(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210980821.0 (22)申请日 2022.08.16 (71)申请人 之江实验室 地址 311100 浙江省杭州市余杭区中泰街 道之江实验室南湖总部 (72)发明人 张迪鸣　徐中原　张小玉　张云山　 吴越　杨文剑　廖雨恒　 (74)专利代理 机构 杭州浙科专利事务所(普通 合伙) 33213 专利代理师 陈洁 (51)Int.Cl. G01N 21/64(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种双通道高通量全自动钙离子探针筛选 装置及方法 (57)摘要 本发明属于钙 离子探针筛选技术领域， 公开 了一种双通道高通量全自动钙离子探针筛选装 置及方法， 包括移动模块， 光谱测量模块， 控制电 路模块、 数据采集模块和滤光片组切换模块； 移 动模块用于对待测样品孔位实现二维方向的移 动和定位； 光谱测量模块用于实现样品溶液的荧 光光谱测量与采集； 控制电路模块用于控制LED 光源的恒流输出、 控制移动模块实现二维方向移 动和定位， 以及控制滤光片组切换模块切换滤光 片； 数据采集模块用于实现待测钙 离子探针溶液 的荧光光谱检测与数据的记录和保存； 所述滤光 片组切换模块用于实现滤光片组的切换。 本装置 具有结构简单， 成本低， 高通量， 检测速度快， 检 测通道灵活等特点， 极大限度的节约了时间成本 和人力成本 。 权利要求书3页 说明书7页 附图5页 CN 115389473 A 2022.11.25 CN 115389473 A 1.一种双通道高通量全自动钙离子探针筛选装置， 其特征在于， 包括移动模块， 光谱测 量模块， 控制电路模块、 数据采集模块和滤光片组切换模块； 所述移动模块用于对待测钙离 子探针筛选溶液的样品孔 位实现二维方向的移动和定位； 所述光谱测量模块用于实现待测钙离 子探针筛选样品溶 液的荧光光谱测量与采集； 所述控制电路模块用于控制LED光源的恒流输出、 控制移动模块实现二维方向的移动 和定位， 以及控制滤光片组切换模块进行 滤光片的切换； 所述数据采集模块用于实现待测钙离子探针溶液的荧光光谱检测与数据的记录和保 存； 所述滤光片组切换模块用于实现滤光片组的切换。 2.根据权利要求1所述的双通道高通量全自动钙离子探针筛选装置， 其特征在于， 所述 移动模块包括X轴移动单元、 Y轴移动单元、 96孔板支架 （102） ； 所述X轴移动单元用于实现X 轴方向的移动， 所述Y轴移动单元固定连接在X轴移动单元上， 用于实现Y轴方向的移动， 所 述96孔板支架 （102） 固定在Y轴移动单元上， 所述96孔板支架 （102） 上具有96孔板 （111） ， 所 述 96孔板 （1 11） 在X轴移动单 元和Y轴移动单 元的带动下沿X轴和Y轴运动。 3.根据权利要求2所述的双通道高通量全自动钙离子探针筛选装置， 其特征在于， 所述 X轴移动单元包括第一滚珠丝杠 （103） 、 第一步进电机 （104） 、 第一滑块 （105） 和第一步进电 机驱动器 （106） ； 所述第一步进电机驱动器 （106） 连接第一步进电机 （104） ， 所述第一步进电 机驱动器 （106） 用于驱动第一步进电机 （104） ， 所述第一步进电机 （104） 连接第一滚珠丝杠 （103） ， 所述第一滚珠丝杠 （103） 与第一滑块 （105） 螺纹连接， 所述第一步进电机 （104） 转动 带动第一滚 珠丝杠 （103） 转动从而带动第一滑 块 （105） 沿X轴方向运动； 所述Y轴移动单元固 定连接在第一滑块 （105） 上， 所述Y轴移动单元包括第二滚珠丝杠 （107） 、 第二步进电机 （108） 、 第二滑块 （109） 和第二步进电机驱动器 （110） ， 第二步进电机驱动器 （110） 连接第二 步进电机 （108） ， 所述第二步进电机驱动器 （110） 用于驱动第二步进电机 （108） ， 所述第二步 进电机 （108） 连接第二滚珠丝杠 （107） ， 所述第二滚珠丝杠 （107） 与第二滑块 （109） 螺纹连 接， 所述第二步进电机 （108） 转动带动第二滚 珠丝杠 （107） 转动从而带动第二滑 块 （109） 沿Y 轴方向运动。 4.根据权利要求3所述的双通道高通量全自动钙离子探针筛选装置， 其特征在于， 所述 光谱测量模块包括法兰盘支架 （201） ， 所述法兰盘支架 （201） 分为法兰盘上支架 （201 ‑1） 和 法兰盘下支架 （201 ‑2） ， 所述法兰盘上支架 （201 ‑1） 和法兰盘下支架 （201 ‑2） 分别位于96孔 板 （111） 的上表面和下表面， 所述法兰盘上支架 （201 ‑1） 上表面固定连接有第一法兰盘 （202） ， 所述第一法兰盘 （202） 上固定有LED光源 （203） ， 所述LED光源 （203） 包括可切换点亮 的蓝光LED和黄光LED， 所述法兰盘下支架 （201 ‑2） 下表面固定有第二法兰盘 （204） ， 第一准 直镜 （208） 与第二法兰盘 （204） 固定连接， 微型光谱仪电源适配器 （205） 连接微型光谱仪 （206） ， 所述微型光谱仪 （20 6） 通过标准光纤 （207） 连接 到第一准直镜 （208） 。 5.根据权利要求4所述的双通道高通量全自动钙离子探针筛选装置， 其特征在于， 所述 滤光片组切换模块包括舵机 （301） 、 滤光片支架 （302） 、 第一导轨 （303） 、 第二导轨 （304） 、 往 复运动传动结构 （305） ； 所述滤光片支架 （302） 分为滤光片上支架和滤光片下支架， 所述滤 光片上支架和滤光片下支架分别位于96孔板 （111） 的上表面和下表面， 所述滤光片上支架 放置第一滤光片 （306） 和第二滤光片 （307） ， 所述滤光片下支架放置第三滤光片 （308） 和第权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115389473 A 2四滤光片 （309） ， 所述第一滤光片 （306） 与第三滤光片 （308） 上下对应， 所述第二滤光片 （307） 和第四滤光片 （309） 上下对应， 所述滤光片上支架与第一导轨 （303） 固定连接， 所述滤 光片下支架与第二导轨 （304） 固定连接， 所述法兰盘上支架 （201 ‑1） 和法兰盘下支架 （201 ‑ 2） 边沿分别固定安装有滑道 （310） ， 所述第一导轨 （303） 和第二导轨 （304） 可在滑道 （310） 内 穿梭， 所述舵机 （301） 与往复运动传动结构 （305） 连接， 所述往复运动传动结构 （305） 连接第 一导轨 （303） 和第二导轨 （304） ， 所述往复运动传动结构 （305） 用于实现将舵机 （301） 旋转轴 （301‑1） 的旋转 运动转换成往复运动。 6.根据权利要求5所述的双通道高通量全自动钙离子探针筛选装置， 其特征在于， 所述 往复运动传动结构 （305） 为条形环， 所述条形环上端与第一导轨 （303） 的端部固定连接， 下 端与第二导轨 （304） 的端部固定连接， 所述舵机 （301） 包括旋转轴 （301 ‑1） 和旋转轴 （301 ‑1） 末端的圆柱头 （301 ‑2） ， 所述圆柱头 （301 ‑2） 套接于条形环中， 当所述旋转轴 （301 ‑1） 转动 时， 所述圆柱头 （301 ‑2） 在条形环中上下运动， 从而带动第一导轨 （303） 和第二导轨 （304） 水 平往复运动。 7.根据权利要求1所述的双通道高通量全自动钙离子探针筛选装置， 其特征在于， 所述 数据采集模块包括上位机， 控制电路模块 通过数据线与上位机连接， 建立数据通信。 8.根据权利要求5所述的双通道高通量全自动钙离子探针筛选装置， 其特征在于， 所述 控制电路模块包括控制盒 （401） ， 控制盒 （401） 内包括控制芯片、 串口芯片、 LED亮度控制模 块； 所述控制芯片与第一步进电机驱动器 （106） 和第二步进电机驱动器 （110） 电连接， 用于 实现控制第一步进电机 （104） 和第二步进电机 （108） 的移动； 所述LED亮度控制模块与LED光 源 （203） 电连接， 用于实现LED光源 （203） 的亮灭、 亮度调节和切换黄光或蓝光； 上位机通过 数据线与串口芯片连接， 用于实现接收上位机指令并控制。 9.根据权利要求4所述的双通道高通量全自动钙离子探针筛选装置， 其特征在于， 包括 24V电源 （501） ， 所述24V电源 （501） 用于给第一步进电机 （104） 和第二步进电机 （108） 和LED 光源 （203） 供电。 10.一种利用如权利要求1 ‑8任一项所述的双通道高通量全自动钙离子探针筛选装置 进行双通道高通 量全自动钙离 子探针筛选的方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 准备步骤： 步骤1： 将24V电源 （501） 以及微型光谱仪电源适配器 （205） 通上电源后， 然后将装置数 据线与上位机相连接； 步骤2： 打开上位机， 打开与本装置的通讯端口， 选择蓝光或黄光模式， 选择自动或手动 扫描模式； 步骤3： 将待测样品放入96孔板 （111） 中， 然后将96孔板 （111） 固定在96孔板支架 （102） 中； 光源控制步骤： 在 上位机上选择LED光源 （203） 的亮度， 控制电路模块接收到