本實用新型涉及基因檢測技術領域，具體而言，涉及一種液體活檢基因檢測電路。

背景技術：

空氣污染等環(huán)境因素導致近年來肺癌患病人數(shù)急劇增加，肺癌已經(jīng)成為發(fā)病率及死亡率均排名第一的惡性腫瘤。從2011年起，美國臨床癌癥協(xié)會(ASCO)以及國家綜合癌癥網(wǎng)絡(NCCN)建議晚期非鱗狀非小細胞肺癌(NSCLC)病人進行EGFR突變測試。其中，EGFR陽性的非小細胞肺癌病例在亞洲國家更為常見，因此對亞洲的非小細胞肺癌病人進行基因型測定更有實際意義。然而在臨床實踐中，尤其是在一些欠發(fā)達地區(qū)，EGFR的基因突變測試受到資源，醫(yī)生和費用上的限制，還遠遠不能滿足臨床需求。

在現(xiàn)在的臨床應用中，醫(yī)生不得不通過CT引導穿刺或者外科手術的辦法獲得腫瘤的組織樣本，再通過繁瑣的過程測得EGFR基因突變的種類，來指導靶向藥物的治療。首先，這個過程往往會增加病人的痛苦，產生額外的手術風險，并且腫瘤有異質性，對于已經(jīng)發(fā)生轉移的癌癥患者而言，通過穿刺或手術僅僅取某個部位的癌組織，并不能反映患者整體的情況。其次，有些患者自身的情況決定了他不適合組織活檢，而有些腫瘤在受到穿刺或手術的擾動之后，有加速轉移的風險。最后，組織活檢存在費用高等待時間長等諸多問題，其滯后性對患者的治療也是不利的。

因此，是否能夠通過外周血直接檢測肺癌基因突變的類型，即所謂的液體活檢技術，一直是各大診斷試劑公司研發(fā)的重點。但是，目前對于液體活檢進行肺癌基因突變的判斷尚無完善的方案。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種液體活檢基因檢測電路，通過電場作用實現(xiàn)患者的體液樣本和反應試劑之間的化學反應，反應速度較快，檢測的效率和精確度均較高，且實用性較佳。

第一方面，本實用新型實施例提供了一種液體活檢基因檢測電路，所述電路包括依次連接的控制模塊、電壓驅動模塊和液體活檢模塊，所述控制模塊還與所述液體活檢模塊連接；

所述控制模塊，用于向所述電壓驅動模塊傳輸?shù)谝或寗有盘?，以及用于接收所述液體活檢模塊反饋的第一檢測信號，并根據(jù)所述第一檢測信號判斷待檢測體液樣本對應的基因是否產生突變；

所述電壓驅動模塊，用于將所述第一驅動信號轉換為第二驅動信號，并將所述第二驅動信號傳輸至所述液體活檢模塊；

所述液體活檢模塊，用于根據(jù)所述第二驅動信號使所述待檢測體液樣本和反應試劑發(fā)生氧化還原反應，并將反應生成的所述第一檢測信號傳輸至所述控制模塊。

結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，還包括信號放大模塊和模數(shù)轉換模塊，所述液體活檢模塊之后依次連接有所述信號放大模塊和所述模數(shù)轉換模塊，所述模數(shù)轉換模塊與所述控制模塊電連接；

所述信號放大模塊，用于將液體活檢模塊反應生成的所述第一檢測信號進行放大處理，得到放大處理后的第二檢測信號；

所述模數(shù)轉換模塊，用于將所述第二檢測信號進行模數(shù)轉換處理，得到轉換處理后的第三檢測信號，并將所述第三檢測信號傳輸至所述控制模塊。

結合第一方面的第一種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，還包括放大控制模塊；所述放大控制模塊連接于所述控制模塊和所述信號放大模塊之間；

所述放大控制模塊，用于對所述信號放大模塊的放大處理模式進行切換控制，所述放大處理模式包括：高增益模式和低增益模式。

結合第一方面的第二種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，還包括校準模塊；所述校準模塊連接于所述控制模塊和所述電壓驅動模塊之間；

所述校準模塊，用于產生基準驅動信號，并根據(jù)所述基準驅動信號對所述控制模塊傳輸?shù)乃龅谝或寗有盘栠M行校準處理。

結合第一方面的第三種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，還包括通用輸入/輸出GPIO模塊；

所述放大控制模塊通過所述GPIO模塊與所述控制模塊電連接；所述校準模塊通過所述GPIO模塊與所述控制模塊電連接。

結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第五種可能的實施方式，其中，還包括條碼掃描模塊；所述條碼掃描模塊與所述控制模塊電連接；

所述條碼掃描模塊，用于對所述液體活檢模塊對應的條形碼進行掃描，得到掃描結果，以及將所述掃描結果發(fā)送至所述控制模塊。

結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第六種可能的實施方式，其中，還包括溫濕度檢測模塊；所述溫濕度檢測模塊與所述控制模塊電連接；

所述溫濕度檢測模塊，用于對所述液體活檢模塊的溫濕度進行檢測處理，得到溫濕度變化量，以及將所述溫濕度變化量發(fā)送至所述控制模塊。

結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第七種可能的實施方式，其中，還包括通用串行總線USB模塊；所述USB模塊與所述控制模塊電連接；

所述USB模塊，用于將所述控制模塊與外圍設備進行數(shù)據(jù)通信。

結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第八種可能的實施方式，其中，還包括電源模塊；所述電源模塊與所述控制模塊相連接；

所述電源模塊，用于為所述控制模塊供電。

結合第一方面的第一種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第九種可能的實施方式，其中，所述第一驅動信號為數(shù)字電壓信號；所述第二驅動信號為模擬電壓信號；所述第一檢測信號和所述第二檢測信號均為模擬電流信號；所述第三檢測信號為數(shù)字電流信號。

本實用新型實施例提供的液體活檢基因檢測電路，采用控制模塊、電壓驅動模塊和液體活檢模塊使得整個電路自動化和一體化，與現(xiàn)有技術中通過CT引導穿刺或者外科手術的辦法獲得腫瘤的組織樣本進行組織活檢存在費用高、等待時間長等諸多問題而實用性較差相比，其采用控制模塊可以向電壓驅動模塊傳輸?shù)谝或寗有盘枺员阌谠撾妷候寗幽K將第一驅動信號轉換為第二驅動信號，并傳輸至液體活檢模塊，上述液體活檢模塊則根據(jù)第二驅動信號使待檢測體液樣本和反應試劑發(fā)生氧化還原反應，并將反應生成的第一檢測信號傳輸至控制模塊，使得該控制模塊能夠根據(jù)第一檢測信號判斷待檢測體液樣本對應的基因是否產生突變，其通過電場作用實現(xiàn)患者的待檢測體液樣本和反應試劑之間的化學反應，反應速度較快，檢測的效率和精確度均較高，且能夠有效的判斷待檢測體液樣本對應的基因是否產生突變，實用性較佳。

為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1示出了本實用新型實施例所提供的一種液體活檢基因檢測電路的結構示意圖；

圖2示出了本實用新型實施例所提供的一種液體活檢基因檢測電路的具體結構示意圖；

圖3示出了本實用新型實施例所提供的一種液體活檢基因檢測電路中校準控制的電路圖。

主要元件符號說明：

11、控制模塊；22、電壓驅動模塊；33、液體活檢模塊；44、信號放大模塊；55、模數(shù)轉換模塊；66、放大控制模塊；77、校準模塊；88、USB模塊；99、電源模塊。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例?；诒緦嵱眯滦偷膶嵤├?，本領域技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

考慮到相關技術中通過CT引導穿刺或者外科手術的辦法獲得腫瘤的組織樣本，再通過繁瑣的過程測得EGFR基因突變的種類存在費用高、等待時間長、組織獲取困難且會增加患者的痛苦等諸多問題，基于此，本實用新型提供了一種液體活檢基因檢測電路，該檢測電路能夠通過電場作用實現(xiàn)患者的體液樣本和反應試劑之間的化學反應，反應速度較快，檢測的效率和精確度均較高，且實用性較佳。

參見圖1，本實用新型實施例提供了一種液體活檢基因檢測電路。該檢測電路具體包括：依次連接的控制模塊11、電壓驅動模塊22和液體活檢模塊33，控制模塊11還與液體活檢模塊33連接；

控制模塊11，用于向電壓驅動模塊22傳輸?shù)谝或寗有盘枺约坝糜诮邮找后w活檢模塊33反饋的第一檢測信號，并根據(jù)第一檢測信號判斷待檢測體液樣本對應的基因是否產生突變；

電壓驅動模塊22，用于將第一驅動信號轉換為第二驅動信號，并將第二驅動信號傳輸至液體活檢模塊33；

液體活檢模塊33，用于根據(jù)第二驅動信號使待檢測體液樣本和反應試劑發(fā)生氧化還原反應，并將反應生成的第一檢測信號傳輸至控制模塊11。

本實用新型實施例提供的液體活檢基因檢測電路，與現(xiàn)有技術中通過CT引導穿刺或者外科手術的辦法獲得腫瘤的組織樣本進行組織活檢存在費用高、等待時間長等諸多問題而實用性較差相比，其采用控制模塊11可以向電壓驅動模塊22傳輸?shù)谝或寗有盘枺员阌谠撾妷候寗幽K22將第一驅動信號轉換為第二驅動信號，并傳輸至液體活檢模塊33，上述液體活檢模塊33則根據(jù)第二驅動信號使待檢測體液樣本和反應試劑發(fā)生氧化還原反應，并將反應生成的第一檢測信號傳輸至控制模塊11，使得該控制模塊11能夠根據(jù)第一檢測信號判斷待檢測體液樣本對應的基因是否產生突變，其通過電場作用實現(xiàn)患者的待檢測體液樣本和反應試劑之間的化學反應，反應速度較快，檢測的效率和精確度均較高，且能夠有效的判斷待檢測體液樣本對應的基因是否產生突變，實用性較佳。

具體的，本實用新型實施例所提供的液體活檢基因檢測電路中的控制模塊11能夠向電壓驅動模塊22傳輸?shù)谝或寗有盘枺允沟蒙鲜鲭妷候寗幽K22能夠進行第一驅動信號至第二驅動信號的轉換，并將轉換后的第二驅動信號傳輸至液體活檢模塊33，以使得上述液體活檢模塊33能夠根據(jù)該第二驅動信號使待檢測體液樣本和反應試劑發(fā)生氧化還原反應，且將反應生成的第一檢測信號反饋至控制模塊11，控制模塊11則根據(jù)該反饋的第一檢測信號直接判斷待檢測體液樣本對應的基因是否產生突變。

其中，本實用新型實施例中的控制模塊11優(yōu)選的采用FPGA(Field－Programmable Gate Array,現(xiàn)場可編程門陣列)QIJIAN,且能夠通過燒錄Firmware程序來實現(xiàn)各功能模塊的相互通信和控制。

另外，本實用新型實施例所提供的液體活檢基因檢測電路可供采用的反應試劑有多種，不同反應試劑與待檢測體液樣本之間的反應結果將對應不同基因段的突變情況。

進一步的，為了更好的對液體活檢模塊33反應生成的第一檢測信號進行分析和處理，參見圖2，本實用新型實施例在液體活檢模塊33之后依次連接有信號放大模塊44和模數(shù)轉換模塊55，且該模數(shù)轉換模塊55與控制模塊11電連接。具體的，將液體活檢模塊33檢測得到的較為微弱的第一檢測信號，通過個核心為三極管的裝置輸出得到一個波形相似，幅值卻比之前的微弱電信號大得多的第二檢測信號，然后，模數(shù)轉換模塊55與信號放大模塊44電連接，能夠將放大處理得到的第二檢測信號轉換為第三檢測信號，且將該第三檢測信傳輸至控制模塊11，以便于該控制模塊11可以直接對數(shù)字的第三檢測信號進行讀取和顯示。

其中，本實用新型實施例所提供的液體活檢基因檢測電路將第一驅動信號優(yōu)選為數(shù)字電壓信號，第二驅動信號優(yōu)選為模擬電壓信號，而液體活檢模塊33檢測得到的第一檢測信號為模擬電流信號，該第一檢測信號放大后的第二檢測信號亦為模擬電流信號，該第二檢測信號模數(shù)轉換處理后的第三檢測信號為數(shù)字電流信號。

另外，本實用新型實施例所提供的檢測電路檢測得到的第三檢測信號能夠通過預設閾值進行待檢測體液樣本對應的基因是否產生突變的判斷。此外，通過設置的陽性對照和陰性對照，在上述第三檢測信號大于預設閾值時，上述待檢測體液樣本呈陽性，小于或等于預設閾值時，該待檢測體液樣本呈陰性。

進一步的，參見圖2，本實用新型實施例在控制模塊11與信號放大模塊44之間還連接有放大控制模塊66，該放大控制模塊66可以對信號放大模塊44的放大處理模式進行控制，其中，上述放大處理模塊包括高增益模式和低增益模式。另外，該放大控制模塊66通過本實用新型實施例所提供的液體活檢基因檢測電路包括的GPIO(General Purpose Input Output,通用輸入/輸出)模塊與控制模塊11電連接，即控制模塊11通過擴充的IO口(GPIO)實現(xiàn)對放大控制模塊66的控制。

進一步的，為了確?？刂颇K11傳輸?shù)牡谝或寗有盘柕木_控制，參見圖2，本實用新型實施例還包括校準模塊77，該校準模塊77，用于產生基準驅動信號，并根據(jù)基準驅動信號對控制模塊11傳輸?shù)牡谝或寗有盘栠M行校準處理。同樣的，該校準模塊77通過上述GPIO模塊與控制模塊11電連接，即控制模塊11通過擴充的IO口(GPIO)實現(xiàn)對校準模塊77的控制。

具體的，上述檢測電路中的控制模塊11通過控制模擬開關使校準模塊77輸出不同的基準電壓(基準驅動信號)，該基準電壓連接到圖3中的“連接內部校準電壓”端。整個校準過程具體通過如下步驟實現(xiàn)：

1)斷開圖3中的“低量程校準控制”開關和“高量程校準控制”開關，關閉“量程控制”開關，用模數(shù)轉換模塊55采集低量程偏置電壓為Voff_low；打開“量程控制”開關，用模數(shù)轉換模塊55采集高量程偏置電壓為Voff_hi。

2)打開圖3中的“低量程校準控制”開關，關閉“高量程校準控制”開關，關閉“量程控制”開關，控制校準模塊77輸出-2.048V和2.048V，則輸入的實際電流分別為-2.048V/10M，Ω＝-204.8nA和204.8nA，用模數(shù)轉換模塊55分別采集的數(shù)值分別為V1和V2。

3)打開圖3中的“高量程校準控制”開關，關閉“低量程校準控制”開關，打開“量程控制”開關，控制校準模塊77輸出-2.048V和2.048V，則輸入的實際電流分別為-2.048V/40.2k，Ω＝-50.95uA和50.95uA，用模數(shù)轉換模塊55采集的數(shù)值分別為V3和V4。

4)實際測量的電流按上述校準的參數(shù)換算。低量程時，I＝(Vout-Voff_low)*204.8*2/(V2-V1)nA；高量程時，I＝(Vout-Voff_hi)*50.95*2/(V4-V3)uA。其中Vout為模數(shù)轉換模塊55采集到的值。

進一步的，本實用新型實施例所提供的檢測電路還包括條碼掃描模塊，該條碼掃描模塊與控制模塊11電連接，用于對液體活檢模塊33對應的條形碼進行掃描，并將掃描得到的掃描結果發(fā)送至控制模塊11，以通過該控制模塊11傳輸至外圍設備進行實時查看。

進一步的，本實用新型實施例所提供的檢測電路還包括溫濕度檢測模塊，該溫濕度檢測模塊通過與控制模塊11電連接，將對液體活檢模塊33進行溫濕度檢測處理得到的溫濕度變化量發(fā)送至控制模塊11，以通過該控制模塊11進行后續(xù)分析處理。

進一步的，參見圖2，為了更好的實現(xiàn)上述檢測電路與外圍設備之間的數(shù)據(jù)通信，本實用新型實施例還包括USB(Universal Serial Bus，通用串行總線)模塊，該USB模塊88與控制模塊11連接，是實現(xiàn)外圍設備(如PC機)和檢測電路的控制模塊11通信的橋梁，PC機通過USB數(shù)據(jù)線連接到控制模塊11進行數(shù)據(jù)的傳輸和處理，控制模塊11則控制USB模塊88功能的正常運行。

進一步的，參見圖2，本實用新型實施例還包括電源模塊99，該電源模塊99與控制模塊11電連接，用于為該控制模塊11供電。另外，該電源模塊99還包括電源切斷開關和LED顯示燈以及設備DC電源的輸入接口，以能夠為上述設備供電。

本實用新型實施例提供的液體活檢基因檢測電路，與現(xiàn)有技術中通過CT引導穿刺或者外科手術的辦法獲得腫瘤的組織樣本進行組織活檢存在費用高、等待時間長等諸多問題而實用性較差相比，其采用控制模塊11可以向電壓驅動模塊22傳輸?shù)谝或寗有盘?，以便于該電壓驅動模塊22將第一驅動信號轉換為第二驅動信號，并傳輸至液體活檢模塊33，上述液體活檢模塊33則根據(jù)第二驅動信號使待檢測體液樣本和反應試劑發(fā)生氧化還原反應，并將反應生成的第一檢測信號傳輸至控制模塊11，使得該控制模塊11能夠根據(jù)第一檢測信號判斷待檢測體液樣本對應的基因是否產生突變，其通過電場作用實現(xiàn)患者的待檢測體液樣本和反應試劑之間的化學反應，反應速度較快，檢測的效率和精確度均較高，且能夠有效的判斷待檢測體液樣本對應的基因是否產生突變，實用性較佳。

在本實用新型所提供的實施例中，應該理解到，所揭露裝置，可以通過其它的方式實現(xiàn)。以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式，又例如，多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些通信接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機械或其它的形式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡單元上。可以根據(jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現(xiàn)本實施例方案的目的。

另外，在本實用新型提供的實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。

所述功能如果以軟件功能單元的形式實現(xiàn)并作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中?；谶@樣的理解，本實用新型的技術方案本質上或者說對現(xiàn)有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的部分可以以軟件產品的形式體現(xiàn)出來，該計算機軟件產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，服務器，或者網(wǎng)絡設備等)執(zhí)行本實用新型各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括：U盤、移動硬盤、只讀存儲器(ROM，Read-Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋，此外，術語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

最后應說明的是：以上所述實施例，僅為本實用新型的具體實施方式，用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制，本實用新型的保護范圍并不局限于此，盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改或可輕易想到變化，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改、變化或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型實施例技術方案的精神和范圍。都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。