專利名稱：一種實(shí)時(shí)熒光定量pcr檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及PCR檢測(cè)，尤其是涉及一種實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
熒光定量PCR檢測(cè)系統(tǒng)工作原理是使反應(yīng)物在指定的變性溫度、復(fù)性溫度和延伸溫度之間自動(dòng)循環(huán)的儀器，通過變性、復(fù)性和延伸的溫度循環(huán)可在短時(shí)間內(nèi)將靶DNA擴(kuò)增數(shù)百萬倍。同時(shí)，通過使用不同波長(zhǎng)的激發(fā)光照射試管，當(dāng)試管中的試劑被激發(fā)出熒光時(shí)，光學(xué)傳感器(PMT，PD, CCD等)采集到熒光強(qiáng)度信號(hào)并傳送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示和分析。傳統(tǒng)的實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀(如中國(guó)專利200810120084.7)采用掃描方式獲得試劑的熒光信號(hào)，這種檢測(cè)方式具有以下缺點(diǎn):1)熒光檢測(cè)模塊不固定，電機(jī)帶動(dòng)光纖探頭運(yùn)動(dòng)，在進(jìn)行掃描的同時(shí)，光纖的震動(dòng)會(huì)影響光路的穩(wěn)定，從而影響檢測(cè)精確度；2)儀器掃描部分機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高、質(zhì)量大。掃描探頭在電機(jī)的帶動(dòng)下，在X和Y方向上掃描，需要兩個(gè)電機(jī)協(xié)同工作，不利于小型化。此外，目前主流定量PCR檢測(cè)系統(tǒng)的多波長(zhǎng)掃描工作模式是:采用激發(fā)光濾鏡輪和熒光濾鏡輪。使用步進(jìn)電機(jī)，以機(jī)械傳動(dòng)方式逐一選擇需要的激發(fā)光濾光片和多通帶熒光濾光片。在此模式下，濾鏡輪的重復(fù)定位精度受運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)限制，其可靠性由于運(yùn)動(dòng)而降低。要實(shí)現(xiàn)多波長(zhǎng)檢測(cè)，必須依次切換濾光片組，依次控制激發(fā)光，每次只有一種波長(zhǎng)的發(fā)光工作，其總檢測(cè)時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng)。中國(guó)專利200910153874.X提出了一種能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)同步檢測(cè)的定量PCR的多波長(zhǎng)熒光檢測(cè)方法及裝置，實(shí)現(xiàn)了多波長(zhǎng)熒光實(shí)時(shí)同步檢測(cè)。類似的還有中國(guó)專利 200680019254.1 和 200410066294.4。美國(guó)專利 US20110151550A1 發(fā)明了一種能同時(shí)采集530-710nm波長(zhǎng)范圍熒光信號(hào)的檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能精確檢測(cè)出6種不同波長(zhǎng)熒光信號(hào)，可操作性好，但該系統(tǒng)所用光學(xué)透鏡、濾光片和PMT數(shù)量多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜且成本高。其光路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如

圖1。以上幾個(gè)專利的共同特點(diǎn)是只能對(duì)同一管樣品進(jìn)行多波長(zhǎng)熒光檢測(cè)方法，無法對(duì)孔板上的所有樣品同時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光檢測(cè)。如要獲得所有樣品的熒光信號(hào)，必須控制檢測(cè)裝置的移動(dòng)，這種檢測(cè)方式所需實(shí)驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)，效率低，且機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、能同時(shí)對(duì)所有樣品進(jìn)行熒光檢測(cè)成像的一種實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)系統(tǒng)。本發(fā)明設(shè)有光源、多通帶激發(fā)濾光片、多通帶二向色鏡、透鏡組、熱循環(huán)系統(tǒng)、多通帶熒光濾光片、彩色面陣光電探測(cè)器和信息分析處理單元；所述激發(fā)濾光片為多通帶激發(fā)濾光片，所述二向色鏡為多通帶二向色鏡，所述熒光濾光片為多通帶熒光濾光片；所述光源和激發(fā)濾光片設(shè)在與水平方向成45°的二向色鏡水平軸上，所述光源發(fā)出的光經(jīng)激發(fā)濾光片射到二向色鏡上；所述透鏡組、熒光濾光片和彩色面陣光電探測(cè)器自下而上設(shè)在與水平方向成45°的二向色鏡的豎直軸線上，彩色面陣光電探測(cè)器與信息分析處理單元相連接。所述光源發(fā)出的光照射到所述多通帶激發(fā)濾光片，所述多通帶激發(fā)濾光片濾除通帶外的光，余下通帶的光作為熒光物質(zhì)的激發(fā)光照射到所述多通帶二向色鏡上，經(jīng)所述多通帶二向色鏡反射，多通帶的激發(fā)光射入并穿過所述透鏡組，照射到被檢樣品，被檢樣品中的熒光基團(tuán)受激產(chǎn)生的熒光經(jīng)所述透鏡組照射到所述多通帶二向色鏡，所述多通帶二向色鏡初步濾除背景光，多通帶熒光和少量的背景光透過所述多通帶二向色鏡，照射到所述的多通帶熒光濾光片，經(jīng)過所述多通帶熒光濾光片進(jìn)一步濾除背景光，多通帶熒光進(jìn)入所述彩色面陣探測(cè)器，最后將所述彩色面陣探測(cè)器檢測(cè)的熒光圖像送往所述信息分析處理單元進(jìn)行分析處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)孔板上的樣品同時(shí)進(jìn)行多個(gè)波段的熒光檢測(cè)。所述光源可采用鹵鎢燈或LED陣列等。所述彩色面陣光電探測(cè)器可采用彩色CCD相機(jī)或彩色CMOS相機(jī)等。所述通帶的數(shù)目可為彡2。所述多通帶熒光濾光片前可依次設(shè)有多通帶二向色鏡和反射鏡組，所述反射鏡組可采用棱鏡，或反射鏡片，或棱鏡和反射鏡片構(gòu)成。以下是信息處理的 算法原理:假設(shè)所獲圖像的每個(gè)像素由紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三基色組成，其灰度值為GK、Gg,Gb，波長(zhǎng)為A^i=I, 2, 3)的光的強(qiáng)度為IM，aXi(i=l,2,3 ；X=R, G, B)為光電轉(zhuǎn)化系數(shù)，那么6χ=αχι1λ1+αχ21λ2+αχ31λ3，即對(duì)于三基色彩色面陣探測(cè)器而言，可以用如下矩陣形式來描述圖片上每個(gè)像素的三基色灰度值:
權(quán)利要求
1.一種實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于設(shè)有光源、多通帶激發(fā)濾光片、多通帶二向色鏡、透鏡組、熱循環(huán)系統(tǒng)、多通帶熒光濾光片、彩色面陣光電探測(cè)器和信息分析處理單元； 所述激發(fā)濾光片為多通帶激發(fā)濾光片，所述二向色鏡為多通帶二向色鏡，所述熒光濾光片為多通帶熒光濾光片；所述光源和激發(fā)濾光片設(shè)在與水平方向成45°的二向色鏡水平軸上，所述光源發(fā)出的光經(jīng)激發(fā)濾光片射到二向色鏡上；所述透鏡組、熒光濾光片和彩色面陣光電探測(cè)器自下而上設(shè)在與水平方向成45°的二向色鏡的豎直軸線上，彩色面陣光電探測(cè)器與信息分析處理單元相連接。
2.按權(quán)利要求1所述一種實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述光源采用鹵鎢燈或LED陣列。
3.按權(quán)利要求1所述一種實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述彩色面陣光電探測(cè)器采用彩色CCD相機(jī)或彩色CMOS相機(jī)。
4.按權(quán)利要求1所述一種實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述通帶的數(shù)目為彡2。
5.按權(quán)利要求1所述一種實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述多通帶熒光濾光片前依次設(shè)有多通帶二向色鏡和反射鏡組。
6.按權(quán)利要求5所述一種實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述反射鏡組采用棱鏡，或反射鏡片，或棱鏡和反 射鏡片構(gòu)成。
全文摘要
一種實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)系統(tǒng)，涉及PCR檢測(cè)。提供結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、能同時(shí)對(duì)所有樣品進(jìn)行熒光檢測(cè)成像的一種實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)系統(tǒng)。設(shè)光源、多通帶激發(fā)濾光片、多通帶二向色鏡、透鏡組、熱循環(huán)系統(tǒng)、多通帶熒光濾光片、彩色面陣光電探測(cè)器和信息分析處理單元；所述激發(fā)濾光片為多通帶激發(fā)濾光片，二向色鏡為多通帶二向色鏡，熒光濾光片為多通帶熒光濾光片；所述光源和激發(fā)濾光片設(shè)在與水平方向成45°的二向色鏡水平軸上，所述光源發(fā)出的光經(jīng)激發(fā)濾光片射到二向色鏡上；所述透鏡組、熒光濾光片和彩色面陣光電探測(cè)器自下而上設(shè)在與水平方向成45°的二向色鏡的豎直軸線上，彩色面陣光電探測(cè)器與信息分析處理單元相連接。
文檔編號(hào)G01N21/64GK103091298SQ201310044780
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月1日
發(fā)明者陳延平, 李純彬, 馬雄 申請(qǐng)人:廈門大學(xué)