Jump to content

    
Sign in to follow this  
genseq

Секвенатор на FPGA

Recommended Posts

30 minutes ago, blackfin said:

готовые измерители заряда

Спасибо за ссылку.

На сайте ti.com вроде больше информации. Например на DDC316 больше информации в pdf (16 каналов, 50$ в партии 1к).

 

Edited by Leka

Share this post


Link to post
Share on other sites

Кстати, у указанных микросхем (ADAS* и DDC*) слишком большие шумы для данной задачи, например 0,32...0,4фКл для ADAS*.

Для сравнения, при токе 1пА, накопленный в течении 100мксек заряд будет 0,1фКл.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

 

14 часов назад, blackfin сказал:

Вроде бы,  есть готовые измерители заряда на 256 каналов: ADAS1256

PS. 256-channel, current-to-digital converter module: ADAS1135

Очень похоже на то, что это самый лучший вариант. Точнее - ADAS1134 (128-канальный, 24-разрядный current-to-digital converter module). Применяется в компьютерной томографии. В Россию поставляется, но стоимость не нашёл. Если ADAS1256 (252-канальный, 16-разрядный) стоит около $300, то его 128-канальный собрат вряд ли будет дороже. И нужно просто купить этот модуль (10х10 мм) и попробовать его в деле. Для простой оценки ячеек чувствительности должно быть вполне достаточно. А если для секвенирования чувствительности не хватит, то можно будет взять его схему за основу при разработке ASIC.

Edited by genseq
ошибка

Share this post


Link to post
Share on other sites
В 03.11.2019 в 01:23, Leka сказал:

вариант ... усилитель напряжения без обратной связи

Т.е. компаратор? Вариант пореальнее — мешок TLV9062, на них 126 усилителей переменного тока на ФВЧ инфранизкой частоты на усилителях заряда с программно замкнутой ОС. 126 каналов разбить на группы по 8, каждую оцифровывать и обрабатывать 8-разрядным микроконтроллером.

Share this post


Link to post
Share on other sites
23 minutes ago, Plain said:

Т.е. компаратор?

Нет, усилитель напряжения с фиксированным коэффициентом усиления.

По n-МОП или p-МОП технологии можно сделать каскад, где Кус определяется геометрическими размерами транзисторов (резисторы не нужны). Многокаскадный усилитель даст общее нужное усиление без обратной связи. Задача реализации такого усилителя в ASIC - как раз для студента, поэтому и предлагаю такой вариант.

На покупных ОУ усиление, конечно, надо задать резисторами обратной связи.

32 minutes ago, Plain said:

TLV9062

Шумы больше на 1кГц. Но можно и с них начать, а потом заменить на получше.

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 минуты назад, Leka сказал:

На покупных ОУ усиление, конечно, надо задать резисторами обратной связи

У усилителей заряда резисторы отсутствуют, в ТЗ задачи сигнал переменный ток, почему здесь до сих пор продолжают говорить про усиление постоянного и сопутствующие ему ДНХ?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Я бы сказал больше. Почему здесь обсуждают схемотехнику сферического коня в вакууме, когда характеристики реальных ячеек никому не известны, сигналы ими формируемые тоже. Все это бессмысленные фантазии на тему. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
29 minutes ago, Plain said:

в ТЗ задачи сигнал переменный ток

Нет, сигнал - переменное сопротивление, и надо снять осциллограмму изменения этого сопротивления.

 

18 minutes ago, iliusmaster said:

характеристики реальных ячеек никому не известны

Чтобы померить что-то у ячейки, как минимум надо предложить физическую модель этой ячейки. Иначе будут просто попугаи, а не измерения.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Как я понял, смещение поры постоянным напряжением создаёт постоянный ток засоса, который скользящим усреднением попутно модулируют молекулы. Какой там ток номинально — без разницы, амплитуда модуляции — тоже, потому что ясно, что шум намного больше, и единственный способ — синхронная обработка, для чего нужно выделить несущую, по ней нормализовать по частоте, затем искать и усреднять, та изначальная ПЛИС как раз для такой работы, "с разума начали, разумом кончили ©".

Share this post


Link to post
Share on other sites
55 минут назад, Leka сказал:

Чтобы померить что-то у ячейки, как минимум надо предложить физическую модель этой ячейки. Иначе будут просто попугаи, а не измерения.

Чтобы померить ячейку, нужно иметь ячейку. Потому как ваши физические предположения расколются о действительность. Диаметр отверстия поры никому не известен, а ее величина напрямую определяет емкость БЛМ. 

Состав БЛМ тоже не известен, а удельная емкость разных БЛМ может отличаться до 2-5 раз. Зависит от состава и растворителя. 

Сопротивление раствора и потому величина начального ПОСТОЯННОГО тока через ячейку тоже не известна, так как состав, а соответственно и  ионная проводимость раствора является для нас тайной. При величине отверстия в 2-4 нм. от активности ионов ох как будет зависить проводимость.

Потом ячейки есть плохие, а есть хорошие. Как их производитель отбраковывает - неизвестно. Может вы за норму возьмете то, что является абсолютным браком. 

Думать, что ребята, которые создавали этот метод жевали сопли 15 лет, по мне так сомнительно и потому поводных камней там может быть как в большом барьерном рифе.

Пока не будет нормальной ячейки, у которой на родных растворах можно будет промерить статические параметры, а именно напряжение пробоя, емкость, ток утечки ячейки, шум тока утечки, динамические параметры на заведомо известных коротких фрагментах ДНК с торможением хеликазы. Пока таких параметров не будет, можно до бесконечности коня в вакууме усиливать.

48 минут назад, Plain сказал:

 искать и усреднять

В том то и засада, что усреднять нельзя. Важен каждый конкретный нуклеотид, а не их сумма:(( Тут еще и обратную задачу решать нужно, определение состава суммы по известной сумме.

Share this post


Link to post
Share on other sites
30 minutes ago, iliusmaster said:

промерить статические параметры, а именно напряжение пробоя, емкость, ток утечки ячейки, шум тока утечки, динамические параметры на заведомо известных коротких фрагментах ДНК с торможением хеликазы. Пока таких параметров не будет, можно до бесконечности коня в вакууме усиливать.

Померить все это надо.

Но у меня, например, случились непредвиденные "каникулы", поэтому и отвлекся на эту задачу. Потом мне не захочется так сильно отвлекаться, поэтому выложил сейчас свои соображения (исходя из озвученных в этой ветке параметров).

Share this post


Link to post
Share on other sites
56 минут назад, iliusmaster сказал:

усреднять нельзя

Синхронно усреднять, т.е. записи одинаковых участков, затем искать локальную обратную к скользящему усреднению функцию, которая и даст конкретный нуклеотид.

Share this post


Link to post
Share on other sites
21 час назад, Leka сказал:

Померить все это надо.

Но у меня, например, случились непредвиденные "каникулы", поэтому и отвлекся на эту задачу. Потом мне не захочется так сильно отвлекаться, поэтому выложил сейчас свои соображения (исходя из озвученных в этой ветке параметров).

Спасибо, что отвлеклись от более важных задач. И за очень грамотные формулировки этой задачи. Приму их на вооружение.

В 04.11.2019 в 18:40, Leka сказал:

На сайте ti.com вроде больше информации. Например на DDC316 больше информации в pdf (16 каналов, 50$ в партии 1к).

  Покопался в Интернете на предмет DDC316. Интересная штучка! Схема в общих чертах описана в патенте US 5841310 (см. аттач), срок действия которого закончился в 2018 году. Поэтому до сих пор они продаются примерно по $100 (оптом ~$50), но уже появилось несколько клонов DDC316 стоимостью вплоть до $0,05:

https://russian.alibaba.com/product-detail/Integrated-Circuits-IC-ADC-16BIT-16CH-62266159795.html?spm=a2700.galleryofferlist.normalList.110.247320bd28Rm3t

Похоже на то, что схему DDC316 можно взять за основу для разработки ASIC, а сами чипы использовать для комплектации тестового устройства, предназначенного для регенерации рабочих ячеек нанопоровых секвенаторов. На тестовом устройстве можно будет набить шишек и сделать что-то более достойное - на базе ADAS1134/1135, а если сильно повезёт, то и на специально разработанных зеленоградских чипах. 

 

Кстати, об ADAS1134/1135. Их пропагандой сейчас занимается проживающий в Мюнхене Антон Патюченко. Вы случайно не из Мюнхена?

Понимаю, что вероятность такого совпадения невелика, но у меня тут нашёлся сосед по подъезду, с которым можно будет пообщаться не только заочно, но и очно. Так что чем чёрт не шутит? 

https://www.analog.com/en/technical-articles/medical-image-processing-from-formation-to-interpretation.html

 

 

pat5841310_1998.pdf

DDC316 - cхема из патента 1998 года.png

Integrated-Circuits-IC-ADC-16BIT-16CH-CURR.jpg

Edited by genseq
аттач

Share this post


Link to post
Share on other sites
6 hours ago, genseq said:

Кстати, об ADAS1134/1135.

А их тоже как и штопанные ячейки контробасом в РФ поставлять будете? Может по первости, как Plain советовал с 8-ми битными микроконтроллерами, или как я когда-то про MCP3913 (60 бакс на 126 каналов и не под санкциями)?

6 hours ago, genseq said:

Поэтому до сих пор они продаются примерно по $100 (оптом ~$50), но уже появилось несколько клонов DDC316 стоимостью вплоть до $0,05:

я очень сомневаюсь, что рабочий клон этой МС с аналогичными характеристиками вы сможете купить дешевле оптовой цены с сайта Техаса, то есть за 50 бакс.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this