[发明专利]一种用于生物特征信息提取的输入和输出集成系统

说明书

本发明提出了一种用于生物特征信息提取的输入和输出集成系统，涉及生物信息检测技术领域，激光器发出的宽光谱脉冲激光被光波导传输并聚焦至所述检测区域，标记的被测物在所述检测区域受激光器发出的宽光谱脉冲激光照射后产生荧光信号，荧光光谱仪与光波导的输出端相耦合，荧光信号耦合进入荧光光谱仪；荧光光谱仪分别连接所述数字处理器和激光器，数字处理器将处理信号输出至所述电气控制部，电气控制部连接并控制激光器；荧光图像传感器与荧光光谱仪耦合，用于对荧光信号进行合成，生成荧光光谱曲线；荧光图像传感器连接计算系统，计算系统连接激光器，计算系统用于对荧光光谱曲线进行提取及分析，从而获得待测样品的生物特征信息。

技术领域

本发明涉及生物信息检测技术领域，具体涉及一种用于生物特征信息提取的输入和输出集成系统。

背景技术

随着生命科学研究的深入，人们现在已经知道特定生物功能的异常都是由生物体中某些基因异常表达或表达产物的异常修饰引起的。这些基因称为该生物功能的相关基因。为此，人类就开始了基因组计划，目前已有许多生物基因组(例如，酵母、人、水稻、鸡、鼠等)测序完成。测序结果表明微生物的基因组由几个到几千个不等的基因组成；人的基因组有25000多个基因，动物与人相当，而植物则甚至可达十几万个。

伴随着基因组计划的进行，许多高通量分析技术随之出现，例如，芯片技术、基因表达系列分析SAGE、抑制消减杂交等。这些高通量分析技术的共同特点是它们能同时测定生物体大量的基因甚至是全基因组(一般是几千到几万个基因)在具有特定生物功能变化(例如某种疾病)的研究对象中与参照物(例如，健康个体)的差异表达情况。与该生物功能相关的基因应该就在这些差异表达基因当中。

随着生物信息学蓬勃发展，己经产生了众多可以应用于实际领域的分支，药物设计、基因芯片设计均为以生物信息学为理论基础的而建立的新兴学科，具体可对多个符号序列进行对比，分析它们之间的相似性或不相似性；对多个蛋白质分子结构进行比对，比较相异的蛋白质结构；基因识别分析，对于任意一个给定的基因组序列，通过基因识别分析方法来识别、确定基因所在的范围或位置。

在生物信息学中，数据库技术是最基本的技术，生物信息的储存、管理、查询等功能是建立在数据库管理系统之上。运用多种方法对同一样品进行检测，并将数据综合进行分析，可以得到生物基因组组成的更丰富的信息，但是，现有技术的生物特征信息提取手段不但费时费力，而且在数据处理的过程中容易引入误差。因此，发展一种用于生物特征信息提取的输入和输出集成系统，具有重要的意义。

现有技术中，例如专利文献CN108885173A提供了用于利用时间分辨光谱法进行体内或离体实时表征生物样品的装置、系统和方法。光源生成光脉冲或连续光波并激发该生物样品，从而诱导响应荧光信号。多路信号分离器将该信号分解成光谱带，并向该光谱带施加时间延迟，以便利用检测器从来自单次激发脉冲的多个光谱带来捕获数据。通过对该光谱带的荧光强度大小和/或衰减进行分析而表征该生物样品。该样品可包含一种或多种外源或内源的荧光团。该系统可将荧光光谱法与其他光学光谱法或成像模式相结合，该光脉冲可聚焦在单个焦点处或在整个区域上进行扫描或图案化，但是该技术方案的生物特征信息提取手段仍费时费力。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种用于生物特征信息提取的输入和输出集成系统，包括：激光器，光波导，荧光光谱仪，荧光图像传感器，数字处理器，计算系统和电气控制部；

所述激光器耦合光波导，所述光波导中段的内部设置有检测区域，所述激光器发出的宽光谱脉冲激光被光波导传输并聚焦至所述检测区域，标记的被测物在所述检测区域受所述激光器发出的宽光谱脉冲激光照射后产生荧光信号，所述荧光光谱仪与光波导的输出端相耦合，荧光信号耦合进入荧光光谱仪；

所述荧光光谱仪分别连接所述数字处理器和激光器，所述数字处理器将处理信号输出至所述电气控制部，所述电气控制部连接并控制所述激光器；