道上固定有支撑基座，沿所述圆形轨道上设置有驱动齿条，所述支撑基座上固定有驱动电机，所述驱动电机上设有与驱动齿条啮合的驱动齿轮，所述驱动电机驱动所述支撑基座沿圆形轨道滑动，沿所述圆形轨道设有多个检测区，包括试剂滴加检测区、震动检测区、温控检测区和蛋白质谱检测区，所述支撑基座上固定有位于圆形轨道内侧的平移机构，所述平移机构包括固定在支撑基座上的X轴运动机架，以及固定在X轴运动机架上的Y轴运动机架，所述Y轴运动机架上设有向圆形轨道外侧延伸的支撑臂，所述支撑臂端部固定有至少三根尖端向上的支撑锥杆，用于存放蛋白组织切片的试管置于试管放置架上，所述试管放置架两侧设有支撑耳，所述支撑耳上设有与支撑锥杆配合的支撑孔；所述试剂滴加检测区固定有向下滴加试剂的滴液头，当所述试管放置架位移至试剂滴加检测区时，所述滴液头位于试管放置架的上方，所述滴液头经流量阀连通管道，所述管道经试剂泵连接试剂存放容器；震动检测区设有固定在升降基座上的震动平台，所述震动平台与升降基座之间通过弹簧支撑，且震动平台上固定有震动电机，当所述试管放置架位移至震动检测区时，所述震动平台位于试管放置架的下方，所述震动平台上设有至少三根尖端向上的上推锥杆，所述支撑耳上设有与上推锥杆配合的支撑孔；温控检测区设有导温板，所述导温板上设有向下延伸的导温组件，所述导温板通过升降气缸固定在位移平台下方，当所述试管放置架位移至温控检测区时，所述导温板位于试管放置架的上方，且升降气缸向下推送导温板，则每个所述导温组件分别伸入至每个样品试管内，所述导温板上固定有制热单元，所述导温组件包括导温杆，所述导温杆上设有侧向延伸的导温支杆；蛋白质谱检测区设有蛋白质谱仪，所述蛋白质谱仪设有上样单元，所述上样单元水平安装蛋白质谱仪插槽内，所述上样单元外端上表面设有上样区，所述蛋白质谱仪侧面固定有上样气缸，所述上样气缸的气缸杆水平伸缩，且端部固定在由上样单元延伸出的连接件上，所述蛋白质谱检测区上方设有支撑架，所述支撑架上的安装有可沿其水平滑动的滑块，所述支撑架上固定有驱动滑块滑滑动的送料气缸，所述滑块下方固定有竖直设置的取料气缸，所述取料气缸的气缸杆上固定有取料滴管，所述取料滴管竖直设置且上下两端均开口，所述取料滴管上端设有密封其上端开口的电磁阀，所述蛋白质谱仪与圆形轨道之间设有清洗杯，当所述送料气缸伸长至行程末端时，所述取料滴管位于试管放置架上方，当所述送料气缸收缩至行程始端时，所述取料滴管位于蛋白质谱仪的上样单元上样区上方，当所述送料气缸置于行程中部时，所述取料滴管位于清洗杯上方；质谱成像系统控制器，每个检测区的圆形轨道旁均设有位置传感器，所述位置传感器输出接触到支撑基座或支撑臂的感应信号至控制器，所述控制器输出驱动信号至蛋白质谱仪、驱动电机、平移机构、流量阀、试剂泵、升降基座、震动电机、升降气缸、制热单元、取料气缸、送料气缸、电磁阀、上样气缸，所述控制器接收蛋白质谱仪和流量阀的信号，并输出蛋白质谱仪的蛋白质谱图像信号至存储单元存储、至显示单元显示。所述支撑基座的侧面设有水平固定的平板，所述平板上设有一块电容屏，所述支撑臂上固定有一根笔头与平板接触的电容笔，所述平移机构活动至基准位时，所述电容笔位于电容屏上，所述电容屏输出坐标信号至控制器。所述位移平台通过滑套固定在支架上，所述支架上固定有其气缸杆连接位移平台的侧推气缸，当所述侧推气缸伸长至行程末端时，所述位移平台位于温控检测区，当所述侧推气缸收缩至行程始端时，所述位移平台位于清洗池上方，所述控制器输出驱动信号至侧推气缸的驱动部件。所述清洗池和清洗杯上方均设有进水管、底部均设有出水管、内壁底面均设有旋转叶片，所述控制器输出驱动信号至旋转叶片的驱动部件。所述导温板上设有制冷单元，所述控制器输出制冷信号至制冷单元，所述导温组件还包括感应杆，所述感应杆长于导温杆，所述感应杆的下端用于与样品试管底部接触，顶端与导温板之间设有感应元件，所述感应元件输出感应信号至控制器，所述感应杆上设有温度传感器，所述温度传感器输出温度信号至控制器。基于所述的高通量蛋白组织切片质谱成像系统的控制方法：1)系统启动，自检并获取人工输入的检测区循环顺序和各检测区检测参数；2)获取下一步需要进入的检测区；3)根据获取的位置传感器信号控制驱动电机旋转支撑基座至相应检测区；4)获取检测区检测参数；5)按照检测参数执行相应检测区装置；6)已完成检测区任务+1，并判断已完成检测区任务数量是否达到设定数量，若否则返回2)，若是则执行下一步；7)系统关闭，并报警提示。所述5)中各检测区工作方法如下：试剂滴加检测区：利用平移机构将样品试管逐一送至滴液头下方，滴液头通过流量阀向每个样品试管内滴加定额试剂，完成所有样品试管的试剂滴加后，平移机构回归至基准位；震动检测区：震动平台上升顶起试管放置架，驱动震动电机工作设定时间，震动平台下降将试管放置架放置到支撑锥杆上；温控检测区：驱动制冷单元或制热单元工作使导温板到达设定温度，升降气缸使导温组件伸入到样品试管内，使每个样品试管恒温静止设定时间后，升降气缸使导温组件上升离开样品试管，侧推气缸回收将导温板移动至清洗池上方，升降气缸使导温组件伸入到清洗池内，完成清洗后升降气缸使导温组件上升离开清洗池，侧推气缸伸长使导温板移动至温控检测区；蛋白质谱检测区：控制或保持电磁阀打开、取料气缸回收，送料气缸将取料滴管送至清洗杯上方，取料气缸伸长将取料滴管放置到清洗杯内，完成清洗后取料气缸回收使取料滴管离开清洗杯，送料气缸将取料滴管送至试管放置架上方，利用平移机构将一个未检测的样品试管送至取料滴管正下方，取料气缸伸长将取料滴管放置到样品试管内，关闭电磁阀后取料气缸回收使取料滴管离开样品试管，平移机构回归至基准位，送料气缸将取料滴管送上样单元上方，控制上样气缸使上样单元打开，取料气缸伸长将取料滴管放置到上样区上方，打开电磁阀后取料气缸回收并控制上样气缸使上样单元关闭，驱动蛋白质谱仪按照设定程序工作，取料气缸伸长将取料滴管放置到清洗杯内，完成清洗后取料气缸回收使取料滴管离开清洗杯。所述1)执行后，先将支撑基座位移至温控检测区，升降气缸向下伸长，利用温控检测区的感应杆获取试管放置架放置有样品试管的坐标，升降气缸在回缩，完成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高通量蛋白组织切片质谱成像系统，其特征在于：水平设置的圆形轨道上固定有支撑基座，沿所述圆形轨道上设置有驱动齿条，所述支撑基座上固定有驱动电机，所述驱动电机上设有与驱动齿条啮合的驱动齿轮，所述驱动电机驱动所述支撑基座沿圆形轨道滑动，沿所述圆形轨道设有多个检测区，包括试剂滴加检测区、震动检测区、温控检测区和蛋白质谱检测区，所述支撑基座上固定有位于圆形轨道内侧的平移机构，所述平移机构包括固定在支撑基座上的X轴运动机架，以及固定在X轴运动机架上的Y轴运动机架，所述Y轴运动机架上设有向圆形轨道外侧延伸的支撑臂，所述支撑臂端部固定有至少三根尖端向上的支撑锥杆，用于存放蛋白组织切片的试管置于试管放置架上，所述试管放置架两侧设有支撑耳，所述支撑耳上设有与支撑锥杆配合的支撑孔；所述试剂滴加检测区固定有向下滴加试剂的滴液头，当所述试管放置架位移至试剂滴加检测区时，所述滴液头位于试管放置架的上方，所述滴液头经流量阀连通管道，所述管道经试剂泵连接试剂存放容器；震动检测区设有固定在升降基座上的震动平台，所述震动平台与升降基座之间通过弹簧支撑，且震动平台上固定有震动电机，当所述试管放置架位移至震动检测区时，所述震动平台位于试管放置架的下方，所述震动平台上设有至少三根尖端向上的上推锥杆，所述支撑耳上设有与上推锥杆配合的支撑孔；温控检测区设有导温板，所述导温板上设有向下延伸的导温组件，所述导温板通过升降气缸固定在位移平台下方，当所述试管放置架位移至温控检测区时，所述导温板位于试管放置架的上方，且升降气缸向下推送导温板，则每个所述导温组件分别伸入至每个样品试管内，所述导温板上固定有制热单元，所述导温组件包括导温杆，所述导温杆上设有侧向延伸的导温支杆；蛋白质谱检测区设有蛋白质谱仪，所述蛋白质谱仪设有上样单元，所述上样单元水平安装蛋白质谱仪插槽内，所述上样单元外端上表面设有上样区，所述蛋白质谱仪侧面固定有上样气缸，所述上样气缸的气缸杆水平伸缩，且端部固定在由上样单元延伸出的连接件上，所述蛋白质谱检测区上方设有支撑架，所述支撑架上的安装有可沿其水平滑动的滑块，所述支撑架上固定有驱动滑块滑滑动的送料气缸，所述滑块下方固定有竖直设置的取料气缸，所述取料气缸的气缸杆上固定有取料滴管，所述取料滴管竖直设置且上下两端均开口，所述取料滴管上端设有密封其上端开口的电磁阀，所述蛋白质谱仪与圆形轨道之间设有清洗杯，当所述送料气缸伸长至行程末端时，所述取料滴管位于试管放置架上方，当所述送料气缸收缩至行程始端时，所述取料滴管位于蛋白质谱仪的上样单元上样区上方，当所述送料气缸置于行程中部时，所述取料滴管位于清洗杯上方；质谱成像系统控制器，每个检测区的圆形轨道旁均设有位置传感器，所述位置传感器输出接触到支撑基座或支撑臂的感应信号至控制器，所述控制器输出驱动信号至蛋白质谱仪、驱动电机、平移机构、流量阀、试剂泵、升降基座、震动电机、升降气缸、制热单元、取料气缸、送料气缸、电磁阀、上样气缸，所述控制器接收蛋白质谱仪和流量阀的信号，并输出蛋白质谱仪的蛋白质谱图像信号至存储单元存储、至显示单元显示。...

【技术特征摘要】
1.一种高通量蛋白组织切片质谱成像系统，其特征在于：水平设置的圆形轨道上固定有支撑基座，沿所述圆形轨道上设置有驱动齿条，所述支撑基座上固定有驱动电机，所述驱动电机上设有与驱动齿条啮合的驱动齿轮，所述驱动电机驱动所述支撑基座沿圆形轨道滑动，沿所述圆形轨道设有多个检测区，包括试剂滴加检测区、震动检测区、温控检测区和蛋白质谱检测区，所述支撑基座上固定有位于圆形轨道内侧的平移机构，所述平移机构包括固定在支撑基座上的X轴运动机架，以及固定在X轴运动机架上的Y轴运动机架，所述Y轴运动机架上设有向圆形轨道外侧延伸的支撑臂，所述支撑臂端部固定有至少三根尖端向上的支撑锥杆，用于存放蛋白组织切片的试管置于试管放置架上，所述试管放置架两侧设有支撑耳，所述支撑耳上设有与支撑锥杆配合的支撑孔；所述试剂滴加检测区固定有向下滴加试剂的滴液头，当所述试管放置架位移至试剂滴加检测区时，所述滴液头位于试管放置架的上方，所述滴液头经流量阀连通管道，所述管道经试剂泵连接试剂存放容器；震动检测区设有固定在升降基座上的震动平台，所述震动平台与升降基座之间通过弹簧支撑，且震动平台上固定有震动电机，当所述试管放置架位移至震动检测区时，所述震动平台位于试管放置架的下方，所述震动平台上设有至少三根尖端向上的上推锥杆，所述支撑耳上设有与上推锥杆配合的支撑孔；温控检测区设有导温板，所述导温板上设有向下延伸的导温组件，所述导温板通过升降气缸固定在位移平台下方，当所述试管放置架位移至温控检测区时，所述导温板位于试管放置架的上方，且升降气缸向下推送导温板，则每个所述导温组件分别伸入至每个样品试管内，所述导温板上固定有制热单元，所述导温组件包括导温杆，所述导温杆上设有侧向延伸的导温支杆；蛋白质谱检测区设有蛋白质谱仪，所述蛋白质谱仪设有上样单元，所述上样单元水平安装蛋白质谱仪插槽内，所述上样单元外端上表面设有上样区，所述蛋白质谱仪侧面固定有上样气缸，所述上样气缸的气缸杆水平伸缩，且端部固定在由上样单元延伸出的连接件上，所述蛋白质谱检测区上方设有支撑架，所述支撑架上的安装有可沿其水平滑动的滑块，所述支撑架上固定有驱动滑块滑滑动的送料气缸，所述滑块下方固定有竖直设置的取料气缸，所述取料气缸的气缸杆上固定有取料滴管，所述取料滴管竖直设置且上下两端均开口，所述取料滴管上端设有密封其上端开口的电磁阀，所述蛋白质谱仪与圆形轨道之间设有清洗杯，当所述送料气缸伸长至行程末端时，所述取料滴管位于试管放置架上方，当所述送料气缸收缩至行程始端时，所述取料滴管位于蛋白质谱仪的上样单元上样区上方，当所述送料气缸置于行程中部时，所述取料滴管位于清洗杯上方；质谱成像系统控制器，每个检测区的圆形轨道旁均设有位置传感器，所述位置传感器输出接触到支撑基座或支撑臂的感应信号至控制器，所述控制器输出驱动信号至蛋白质谱仪、驱动电机、平移机构、流量阀、试剂泵、升降基座、震动电机、升降气缸、制热单元、取料气缸、送料气缸、电磁阀、上样气缸，所述控制器接收蛋白质谱仪和流量阀的信号，并输出蛋白质谱仪的蛋白质谱图像信号至存储单元存储、至显示单元显示。2.根据权利要求1所述的高通量蛋白组织切片质谱成像系统，其特征在于：所述支撑基座的侧面设有水平固定的平板，所述平板上设有一块电容屏，所述支撑臂上固定有一根笔头与平板接触的电容笔，所述平移机构活动至基准位时，所述电容笔位于电容屏上，所述电容屏输出坐标信号至控制器。3.根据权利要求1或2所述的高通量蛋白组织切片质谱成像系统，其特征在于：所述位移...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌中鑫，王学林，安玉霞，王文茜，
申请(专利权)人：安徽天泽医疗器械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34