Team:SJTU-BioX-Shanghai/Improve-cn

改进
改进动机

由于时间仓促,原有双蛋白反应体系存在诸多问题。这些问题主要包括:

处理数据的设备:使用PC端来处理数据,虽然可以利用服务器进行数据回传,但毕竟违背APP处理数据的初衷。

原有盒子设计的不合理:原盒子对于手机机型限制过大;未考虑到反应区域与摄像头及光源远近对成像的影响。

数据量对于结果准确性的影响:采用原双蛋白反应体系,数据量太少,会影响结果准确性。

改进后的适用条件:

1. 双离子导致双蛋白表达的反应体系趋于成熟稳定;

2. 有能力进行大规模精确数据收集的团队;

3. 项目成功地商业化。

反应卡的制作及设计

反应卡如下图所示。左边是混色卡。两种离子不同浓度下混合,然后表达为两种蛋白会产生混合色。大量的混合色实验数据绘制就可以得到一张色彩渐变的卡片,也即反应卡的一部分——混色卡。卡片上每一个点处的位置对应于混合色为该点处颜色时两种离子的各自浓度。绿色区域放置菌样,也即反应区域。这样做的好处是利于商业化应用。反应卡可以迅速大量生产,且无需额外的标准反应区域也节约了成本。另外,也使同一盒子可以进行多次检测。同时,每一次检测都会再次拍摄混合色卡,这消除了光和卡片材料等外界因素对分析精度的影响。

反应盒和APP的适应性改进

盒子的开孔位置由边角换到中间,这样做有三点益处:

1. 减少反应区域与摄像头及光源远近对成像的影响;

2. 可以适用于一切机型;

3. 增强了盒子的密封性,减少了外界光源对拍照的影响。

但这样做也会带来一个问题,拍摄的的区域会变得不准确。于是,对APP进行了改进。在APP的拍摄界面中心处增加一个十字的准星。同时,在反应卡中心位置处也增加一准星(图中绿色十字)。拍摄时,若两准星重合,则说明拍摄区域正确。

工作流程

使用者在将样品加入反应区域充分反应后,进行拍照。拍照后得到两个区域的色彩信息,,然后将反应区域RGB值与混色区域RGB值进行比对,找到相应的颜色点的位置在反应卡上的位置,从而分别得出两种离子浓度。

更进一步的设想

简洁唯美!在上述的设想中,相关的设计还可以做更进一步的简化。设计图如下。中间的区域为反应区域,其周边圆环区域为校准区。在前述设想中的混色卡可以将之取消,对应数据直接存储于APP中,而校准区则用以消除了光和卡片材料等外界因素对分析精度的影响。校准区的工作原理类似吸光光度仪的空白液校准原理,利用白色的校准区来对APP中存储的混色数据进行调整。其余原理及操作与前述相同。