专利名称：一种电泳成分分析方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及生物化学领域，特别是涉及一种电泳成分分析方法和系统。
背景技术：
电泳是指带电荷的粒子或分子在直流电泳电场中移动的现象，在生物化学领域， 作为电泳成分的带电粒子或分子可以为蛋白质、核酸分子、凝胶分子等。电泳是在电泳电场 的作用下、在一定PH值的电泳液中进行的，电泳成分的迁移速度由其所带的电荷量及其分 布决定，当电泳电场、电泳液的PH值以及电泳成分确定之后，电泳成分的迁移速度也就确 定了。以蛋白质为例，作为一种两性电解质，蛋白质在一定的PH条件下将带有电荷，蛋白质 的种类不同，所带的电荷种类、电荷量及其分布也有所不同，因此，将不同蛋白质的混合物 放在电泳槽的起点，开始电泳后，由于不同蛋白质在同一电泳电场作用下的迁移速度不同， 因而经过一段时间后，同种蛋白质因为迁移速度相同而形成该蛋白质的电泳带，不同种类 的蛋白质位于不同的电泳带中而被分开。因此，电泳可以作为将不同种类的蛋白质分离开 来的一种手段。电泳只是将不同种类的电泳成分定性分离的手段，要想进一步分析各种电泳成 分，还需要进行定量的检测。现有的定量检测电泳成分的技术，是利用光学、光谱学、电化学 的方法进行的。以凝胶电泳定量检测电泳成分的技术为例，现有技术首先进行凝胶的电泳， 将不同种类的凝胶分离开来，然后对分离开的所有凝胶分别进行剥离凝胶板、干燥固定、染 色和脱色、光学扫描得到光谱、绘制光谱校正曲线等工序，这里所述的每一步工序都很费 时，以干燥固定工序为例，需要用凝胶干燥仪对分离开的所有凝胶分别进行干燥处理，且该 工序中的干燥温度、干燥后的凝胶湿度以及干燥时间长度都会影响电泳成分分析的质量， 其他工序亦是如此。由此可见，利用现有技术来定量检测电泳成分，需要进行的工序很多，每一步工序 都很耗时，因此，每一次分析都要经过很长时间才能得到检测结果。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种电泳成分分析方法和系统，能够实时定量 地分析电泳成分的含量。本发明解决上述技术问题的技术方案如下一种电泳成分分析方法，该方法包 括预先保存各种电泳成分在不同电泳电场作用下、在不同PH值的电泳液中电泳时 的电泳成分含量与成分电场的对应关系；待检测电泳成分在设定电泳电场作用下、在设定PH值的电泳液中电泳时，检测所 述待检测电泳成分的成分电场，根据所述待检测电泳成分在设定电泳电场作用下、在设定 PH值的电泳液中电泳时的电泳成分含量与成分电场的对应关系，得到所述待检测电泳成分
的含量。
另外，本发明还提供了一种电泳成分分析系统，该系统包括存储装置和检测与分 析装置，其中所述存储装置用于，保存各种电泳成分在不同电泳电场作用下、在不同PH值的电 泳液中电泳时的电泳成分含量与成分电场的对应关系；所述检测与分析装置用于，当待检测电泳成分在设定电泳电场作用下、在设定PH 值的电泳液中电泳时，检测所述待检测电泳成分的成分电场；从所述存储装置获得所述待 检测电泳成分在设定电泳电场作用下、在设定PH值的电泳液中电泳时的电泳成分含量与 成分电场的对应关系；根据所述存储装置获得所述待检测电泳成分在设定电泳电场作用 下、在设定PH值的电泳液中电泳时的电泳成分含量与成分电场的对应关系，得到所述待检 测电泳成分的含量。本发明的有益效果是本发明中，由于预先保存了各种电泳成分在不同电泳电场 作用下、在不同PH值的电泳液中电泳时的电泳成分含量与成分电场的对应关系，当待检测 电泳成分在设定电泳电场作用下、在设定PH值的电泳液中电泳时，只需要检测到待检测电 泳成分的成分电场，即可根据待检测电泳成分在该设定电泳电场作用下、在该设定PH值的 电泳液中电泳时的电泳成分含量与成分电场的对应关系，得到待检测电泳成分的含量，因 此，利用本发明的技术方案，在电泳的同时即可实时定量地获得待检测电泳成分的含量。


图1为本发明提供的电泳成分分析方法流程图；图2为薄膜晶体管的横断面结构图；图3为薄膜晶体管检测成分电场的原理图；图4为本发明提供的电泳成分分析系统结构图；图5为本发明提供的电泳成分分析系统第一实施例的俯视图；图6为三种蛋白质在本发明提供的电泳成分分析系统中电泳的实施例的俯视图；图7为三种蛋白质分别引起的检测器输出电流的变化情况图；图8为本发明提供的电泳成分分析系统第二实施例的俯视图；图9为本发明提供的二维电泳成分分析系统中的检测与分析装置的实施例结构 图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并 非用于限定本发明的范围。图1为本发明提供的电泳成分分析方法流程图。如图1所示，该方法包括步骤101 预先保存各种电泳成分在不同电泳电场作用下、在不同PH值的电泳液 中电泳时的电泳成分含量与成分电场的对应关系；这里，电泳电场是使电泳成分发生电泳的动力，为直流电场，本发明中，电泳电场 的电场方向为水平方向。电泳电场的强度大小不同，电泳成分的迁移速度也有所不同，电泳 电场强度越大，则电泳成分的迁移速度也就越大。因此，本发明中，需要预先保存各种电泳 成分在不同电泳电场作用下电泳时的电泳成分含量与成分电场的对应关系。
电泳成分包括各种蛋白质、核酸分子、凝胶分子等生物分子。在电泳液中进行电泳 时，各种电泳成分上面均携带有一定量的电荷，这些电荷产生的电场称为电泳成分的成分 电场，由于电泳液的PH值不同，各种电泳成分所带的电荷量及其分布就有所不同，这些电 荷所产生的成分电场以及电泳成分的迁移速度也都不同，因此，本发明中，需要预先保存各 种电泳成分在不同PH值的电泳液中电泳时的电泳成分含量与成分电场的对应关系。步骤102 待检测电泳成分在设定电泳电场作用下、在设定PH值的电泳液中电泳 时，检测待检测电泳成分的成分电场。这里，在对待检测电泳成分进行检测时，电泳液的PH为设定PH值，电泳电场也为 设定电泳电场，该设定的PH值和设定的电泳电场均包含在步骤101中所述的不同PH值和 不同电泳电场的范围内，这样，本发明就可以通过查询步骤101所述的对应关系，来实时定 量地分析电泳成分。待检测电泳成分上的电荷可以产生成分电场，成分电场可以通过检测手段获得其 强度，从而根据电场与电荷量的换算方法，得到待检测电泳成分上的电荷量，进而得到该待 检测电泳成分的含量。如果有多种待检测电泳成分，则首先需要确定电泳过程中分离出来 的不同待检测电泳成分的种类，然后再确定各待检测电泳成分的含量。由于每种电泳成分 在PH值一定的电泳液中的荷质比为已知数据，当电泳液的电泳电场强度确定时，每种电泳 成分的迁移速度也就确定了，因此，多种待检测电泳成分的混合物成分经过一定时间的电 泳之后，可以通过分离出的不同电泳带的位置来确定各待检测电泳成分的种类，再利用各 待检测电泳成分所形成的电泳带上的电荷量，来确定该电泳成分的含量。步骤103 根据待检测电泳成分在设定电泳电场作用下、在设定PH值的电泳液中 电泳时的电泳成分含量与成分电场的对应关系，得到待检测电泳成分的含量。这里，在步骤102得到待检测电泳成分的成分电场后，就可以根据步骤101中所述 预先保存的该待检测电泳成分在设定电泳电场作用下、在设定PH值的电泳液中电泳时的 电泳成分含量与成分电场的对应关系，得到待检测电泳成分的含量。待检测电泳成分的含量可以为待检测电泳成分的质量，或为待检测电泳成分的体 积，或为待检测电泳成分的分子的数量，或为待检测电泳成分在所有待检测电泳成分中的 质量百分比，或为待检测电泳成分在所有待检测电泳成分中的体积百分比，或为待检测电 泳成分的分子数量在所有待检测电泳成分的分子数量中的比例。步骤102中，检测待检测电泳成分的成分电场的方法为检测待检测电泳成分的 成分电场引起的检测器输出电信号的变化量；根据检测器输出电信号的变化量，确定待检 测电泳成分的成分电场。如果待检测电泳成分进一步为两种以上的待检测电泳成分；则步骤102中检测待 检测电泳成分的成分电场的方法为预先保存各种电泳成分在不同电泳电场作用下、在不同PH值的电泳液中电泳时 的电泳成分种类与其移动速度的对应关系；各待检测电泳成分在设定电泳电场作用下、在设定PH值的电泳液中电泳时，检测 各待检测电泳成分的移动速度，根据各待检测电泳成分在设定电泳电场作用下、在设定PH 值的电泳液中电泳时的电泳成分种类与其移动速度的对应关系，确定各待检测电泳成分的 种类；
检测每种待检测电泳成分的成分电场所引起的检测器输出电信号的变化量；根据 每种待检测电泳成分的成分电场所引起的检测器输出电信号的变化量，确定该待检测电泳 成分的成分电场。这里，检测器在没有受到外加成分电场的作用时，没有输出电信号，或者输出一恒 定的电信号，或者输出一变化的电信号，该变化的电信号可以为正弦规律变化的电信号，或 阶跃信号，或其他变化的电信号。当待检测电泳成分的成分电场作用于检测器时，会使检测 器的输出电信号发生一定的变化，例如，没有外加成分电场时检测器不输出电信号，当成分 电场作用于检测器时输出电信号；或者没有外加成分电场时检测器输出一恒定的电信号， 当成分电场作用于检测器时输出另一电信号，该电信号随着成分电场逐渐靠近检测器而逐 渐增强，当成分电场离检测器最近时，该输出电信号达到峰值，然后随着成分电场逐渐远离 检测器，输出的电信号逐渐减弱，最终成分电场的作用消失，输出电信号恢复为原来的恒定 电信号；或者没有外加成分电场时检测器输出一变化的电信号，例如，输出正弦规律变化的 信号，当成分电场作用于检测器时，检测器的输出电信号为调幅信号，其振幅为成分电场强 度的正比函数，等等。利用检测器输出电信号的变化量，即可根据检测器已知的输出信号对输入信号的 响应规律，确定待检测电泳成分的成分电场。例如，如果在没有外加成分电场时检测器输 出一恒定的电信号，当成分电场作用于检测器时输出另一电信号，该电信号随着成分电场 逐渐靠近检测器而逐渐增强，当成分电场离检测器最近时，该输出电信号达到峰值，然后随 着成分电场逐渐远离检测器，输出的电信号逐渐减弱，最终成分电场的作用消失，输出电信 号恢复为原来的恒定电信号，那么，可以根据跟检测器固有的输出信号对输入信号的响应 规律，将输出电信号的峰值减去原来输出的恒定电信号，作为输出电信号的变化量，根据该 变化量的大小，来确定待检测电泳成分的成分电场。另外，在电泳成分进行电泳的起始点 以及检测器的位置都固定的情况下，当电泳液的PH值和电泳电场都已设定时，可以根据电 泳开始时间以及检测器输出的电信号峰值出现的时间，计算得到待检测电泳成分的迁移速 度，进而利用该迁移速度，以及预先保存的各种电泳成分在不同电泳电场作用下、在不同PH 值的电泳液中电泳时的电泳成分种类与其移动速度的对应关系，确定待检测电泳成分的种 类。本发明提供的电泳成分分析方法中，检测器可以有多种选择，例如，可以为薄膜晶 体管，也可以为利用其他在受到待检测电泳成分上的电荷产生的成分电场影响时输出电信 号发生变化的检测器，薄膜晶体管具体可以为非晶硅薄膜晶体管(TFT)，或为多晶硅薄膜晶 体管，或其他薄膜晶体管。这里，由于本发明中的检测器为输出电信号的检测器，在受到外加电场影响时，其 输出电信号会实时发生变化，因此，该检测器可以与实时分析装置连接，在检测器受到外加 成分电场的影响的同时即可分析确定该成分电场的强度，进而确定待检测电泳成分的种 类、迁移速度以及含量等，且误差很小，相对于现有技术，本发明提供的电泳成分分析方法 操作简单、有效、实时性好且准确度高。图2为薄膜晶体管的横断面结构图。如图2所示，薄膜晶体管制作于衬底201上， 该衬底可以为玻璃，也可以为单晶硅，或为其他物质。薄膜晶体管具有两个栅极，即底部栅 极202和电荷诱发栅极203，底部栅极202的材料可以为重掺杂晶体硅，也可以为其他物质，底部栅极202可以作为控制电极来控制薄膜晶体管输出电流的通断，也可以与漏极205 — 起控制薄膜晶体管输出电流的通断。另外，薄膜晶体管的源极为204。在底部栅极202和电 荷诱发栅极203的外部都有绝缘层207，这两层绝缘层207之间为薄膜半导体层206，薄膜 半导体层206的材料可以为非晶硅，也可以为其他具有半导体特性的物质，薄膜半导体层 206用于接收外加电场的作用，使源极204与漏极205之间的输出电流大小发生变化，当外 加电场作用于薄膜半导体层206时，薄膜晶体管的源极204与漏极205之间的输出电流会 发生变化，且目前该变化规律，即薄膜晶体管的转移特性，为已知规律。图3为薄膜晶体管检测成分电场的原理图。如图3所示，薄膜晶体管的偏置端 301处加入偏置电压后，可以在漏极与源极之间产生恒定的输出电流，当读出控制电极302 控制底部栅极202处于导通状态，且带有电荷的待检测电泳成分，如蛋白质电泳带、核酸分 子等，接近电荷诱发栅极203时，待检测电泳成分中的电荷所形成的成分电场作用于薄膜 晶体管的薄膜半导体层，从而改变输出电流的大小。薄膜晶体管的输出电流进入分析装置 4022，分析装置4022通过分析该输出电流的变化量，分析确定待检测电泳成分的含量。由 于待检测电泳成分中的电荷量及分布决定了成分电场，而成分电场又与薄膜晶体管的输出 电流变化量具有特定的比例关系，因此，分析装置4022分析得到薄膜晶体管的输出电流变 化量，就可以确定待检测电泳成分所带的总电荷量，对于每一种待检测电泳成分来说，由于 单个待检测电泳成分的分子所带电荷量及其分布为已知，因此，在得到待检测电泳成分所 带的总电荷量之后，就可以确定待检测电泳成分的分子数量，进而确定待检测电泳成分的 质量、体积以及这些量在所有待检测电泳成分中所占的比例。步骤101中，在保存各种电泳成分在不同电泳电场作用下、在不同PH值的电泳液 中电泳时的电泳成分含量与成分电场的对应关系之前，该方法进一步包括确定各种电泳 成分在不同电泳电场作用下、在不同PH值的电泳液中电泳时的电泳成分含量与成分电场 的对应关系，确定方法为根据单位含量的每种电泳成分在不同电泳电场作用下、在不同 PH值的电泳液中电泳时的电荷分布，计算该电泳成分的成分电场，得到单位含量的每种电 泳成分在不同电泳电场作用下、在不同PH值的电泳液中电泳时的电泳成分含量与成分电 场的对应关系；则根据待检测电泳成分在设定电泳电场作用下、在设定PH值的电泳液中电泳时 的电泳成分含量与成分电场的对应关系，得到待检测电泳成分的含量的方法为计算待检测电泳成分在设定电泳电场作用下、在设定PH值的电泳液中电泳时，待 检测电泳成分的成分电场与单位含量的待检测电泳成分的成分电场之间的比例关系，得到 待检测电泳成分的含量与单位含量的待检测电泳成分的含量之间的比例关系；根据待检测电泳成分的含量与单位含量的待检测电泳成分的含量之间的比例关 系，得到待检测电泳成分的含量。这里，利用电荷分布计算电场的方法为现有的成熟技术。在利用单位含量的每种 电泳成分在不同电泳电场作用下、在不同PH值的电泳液中电泳时的电荷分布，计算得到该 电泳成分的成分电场之后，由于该电泳成分的含量为单位含量，因此，就可以得到该电泳成 分的含量、即单位含量与该电泳成分的成分电场之间的对应关系，进而，在步骤102中检测 得到待检测电泳成分的成分电场后，即可利用待检测电泳成分的成分电场与单位含量待检 测成分的成分电场之间的比例关系，确定该待检测电泳成分的含量。
图4为本发明提供的电泳成分分析系统结构图。如图4所示，该系统包括存储装 置401和检测与分析装置402，其中存储装置401用于，保存各种电泳成分在不同电泳电场作用下、在不同PH值的电 泳液中电泳时的电泳成分含量与成分电场的对应关系；检测与分析装置402用于，当待检测电泳成分在设定电泳电场作用下、在设定PH 值的电泳液中电泳时，检测待检测电泳成分的成分电场；从存储装置401获得待检测电泳 成分在设定电泳电场作用下、在设定PH值的电泳液中电泳时的电泳成分含量与成分电场 的对应关系；根据待检测电泳成分在设定电泳电场作用下、在设定PH值的电泳液中电泳时 的电泳成分含量与成分电场的对应关系，得到待检测电泳成分的含量。检测与分析装置402包括检测器4021和分析装置4022，其中检测器4021用于，对自身接收的待检测电泳成分的成分电场做出响应，响应为输 出电信号发生变化，将输出电信号的变化量发送到分析装置4022 ；分析装置4022用于，根据检测器4021输出电信号的变化量，确定待检测电泳成分 的成分电场。进一步地，待检测电泳成分可以为两种以上的待检测电泳成分；这时，检测与分析 装置402需要首先确定各待检测电泳成分的种类，然后检测各待检测电泳成分的成分电场 所引起的输出电信号的变化量，进而确定各待检测电泳成分的含量；存储装置401进一步用于，保存各种电泳成分在不同电泳电场作用下、在不同PH 值的电泳液中电泳时的电泳成分种类与其移动速度的对应关系；检测与分析装置402包括检测器4021和分析装置4022，其中检测器4021用于，当各待检测电泳成分在设定电泳电场作用下、在设定PH值的电 泳液中电泳时，检测各待检测电泳成分的移动速度，并将各待检测电泳成分的移动速度发 送到分析装置4022 ；对自身接收的每种待检测电泳成分的成分电场做出响应，响应为输出 电信号发生变化，将每种待检测电泳成分的成分电场所引起的输出电信号的变化量发送到 分析装置4022 ；分析装置4022用于，从存储装置401获得各待检测电泳成分在设定电泳电场作用 下、在设定PH值的电泳液中电泳时的电泳成分种类与其移动速度的对应关系，以及各待检 测电泳成分的移动速度，确定各待检测电泳成分的种类；根据每种待检测电泳成分的成分 电场所引起的检测器4021输出电信号的变化量，确定该待检测电泳成分的成分电场。本发明提供的电泳成分分析系统中，检测器有很多中选择，例如，可以为TFT，或为 多晶硅薄膜晶体管，或为其他薄膜晶体管，当然，也可以为利用其他在受到待检测电泳成分 上的电荷产生的成分电场影响时输出电信号发生变化的检测器。另外，本发明中，检测器也可以为一个以上的检测器，例如，可以为一个检测器，也 可以为两个以上的检测器组成的线阵列，各检测器的排列方向与电泳电场的方向平行，例 如，各检测器的排列方向与电泳电场的方向相同，或相反；由于各检测器的排列方向与电泳 电场的方向平行，而待检测电泳成分在电泳电场的作用下，沿着与电泳电场的方向平行的 方向进行电泳，因此，各检测器可以依次对待检测电泳成分的成分电场进行检测，从而确定 其含量，同时，由于各检测器的位置和待检测电泳成分进行电泳的起始端的位置都是固定 的，本发明还可以确定该待检测电泳成分的迁移速度。检测器还可以为多个检测器组成的二维面阵列，这种二维面阵列由多个相互平行的线阵列组成，每条线阵列上的检测器同时、 或者不同时进行检测。本发明中，待检测电泳成分是在电泳槽中进行电泳，检测器位于电泳槽的下方。这里，检测器位于电泳槽的下方，则待检测电泳成分在电泳槽中进行电泳时，待检 测电泳成分的成分电场就可以近距离地作用于检测器，这样，检测器的精度和灵敏度就可 以达到很高，从而使本发明的分析结果相对现有技术更加准确。图5为本发明提供的电泳成分分析系统第一实施例的俯视图。如图5所示，该系 统中待检测电泳成分在电泳槽501中进行电泳，电泳的起始位置为502所在的直线处，在电 泳电场的作用下，待检测电泳成分沿着电泳方向503进行电泳。该系统只用一个检测器，位 于电泳槽的下方，且位于待检测电泳成分的电泳路径上，其附图标号为4021，检测器4021 的输出电流进入分析装置4022。图6为三种蛋白质在本发明提供的电泳成分分析系统中电泳的实施例的俯视图。 如图6所示，三种蛋白质在电泳槽501中进行电泳，由于迁移速度不同，三种蛋白质沿电泳 方向503形成三个独立的电泳带，这三个电泳带的附图标号分别为601、602和603，由图6 可以看出，电泳带601的迁移速度最快，而电泳带603的迁移速度最慢，这样，电泳带601、 602和603依次经过位于电泳槽下方的检测器4021，其成分电场也就依次作用于检测器 4021，使检测器4021的输出电流发生变化，与检测器4021相连接的分析装置4022对检测 器4021的输出电流进行检测，从而计算得到输出电流的变化量，进而分析确定这三种蛋白 质的含量。这三种蛋白质分别引起的检测器输出电流的变化情况如图7所示。图7为三种蛋白质分别引起的检测器输出电流的变化情况图。图7中，横轴表示 时间，纵轴表示检测器的输出电流或电压。如图7所示，当没有外加电场作用时，检测器的 输出电流为恒定电流，当图6中所示的三种蛋白质各自形成的电泳带601、602和603依次 经过检测器4021，其成分电场也就依次作用于检测器4021时，检测器4021的输出电流发生 变化，形成图7所示的附图标号分别为701、702和703的电流峰值，由三个峰值的出现时间 可以计算出三种蛋白质的迁移速度，进而获得这三种蛋白质各自的种类，由三个峰值的大 小可以确定三种蛋白质的成分电场，进而确定这三种蛋白质各自的含量。图8为本发明提供的电泳成分分析系统第二实施例的俯视图。如图8所示，该系 统中的检测器为多个检测器组成的线阵列，该线阵列位于电泳槽501的下方，各检测器的 排列方向与电泳方向503平行，也就是与电泳电场的方向平行，各检测器的输出信号都进 入分析装置4022。三种蛋白质在电泳槽501中进行电泳，形成三个相互分离的电泳带601、 602和603。这样，各检测器4021的读出控制电极依次使相应的检测器处于导通状态，从而 各检测器4021依次输出信号至分析装置4022，分析装置4022通过对各检测器的输出信号 进行分析，可以确定这三种蛋白质的成分电场，进而确定这三种蛋白质各自的含量。图9为本发明提供的二维电泳成分分析系统中的检测与分析装置的实施例结构 图。如图9所示，该检测与分析装置中的检测器为多个检测器组成的二维面阵列，所有检测 器都位于电泳槽501的下方，各检测器通过偏置线902获得偏置电压，每一列检测器的输出 电信号进入同一个放大器904，各放大器放大后的电信号通过模拟开关905进入模数转换 器906，从而进行下一步的分析。图9中的圆圈处为检测器的电荷诱发栅极203。该检测与 分析装置具有多条读出控制线901，每条读出控制线901能控制一行检测器的底部栅极202的通断，从而控制该行检测器能够向放大器904输出电信号，或者不能向放大器904输出电 信号。栅极驱动器903可以控制各条读出控制线901的电平高低，进而控制各读出控制线 901所连接的多个检测器中的底部栅极202处于导通状态或不导通状态，栅极驱动器903 可采用TFT-液晶(LCD)栅极驱动器。图9所示的实施例中，任意时刻只有一条读出控制线 901所连接的底部栅极202处于导通状态，且当底部栅极202处于导通状态时，该底部栅极 202所在检测器可以向该列检测器所连接的放大器904输出电信号。由此可见，本发明具有以下优点(1)本发明中，由于预先保存了各种电泳成分在不同电泳电场作用下、在不同PH 值的电泳液中电泳时的电泳成分含量与成分电场的对应关系，当待检测电泳成分在设定 电泳电场作用下、在设定PH值的电泳液中电泳时，只需要检测到待检测电泳成分的成分电 场，即可根据待检测电泳成分在该设定电泳电场作用下、在该设定PH值的电泳液中电泳时 的电泳成分含量与成分电场的对应关系，得到待检测电泳成分的含量，因此，利用本发明的 技术方案，在电泳的同时即可实时定量地获得待检测电泳成分的含量。(2)本发明中，由于所采用的检测器为输出电信号的检测器，在受到外加电场影响 时，其输出电信号会实时发生变化，因此，这种检测器可以与实时分析装置连接，在检测器 受到外加成分电场的影响的同时即可分析确定该成分电场的强度，进而确定待检测电泳成 分的种类、迁移速度以及含量等，且误差很小，相对于现有技术，本发明提供的电泳成分分 析方法操作简单、有效、实时性好且准确度高。(3)本发明中，检测器既可以为一个检测器，又可以为多个检测器组成的线阵列 或二维面阵列，不同的检测器数量以及排列方式可以有不同的用途，例如，线阵列可以用于 实时定量检测蛋白质、凝胶等的成分，而二维面阵列还可以进一步应用于检测核酸分子，如 DNA的测序，因此，本发明的应用范围很广泛，且应用前景广阔。(4)本发明中，由于预先保存了各种电泳成分在不同电泳电场作用下、在不同PH 值的电泳液中电泳时的电泳成分含量与成分电场的对应关系，因此，利用本发明的技术方 案来实时定量检测待检测电泳成分的含量，只需要利用检测器自动检测出该待检测电泳成 分的成分电场，即可利用分析装置实时自动地进行分析，整个过程基本不需要人工，因此， 本发明的技术方案操作简单，不需要大量的学习即可掌握，相对于现有技术，能够减少相应 操作人员的培训费用，使用成本很低。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和 原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种电泳成分分析方法，其特征在于，该方法包括预先保存各种电泳成分在不同电泳电场作用下、在不同PH值的电泳液中电泳时的电泳成分含量与成分电场的对应关系；待检测电泳成分在设定电泳电场作用下、在设定PH值的电泳液中电泳时，检测所述待检测电泳成分的成分电场，根据所述待检测电泳成分在设定电泳电场作用下、在设定PH值的电泳液中电泳时的电泳成分含量与成分电场的对应关系，得到所述待检测电泳成分的含量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，检测所述待检测电泳成分的成分电场的 方法为检测所述待检测电泳成分的成分电场引起的检测器输出电信号的变化量；根据所 述检测器输出电信号的变化量，确定所述待检测电泳成分的成分电场。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待检测电泳成分进一步为两种以上 的待检测电泳成分；则检测所述待检测电泳成分的成分电场的方法为预先保存各种电泳成分在不同电泳电场作用下、在不同PH值的电泳液中电泳时的电 泳成分种类与其移动速度的对应关系；各待检测电泳成分在设定电泳电场作用下、在设定PH值的电泳液中电泳时，检测各 待检测电泳成分的移动速度，根据各待检测电泳成分在设定电泳电场作用下、在设定PH值 的电泳液中电泳时的电泳成分种类与其移动速度的对应关系，确定各待检测电泳成分的种 类；检测每种待检测电泳成分的成分电场所引起的检测器输出电信号的变化量；根据每种 待检测电泳成分的成分电场所引起的检测器输出电信号的变化量，确定该待检测电泳成分 的成分电场。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述检测器为非晶硅薄膜晶体管。
5.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，在保存各种电泳成分在不同电泳电 场作用下、在不同PH值的电泳液中电泳时的电泳成分含量与成分电场的对应关系之前，该 方法进一步包括确定各种电泳成分在不同电泳电场作用下、在不同PH值的电泳液中电泳 时的电泳成分含量与成分电场的对应关系，确定方法为根据单位含量的每种电泳成分在 不同电泳电场作用下、在不同PH值的电泳液中电泳时的电荷分布，计算该电泳成分的成分 电场，得到单位含量的每种电泳成分在不同电泳电场作用下、在不同PH值的电泳液中电泳 时的电泳成分含量与成分电场的对应关系；则所述根据所述待检测电泳成分在设定电泳电场作用下、在设定PH值的电泳液中电 泳时的电泳成分含量与成分电场的对应关系，得到所述待检测电泳成分的含量的方法为计算所述待检测电泳成分在设定电泳电场作用下、在设定PH值的电泳液中电泳时，所 述待检测电泳成分的成分电场与所述单位含量的待检测电泳成分的成分电场之间的比例 关系，得到所述待检测电泳成分的含量与所述单位含量的待检测电泳成分的含量之间的比 例关系；根据所述待检测电泳成分的含量与所述单位含量的待检测电泳成分的含量之间的比 例关系，得到所述待检测电泳成分的含量。
6.一种电泳成分分析系统，其特征在于，该系统包括存储装置和检测与分析装置，其中所述存储装置用于，保存各种电泳成分在不同电泳电场作用下、在不同PH值的电泳液 中电泳时的电泳成分含量与成分电场的对应关系；所述检测与分析装置用于，当待检测电泳成分在设定电泳电场作用下、在设定PH值的 电泳液中电泳时，检测所述待检测电泳成分的成分电场；从所述存储装置获得所述待检测 电泳成分在设定电泳电场作用下、在设定PH值的电泳液中电泳时的电泳成分含量与成分 电场的对应关系；根据所述待检测电泳成分在设定电泳电场作用下、在设定PH值的电泳液 中电泳时的电泳成分含量与成分电场的对应关系，得到所述待检测电泳成分的含量。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述检测与分析装置包括检测器和分析 装置，其中所述检测器用于，对自身接收的所述待检测电泳成分的成分电场做出响应，所述响应 为输出电信号发生变化，将输出电信号的变化量发送到所述分析装置；所述分析装置用于，根据所述检测器输出电信号的变化量，确定所述待检测电泳成分 的成分电场。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述待检测电泳成分进一步为两种以上的待检测电泳成分；所述存储装置进一步用于，保存各种电泳成分在不同电泳电场作用下、在不同PH值的 电泳液中电泳时的电泳成分种类与其移动速度的对应关系；所述检测与分析装置包括检测器和分析装置，其中所述检测器用于，当各待检测电泳成分在设定电泳电场作用下、在设定PH值的电泳液 中电泳时，检测各待检测电泳成分的移动速度，并将各待检测电泳成分的移动速度发送到 所述分析装置；对自身接收的每种待检测电泳成分的成分电场做出响应，所述响应为输出 电信号发生变化，将每种待检测电泳成分的成分电场所引起的输出电信号的变化量发送到 所述分析装置；所述分析装置用于，从所述存储装置获得各待检测电泳成分在所述设定电泳电场作用 下、在所述设定PH值的电泳液中电泳时的电泳成分种类与其移动速度的对应关系，以及各 待检测电泳成分的移动速度，确定各待检测电泳成分的种类；根据每种待检测电泳成分的 成分电场所引起的所述检测器输出电信号的变化量，确定该待检测电泳成分的成分电场。
9.根据权利要求7或8所述的系统，其特征在于，所述检测器为薄膜晶体管。
10.根据权利要求7或8所述的系统，其特征在于，所述检测器为一个以上的检测器；且如果检测器为两个以上的检测器，则各检测器的 排列方向与所述电泳电场的方向平行；和/或，所述待检测电泳成分在电泳槽中进行电泳，所述检测器位于所述电泳槽的下方。
全文摘要
本发明涉及一种电泳成分分析方法和系统。该方法包括预先保存各种电泳成分在不同电泳电场作用下、在不同PH值的电泳液中电泳时的电泳成分含量与成分电场的对应关系；待检测电泳成分在设定电泳电场作用下、在设定pH值的电泳液中电泳时，检测待检测电泳成分的成分电场，根据待检测电泳成分在设定电泳电场作用下、在设定pH值的电泳液中电泳时的电泳成分含量与成分电场的对应关系，得到待检测电泳成分的含量。利用本发明的技术方案，能实时定量地分析电泳成分的含量。
文档编号G01N27/26GK101957337SQ20101026347
公开日2011年1月26日 申请日期2010年8月26日 优先权日2010年8月26日
发明者夏国杰, 宫滨生, 李孔宁, 李霞, 杜磊, 王凯 申请人:哈尔滨医科大学