專(zhuān)利名稱(chēng)：用于定量pcr儀熒光檢測(cè)的光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及生物學(xué)和醫(yī)學(xué)檢測(cè)儀器，具體涉及一種能夠有效減少光能損失的定量PCR儀的熒光檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，用于定量PCR儀熒光檢測(cè)裝置一般由光學(xué)系統(tǒng)、信號(hào)處理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)組成。如圖1所示，從傳統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以看出，由激發(fā)光源11發(fā)射的激發(fā)光經(jīng)過(guò)第一聚焦透鏡12轉(zhuǎn)變成平行光，所述平行光經(jīng)過(guò)二向分光鏡13反射后由第二聚焦透鏡14聚焦到反應(yīng)樣品池，反應(yīng)樣品池中的反應(yīng)樣品在激發(fā)光的作用下發(fā)出熒光，所述熒光經(jīng)過(guò)第二聚焦透鏡14轉(zhuǎn)換成平行光后依次透過(guò)二向分光鏡13和濾鏡輪17后由光電檢測(cè)器18接收，光電檢測(cè)器18可將接收到的熒光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)輸出。在系統(tǒng)光的傳播過(guò)程中光能勢(shì)必會(huì)有所減少；另外，當(dāng)激發(fā)光照射到反應(yīng)樣品池時(shí)，光由空氣照射到反應(yīng)試劑液面會(huì)發(fā)生部分反射現(xiàn)象，同理當(dāng)激發(fā)熒光由試劑液面折射到空氣中時(shí)也會(huì)發(fā)生部分反射現(xiàn)象，因此會(huì)大大減少可檢測(cè)熒光信號(hào)強(qiáng)度，影響熒光系統(tǒng)的檢測(cè)靈敏度。此外，由于現(xiàn)有的定量PCR儀熒光檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)多由透鏡、反射鏡、棱鏡等各種光學(xué)元件組成，要求一定的機(jī)械結(jié)構(gòu)輔助固定，加工有一定的難度，儀器穩(wěn)定性難以提高，對(duì)環(huán)境要求苛刻，系統(tǒng)對(duì)熒光的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)有一定的限制，從而局限了其應(yīng)用范圍。另外，傳統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)是從基座的上部將激發(fā)光照射到樣品池反應(yīng)樣品內(nèi)，然后再?gòu)幕纳喜拷邮沼煞磻?yīng)管瞬間激發(fā)的熒光實(shí)現(xiàn)檢測(cè)，在這個(gè)激發(fā)光傳輸、發(fā)射熒光接收過(guò)程中，系統(tǒng)對(duì)光能損耗大、集光能力欠佳，傳輸效率差，導(dǎo)致光測(cè)靈敏度降低。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有的定量PCR儀熒光檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)的上述缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于Y型光纖的熒光檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)，可有效提高熒光檢測(cè)靈敏度，實(shí)現(xiàn)微弱光的測(cè)量。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是該用于定量PCR儀熒光檢測(cè)的光學(xué)系統(tǒng)包括激發(fā)光源、第一聚焦透鏡、平面反光鏡、第二聚焦透鏡、第一濾鏡輪、Y型光纖、物鏡、第二濾鏡輪和光電檢測(cè)器，所述Y型光纖的公共端設(shè)有自聚焦光纖；所述第一聚焦透鏡用于將所述激發(fā)光源發(fā)出的激發(fā)光轉(zhuǎn)換成平行光；所述平面反光鏡用于將所述平行光反射至第二聚焦透鏡；所述第一濾鏡輪用于將經(jīng)第二聚焦透鏡聚焦后的光線進(jìn)行濾光以得到單色光；所述Y型光纖用于先將所述單色光經(jīng)由其輸入端傳輸?shù)阶跃劢构饫w后照射到反應(yīng)樣品池以使反應(yīng)樣品池中的反應(yīng)樣品發(fā)出熒光、后再將經(jīng)過(guò)自聚焦光纖的所述熒光傳輸?shù)皆揧型光纖的輸出端；所述物鏡用于對(duì)由Y型光纖的輸出端出射的熒光進(jìn)行聚焦；所述第二濾鏡輪用于將經(jīng)所述物鏡聚焦的熒光進(jìn)行濾光后發(fā)射到所述光電檢測(cè)器。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型所述光電檢測(cè)器為光電倍增管，可將接收到的熒光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)輸出。[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是(1)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，性能穩(wěn)定可靠。(2)本實(shí)用新型采用Y型光纖代替?zhèn)鹘y(tǒng)的透鏡、反射鏡等復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，作為激發(fā)光和發(fā)射光傳導(dǎo)通路使光能損失減少，集光能力增強(qiáng)，提高光信號(hào)檢測(cè)的準(zhǔn)確度和可靠度， 由于采用光纖的傳導(dǎo)形式避免了復(fù)雜的光學(xué)結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步減小了儀器體積和重量。(3)本實(shí)用新型系統(tǒng)引進(jìn)光纖技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)激發(fā)光源、樣品池和發(fā)射熒光檢測(cè)器的分離，尤其適合應(yīng)用在遠(yuǎn)距離熒光檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)；而Y型光纖是光纖的一種常用結(jié)構(gòu)形式，具有堅(jiān)實(shí)耐用、穩(wěn)定性高、吸收損耗和反射損耗低等特點(diǎn)，能夠滿足定量PCR儀對(duì)檢測(cè)光路的設(shè)計(jì)要求。

圖1是傳統(tǒng)的熒光檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型熒光檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，它主要包括激發(fā)光源1、第一聚焦透鏡2、平面反光鏡3、第二聚焦透鏡4、第一濾鏡輪5、Y型光纖6、物鏡8、第二濾鏡輪9和光電檢測(cè)器10，并且，Y型光纖6的公共端設(shè)有自聚焦光纖7，自聚焦光纖束7可導(dǎo)入到反應(yīng)樣品池的反應(yīng)樣品內(nèi)。其中，光電檢測(cè)器10優(yōu)選光電倍增管以進(jìn)一步提高光檢測(cè)靈敏度。 本實(shí)用新型光學(xué)系統(tǒng)中，由激發(fā)光源1發(fā)出的激發(fā)光經(jīng)過(guò)第一聚焦透鏡2轉(zhuǎn)變成平行光；平行光經(jīng)由平面反光鏡3反射至第二聚焦透鏡5，經(jīng)第二聚焦透鏡5聚焦后的光線經(jīng)過(guò)第一濾鏡輪5的濾光片進(jìn)行濾光以得到單色光；單色光經(jīng)Y型光纖6的輸入端到達(dá)自聚焦光纖 7后，再照射到置于自聚焦光纖7下的反應(yīng)樣品池上，以使反應(yīng)樣品池中的反應(yīng)樣品發(fā)出熒光；熒光再經(jīng)自聚焦光纖7到達(dá)Y型光纖6的輸出端，后依次通過(guò)物鏡8聚焦和第二濾鏡輪 9的濾光片濾光，最后由光電檢測(cè)器10接收并將熒光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)輸出。本實(shí)用新型采用Y型光纖代替了傳統(tǒng)的光學(xué)傳輸回路，有效降低了光在傳播過(guò)程中的損耗，并利用將光纖公共端導(dǎo)入樣品反應(yīng)試管的方法減少光能在不同介質(zhì)中傳播所造成的損失，大大提高了系統(tǒng)檢測(cè)熒光的靈敏度。光纖技術(shù)的引進(jìn)，還可以實(shí)現(xiàn)激發(fā)光源、樣品池和發(fā)射熒光檢測(cè)器的分離，更適合應(yīng)用在遠(yuǎn)距離熒光檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)，擴(kuò)大了本實(shí)用新型的應(yīng)用范圍。另外，系統(tǒng)中可通過(guò)濾鏡輪選擇不同的濾光片來(lái)實(shí)現(xiàn)不同波長(zhǎng)熒光信號(hào)的檢測(cè)。本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，采用Y型光纖作為激發(fā)光和發(fā)射光的傳輸介質(zhì)，并將Y型光纖公共端作為可移動(dòng)檢測(cè)端，對(duì)減少光能損失、提高檢測(cè)靈敏度具有良好的效果。同時(shí)本實(shí)用新型由于光纖的引入簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，也降低了制造成本，具有很好的應(yīng)用價(jià)值。
權(quán)利要求1.一種用于定量PCR儀熒光檢測(cè)的光學(xué)系統(tǒng)，其特征是包括激發(fā)光源(1)、第一聚焦透鏡(2)、平面反光鏡(3)、第二聚焦透鏡(4)、第一濾鏡輪(5)、Y型光纖(6)、物鏡(8)、第二濾鏡輪(9)和光電檢測(cè)器(10)，所述Y型光纖(6)的公共端設(shè)有自聚焦光纖(7);所述第一聚焦透鏡(2 )用于將所述激發(fā)光源(1)發(fā)出的激發(fā)光轉(zhuǎn)換成平行光；所述平面反光鏡(3 )用于將所述平行光反射至第二聚焦透鏡；所述第一濾鏡輪(5)用于將經(jīng)第二聚焦透鏡(4) 聚焦后的光線進(jìn)行濾光以得到單色光；所述Y型光纖(6)用于先將所述單色光經(jīng)由其輸入端傳輸?shù)阶跃劢构饫w(7)后照射到反應(yīng)樣品池以使反應(yīng)樣品池中的反應(yīng)樣品發(fā)出熒光、后再將經(jīng)過(guò)自聚焦光纖(7)的所述熒光傳輸?shù)皆揧型光纖(6)的輸出端；所述物鏡(8)用于對(duì)由Y型光纖(6)的輸出端出射的熒光進(jìn)行聚焦；所述第二濾鏡輪(9)用于將經(jīng)所述物鏡(8) 聚焦的熒光進(jìn)行濾光后發(fā)射到所述光電檢測(cè)器(10 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于定量PCR儀熒光檢測(cè)的光學(xué)系統(tǒng)，其特征是所述光電檢測(cè)器(10)為光電倍增管。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種用于定量PCR儀熒光檢測(cè)的光學(xué)系統(tǒng)，在其Y型光纖的公共端設(shè)有自聚焦光纖；第一聚焦透鏡用于將激發(fā)光源發(fā)出的激發(fā)光轉(zhuǎn)換成平行光；平面反光鏡用于將平行光反射至第二聚焦透鏡；第一濾鏡輪用于將經(jīng)第二聚焦透鏡聚焦后的光線進(jìn)行濾光以得到單色光；Y型光纖用于先將單色光經(jīng)由其輸入端傳輸?shù)阶跃劢构饫w后照射到反應(yīng)樣品池以使反應(yīng)樣品池中的反應(yīng)樣品發(fā)出熒光、后再將經(jīng)過(guò)自聚焦光纖的熒光傳輸?shù)皆揧型光纖的輸出端；物鏡用于對(duì)由Y型光纖的輸出端出射的熒光進(jìn)行聚焦；第二濾鏡輪用于將經(jīng)物鏡聚焦的熒光進(jìn)行濾光后發(fā)射到光電檢測(cè)器。本實(shí)用新型可有效提高熒光檢測(cè)靈敏度，實(shí)現(xiàn)微弱光的測(cè)量。
文檔編號(hào)G01N21/01GK202057580SQ201120121899
公開(kāi)日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月23日
發(fā)明者劉浩, 毛賀, 胡科偉, 鐘珂珂, 陳章位, 黃靖 申請(qǐng)人:杭州碩通科技有限公司, 浙江大學(xué)