一种智能化毛细管电泳板设计及数据自动归集与全流程追溯的检测方法、设备、介质和程序产品

本发明涉及植物分子检测和实验数据管理，更具体地，涉及一种智能化毛细管电泳板设计及毛细管电泳数据自动归集与全流程追溯的检测方法、设备、介质和程序产品。

背景技术：

1、农作物品种dna指纹检测是品种鉴定、种质资源管理及标准指纹数据库建设的重要技术手段。目前，基于ssr标记的荧光毛细管电泳检测已成为重要方案。现有的荧光毛细管电泳检测流程通常涵盖pcr扩增、上机检测、原始数据生成、片段分析及人工判读等环节。虽然仪器厂商提供的原生软件及部分农业专用分析软件已能实现基本的峰图识别与等位基因判读，且部分数据库管理系统具备了初步的数据存储与比对功能，但在面对规模化农业分子质检及标准化指纹数据库建设的高通量需求时，现有技术仍存在以下缺陷：

2、第一，现有的样品信息、dna编号、pcr板位与电泳板孔位的映射关系往往分散保存在实验记录或独立的数据库中，而仪器上机配置文件通常需要人工依据实验设计结果手动编制或整理。这种人工转换过程不仅效率低，且易在多样本、多位点、多panel的复杂场景下出现样品编号错位、板位混淆或panel分配错误，导致检测任务与物理样本无法准确对应。

3、第二，毛细管电泳仪生成的原始数据文件通常存储在仪器本地工作站，将其转移至分析端或数据库端多依赖人工导出、复制上传或手动导入。在多仪器并行、多批次连续检测的场景下，容易发生文件遗漏、版本不一致或批次混淆的问题，从而使得原始数据与检测任务的绑定关系不稳定，影响数据的可追溯性。

4、第三，复杂电泳板的排版设计和结果归属对人工经验依赖较强。针对96孔、384孔等不同规格的电泳板，以及单株纯度检测中常见的多孔叠加复合排板需求，现有软件缺乏智能化的自动排版算法。技术人员往往依赖经验进行人工排板，难以灵活适应不同通道数仪器及不同样本量的动态变化，导致仪器通量利用率低，且难以保证排板逻辑的规范性。

5、第四，检测全过程追溯信息仍较分散。从试剂盒批次、pcr板制备、电泳板上机配置、仪器原始文件到最终分析结果，各环节信息往往孤立存储于不同的软件系统或纸质记录中。一旦需要进行质量复核或责任追溯，需跨多个系统人工拼凑信息链，难以形成从实验设计源头到数据入库终点的完整、自动化的全链路追溯体系。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种智能化毛细管电泳板设计及毛细管电泳数据自动归集与全流程追溯的检测方法、设备、介质和程序产品，克服目前检测流程组织、原始数据归属、复杂排板处理和过程追溯能力不足，难以充分适应规模化农业分子质检和标准指纹数据库建设需求的问题。

2、本技术第一方面公开一种智能化毛细管电泳板设计方法，包括：

3、获取待测样本及与样本对应的引物组合panel列表，panel列表包含n个互不冲突的引物组合；

4、从预配置的孔位数量序列中，选取大于或等于待测样本数量的最小孔位数值；

5、计算所述最小孔位数值与待测样本数量的差值x，在待测样本的序列末尾添加x个空白占位，得到具有最小孔位数值的基础样本序列；

6、将所述基础样本序列重复n次，并依次为第i次重复中的各孔位分配panel列表中第i个panel标识，i=1,2,…,n，形成包含所有样本与panel组合逻辑关系的全孔位列表；

7、根据目标电泳板的单板孔位容量，将所述全孔位列表划分为至少一个子列表，每个子列表对应一块电泳板，并按预设孔位映射关系将子列表中孔位的顺序号转换为电泳板上的实际孔位坐标；

8、根据所述实际孔位坐标、panel标识及样本信息，生成符合电泳仪输入格式的上机配置文件，且每块电泳板具有唯一标识，唯一标识自动生成，且包含用于后续数据自动归属绑定的结构化关联信息。

9、本技术第二方面公开一种毛细管电泳数据自动归集与全流程追溯的检测方法，包括：

10、采用本技术第一方面公开的设计方法生成包含与电泳板物理位置绑定的且具有唯一标识的上机配置文件，并由毛细管电泳仪执行检测生成原始数据文件；

11、监听所述电泳仪的数据输出，识别新生成的原始数据文件，并根据所述唯一标识对应的预计孔位数和/或预设时间阈值，判断该次电泳对应的整批原始数据文件是否已全部生成；

12、生成完毕后，计算每一个原始数据文件的校验码，将各文件及其校验码、唯一标识构成一数据包并进行推送；

13、接收所述数据包并利用所述校验码进行验证，验证通过后将各原始数据文件和唯一标识对应的实验记录绑定并存储；

14、根据绑定的关系，建立从实验设计、上机配置文件、原始数据文件到实验记录的全链路追溯信息。

15、本技术第三方面公开一种毛细管电泳数据自动归集与全流程追溯的检测系统，包括：

16、实验设计模块，用于执行根据本技术第一方面公开所述设计方法生成包含与电泳板物理位置绑定的且具有唯一标识的上机配置文件，并由毛细管电泳仪执行检测生成原始数据文件；

17、数据交换服务模块，部署于电泳仪控制端，用于监听所述电泳仪的数据输出，识别新生成的原始数据文件，并根据所述唯一标识对应的预计孔位数和/或预设时间阈值，判断该次电泳对应的整批原始数据文件是否已全部生成；生成完毕后，计算每一个原始数据文件的校验码，将各文件及其校验码、唯一标识构成一数据包并进行推送；以及，在出现上所述的任一种异常情形时，生成对应的错误提示并锁定该板标识对应的自动归集流程，转为待人工处理状态；

18、数据接收与绑定模块，用于接收所述数据包并利用所述校验码进行验证，验证通过后将各原始数据文件和唯一标识对应的实验记录绑定并存储；

19、追溯信息存储模块，用于根据绑定的关系，建立从实验设计、上机配置文件、原始数据文件到实验记录的全链路追溯信息。

20、本技术第四方面公开一种计算机设备，设备包括：存储器和处理器；存储器用于存储计算机程序；处理器执行计算机程序以实现上述方法的步骤。

21、本技术第五方面公开一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。

22、本技术第六方面公开一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。

23、本技术具有以下有益效果：

24、1、本技术通过最小基数样本结合panel循环填充算法，能够根据待测样本数量自动匹配最优的孔位数量序列，自动生成包含空白占位校正的基础样本序列，并将其与多个panel组合逻辑映射为全孔位列表。该方法不仅适用于标准的96孔板，还能通过逻辑分割与象限映射规则，自适应地生成384孔及其他任意规格电泳板的排板方案。此外，针对纯度检测等特殊场景，本技术支持多虚拟板的叠加与复合排板，确保了同一物理孔位内多引物组合的兼容性。这种自动化的排版方式摒弃了人工编制上机文件的繁琐过程，消除了人为操作导致的板位错配风险，并且还提高了大规模检测任务下的排板效率与仪器通量利用率。

25、2、本技术通过在排版阶段生成并嵌入唯一电泳板条码标识，建立了物理板位与数字任务的关联。在数据获取环节，系统通过监听仪器输出目录，结合预设的孔位数与时间阈值智能判断整批数据的生成完整性，并利用完整性校验码自动验证文件有效性。一旦校验通过，系统就将原始数据文件与对应的板标识及实验记录自动绑定存储。通过此种方式解决了传统人工拷贝导致的数据遗漏、批次混淆和归属不清楚问题，保证了海量原始数据采集的实时性和可靠性。

26、3、建立了从实验设计到数据入库的全链路追溯体系，本技术依托于自动排版生成的精确映射关系以及数据自动归集过程中的实时绑定记录，能够自动构建包含试剂盒身份、pcr板位、电泳板上机孔位、原始数据文件及各环节操作日志在内的全链路追溯信息链。任何一份最终入库的数据都可以反向追溯到其具体的实验设计源头、使用的试剂批次和操作人员，形成闭环。

27、4、本技术将排版逻辑、数据监听、校验绑定及追溯管理划分为独立的功能模块，不依赖特定型号的毛细管电泳仪原生软件。通过配置化的参数设置，系统可以灵活适配不同厂家、不同通道数的电泳仪器及多样化的场景，降低了系统集成和维护成本，也为未来新增检测项目或升级硬件设备预留了扩展空间。