基于FET3399-C嵌入式核心板的PCR解決方案

原創(chuàng) 2021-03-31 09:07:00 RK3399 RK3399開發(fā)板 3399開發(fā)板

PCR技術可以實現在體外對DNA片段進行大量的復制,使得原來微量的DNA片段擴增到易于檢測的界限,以達到對目標DNA片段的檢測效果,屬于生物檢測分析領域中最為關鍵的技術。PCR可應用在各種與核酸檢測相關的場景中,例如農業(yè)轉基因檢測、食品細菌檢測、動物疾病檢測等等,后來甚至發(fā)展到人類基因組的檢測中,為人類基因組的測序工程提供了基礎,做出了巨大的貢獻。


然而,即使傳統(tǒng) PCR 儀的技術非常成熟,但依然存在著自身的局限性。除了熱循環(huán)裝置復雜、擴增反應時間長以外,傳統(tǒng)PCR儀需要復雜的操作,并且體積太大,依賴外部設備(常常需要配備一臺計算機,安裝相應的軟件進行操作)。因此到目前為止,PCR檢測基本都固定在具有相當條件的實驗室環(huán)境下進行,而在設施比較簡陋甚至沒有任何輔助設施的環(huán)境中無法使用,其適用場景受到極大的限制。



設備大體積大
操作復雜,連接設備多

散熱大,不穩(wěn)定,價格高。。。

基于飛凌嵌入式FET3399-C 核心板嵌入式PCR系統(tǒng)的硬件實現,足以滿足系統(tǒng)的性能開銷,規(guī)避上面提到的限制??捎行Эs短的反應時間,高分辨率電容觸摸屏簡化了人機操作,能實現快速、準確、更高靈敏度的PCR擴增及實時熒光檢測。




 系統(tǒng)框圖:

PCR檢測系統(tǒng)應該至少包括以下功能模塊:前處理模塊(一般用于提取DNA)、溫控模塊、熒光檢測模塊。

FET3399-C核心板基于瑞芯微公司的RK3399處理器設計。具備2個ARM Cortex-A72內核,主頻1.8GHz;4個ARM Cortex-A53內核,主頻1.4GHz;GPU采用Mali-T864,支持OpenGL ES 1.1/2.0/3.0/3.1、OpenVG1.1、OpenCL、DX11;板載2GB LPDDR3 RAM,16GB eMMC ROM;具備多種顯示接口,包括HDMI 2.0、MIPI-DSI、eDP 1.3、DP 1.2,最大分辨率達4K,支持雙屏同顯、雙屏異顯;同時提供多種外設接口,如PCIe、USB3.0 Host、Type-C、MIPI-CSI、SPDIF、I2C、SPI、UART、ADC、PWM、GPIO、I2S(支持8路數字麥克風陣列輸入)和千兆以太網。

 FET3399-C核心板優(yōu)勢:

(1)核心板采用6核大小核架構設計,性能優(yōu)異,滿足試劑量大、算法復雜的應用場景設計;

(2)支持2D、3D、硬件視頻編解碼,界面運行流暢度高,可輕松實現教學視頻播放;

(3)雙硬件ISP,支持最高13MPix/s  CMOS攝像頭,支持OPENCV圖像視覺庫,可作為光學檢測器,固定在光學檢測結構的熒光接收處,提升圖像識別效率和準確度;

(4)Android7.1系統(tǒng)支持Tensorflow Lite、Caffe等多種AI框架,可在PCR儀器上安裝人臉識別攝像頭,方便醫(yī)務人員登錄系統(tǒng),免去復雜的信息錄入工作量;

(5)支持雙頻WiFi、藍牙5.0,可快速與各種型號手機端或者路由器連接;

(6)操作系統(tǒng)豐富,適合不同應用的工程師開發(fā),支持Linux、Android、Ubuntu操作系統(tǒng)。



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