一种实时荧光定量PCR仪制造技术

本实用新型专利技术提供一种实时荧光定量PCR仪，包括光学读头，该光学读头至少由2个光学检测通道组成，其中，每个光学检测通道包括：激发光源、二向色镜、发射光镜头、及检测器件；所述激发光源的直射到二向色镜后，二向色镜将光路方向转换后垂直射向目标待检测管EP管，从目标待检测管EP管中反射的光依次经过二向色镜、发射光镜头后进入检测器件进行检测；其中，每个光学检测通道共用所述发射光镜头、及检测器件；所述发射光镜头由菲尼尔透镜构成。本申请各个光学通道收集光的效率接近，有效解决了凸透镜的球面相差；同一个检测器件消除了器件间的个体差异；光路位置设置有效避免了光路间的交叉干扰。

A real-time fluorescent quantitative PCR instrument

The utility model provides a real-time fluorescent quantitative PCR instrument, including an optical reading head, which is composed of at least 2 optical detection channels, each of which includes an exciting light source, a two color mirror, a emitter lens, and a detection device, and a two color mirror after the direct radiation of the exciting source to a two color mirror. The direction of the optical path is converted vertically to the target EP tube, and the light reflected from the target tube EP tube passes through the two color mirror and the emitter lens into the detection device in turn. The mirror is made up. The application of all optical channels to collect light is efficient and effectively solves the spherical difference between convex lenses; the same detection device eliminates the individual difference between the devices; the location of the optical path is effective to avoid cross interference between the optical paths.

【技术实现步骤摘要】
一种实时荧光定量PCR仪
本技术涉光学检测
，尤其涉及一种实时荧光定量PCR仪。
技术介绍
聚合酶链反应(PCR)作为分子生物学常用的分析手段已广泛的应用于科研及临床领域。PCR后续大多采用电泳进行定性及半定量分析，由于无法定量分析及开盖可能造成污染，实时荧光定量PCR系统应运而生。目前市场上大部分的实时荧光定量PCR仪，都具有多色荧光通道，可以同时进行多重PCR及等位基因、SNP等分析，一次实验即得到所需的检测结果。采用多色检测的PCR仪一般包括多个检测光路，每个检测光路均包括激发光发生器、滤光片、激发端镜头、二向色镜、EP管端镜头、收集端滤光片、接收镜头及检测器件。一般这种结构有几种实现方式，一种是在接收端镜头和检测结构是各个通道分立的，这样不同的检测结构会有器件间的差异，另外会提高材料成本。二是采用同一个激发光源或检测器件，由于器件复用，不会存在器件差异，但光学镜头及结构的设计很容易出现光程差及光路间的交叉干扰，具体地，由于滤光片采用转轮选通结构，这样往往是成像的方式，96孔由于与激发光源及检测器件的光程差不同，带来的激发及接收效率也不同，会影响检测结果，而且由于常规的PCR仪其收集镜头往往采用平凸透镜，这样由于多个光路与平凸透镜的距离及位置不同，也会造成激发光强及收集效率的差异及相差；从光路交叉干扰来看，由于常用的QPCR染料的光谱集中在500-700nm，在这个范围内集成5-6个光学通道，不可避免的会造成低波段光学通道的荧光收集滤光片光谱与其紧邻的高波段光学通道的激发光滤光片光谱存在交集的现象，参见图1，箭头标识的地方就是光谱有交集的情况。从我们的光学结构来说，当存在这个交集的时候，每个光学通道自身的激发光会被其通道对应的荧光收集滤光片截止，不会被检测器件收集，但实际应用中发现，即使使用白壁EP管，在光学读头的LED激发其下的EP管时(这个EP管即为目标待检管)，激发光会透过目标待检管的管壁使这个激发光串扰到其相邻的EP管中，这个被串扰的EP管我们称之为串扰管，此时，如果串扰EP管的顶盖正对着的热盖通孔上有另一个收集光路，此光路的光谱与待检测光路相邻并在其前面，即串扰管顶部对应的光路的荧光收集滤光片与待检测管对应的光路的激发光滤光片有交集，那么通过目标待检管串扰过去的激发光就会通过串扰管上对应光路的荧光收集滤光片被同一个检测器件接收，从而造成光学通道串扰。
技术实现思路
本技术的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种能够克服光路交叉干扰、能够减少距离透镜较远的光路的光强、光收集效率及相差的差异的实时荧光定量PCR仪。一种实时荧光定量PCR仪，包括光学读头，该光学读头至少由2个光学检测通道组成，其中，每个光学检测通道包括：激发光源、二向色镜、发射光镜头、及检测器件；所述激发光源的直射到二向色镜后，二向色镜将光路方向转换后垂直射向目标待检测管EP管，从目标待检测管EP管中反射的光依次经过二向色镜、发射光镜头后进入检测器件进行检测；其中，每个光学检测通道共用所述发射光镜头、及检测器件；所述发射光镜头由菲尼尔透镜构成。进一步地，如上所述的实时荧光定量PCR仪，在激发光源与二向色镜之间设置有激发准直镜头、在二向色镜与目标待检测管EP管设置有汇聚镜头。进一步地，如上所述的实时荧光定量PCR仪，在激发光源与激发准直镜头之间设置有激发光滤光片、在二向色镜与发射光镜头之间设置有发射光滤片。进一步地，如上所述的实时荧光定量PCR仪，还包括扫描运动装置，所述扫描运动装置由横向扫描运动组及纵向扫描运动组构成；所述纵向扫描运动组包括纵轴控制电机、纵轴导轨；横向扫描运动组包括横轴控制电机、横轴导轨；横向扫描运动组固定在纵向扫描运动组上，所述光学读头固定在横向扫描运动组上；所述扫描运动装置以及光学读头构成PCR仪的光学检测系统。进一步地，如上所述的实时荧光定量PCR仪，包括热盖、压盖升降结构、PCR扩增温控模块、出仓模块及电路控制模块；光学检测系统位于最顶端，在光学检测系统的下方设置所述热盖，热盖固定在压盖升降结构上，热盖可以随压盖升降结构一起上下运动，PCR扩增温控模块位于压盖升降结构下面，PCR扩增温控模块具有承载PCR反应管的管架，管架下面依次是温度控制的帕尔贴、散热片，其可以在电路控制模块的控制下提供PCR反应所需的各个温度，PCR扩增温控模块安装在出仓模块上，在压盖升降结构处于上升状态时，出仓模块可以进行带动PCR扩增温控模块进出仓。进一步地，如上所述的实时荧光定量PCR仪，所述激发光源为单色的LED。进一步地，如上所述的实时荧光定量PCR仪，所述检测器件为光电倍增管。有益效果：1、各个光学通道收集光的效率接近，有效解决了凸透镜的球面相差；2、同一个检测器件消除了器件间的个体差异；3、光路位置设置有效避免了光路间的交叉干扰。附图说明图1激发发射光谱图；图2为本技术实时荧光定量PCR仪结构图；图3为本技术光学读头立体结构示意图；图4为图3仰视图的一种状态结构图；图5为图3仰视图的另一种状态结构图；图6为本技术光学读头内部构造结构示意图一；图7为本技术光学读头内部构造结构示意图二；图8为本技术光学读头内部构造结构示意图三；图9为本技术实时荧光定量PCR仪结构简图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图9，本技术提供的实时荧光定量PCR仪主要分为上下两个部分，上面是热盖及扫描头，其中扫描头可以在二维平面上由电机控制沿X轴及Y轴运动。热盖可以提供100度左右的高温，避免由于底部温育结构提供的PCR流程的温度变化使EP管内的PCR体系气化在顶盖形成凝露。热盖上具有与底部EP管架一一对应的通孔，热盖上的扫描头可以沿热盖上的通孔排布进行弓形扫描。扫描头通过热盖的通孔可以接收到下部温育模块中EP管架上EP管体系发射的荧光，该荧光可以通过EP管盖顶部被扫描头接收。下部温育模块主要由EP管架及其下面的温育结构组成，其中EP管架与常规的96孔板尺寸规格相同，可以兼容单个的EP管、8联排管及96孔板，其底部的温育结构可以提供4-99度的温度控制，即可以设置PCR温度流程。上盖检测机构可以沿垂直方向(Z轴)上下运动，上样时上盖检测结构向上运动抬起，此时下部温育模块可以沿Y轴方向出仓，用户添加EP管后下部温育模块进仓，然后上盖检测机构沿Z轴向下运动，至热盖与EP管顶盖接触后停止。具体地，请参阅图2-图3，图6-图8，本技术提供的实时荧光定量PCR仪，由光学检测系统、热盖3、压盖升降结构4、PCR扩增温控模块5、出仓模块6及电路控制模块7组成。本实施例采用顶盖扫描的方式，光学检测系统位于最顶端，其下是热盖3，热盖3固定在压盖升降结构4上，可以随压盖升降结构4一起上下运动，PCR扩增温控模块5位于压盖升降结构4下面，PCR扩增温控模块5上具有承载PCR反应管的管架，管架下面依次是温度控制的帕尔贴、散热片等，其可以在电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实时荧光定量PCR仪，其特征在于，包括光学读头(1)，该光学读头(1)至少由2个光学检测通道组成，其中，每个光学检测通道包括：激发光源(15)、二向色镜(13)、发射光镜头(18)、及检测器件(19)；所述激发光源(15)的直射到二向色镜(13)后，二向色镜(13)将光路方向转换后垂直射向目标待检测管EP管，从目标待检测管EP管中反射的光依次经过二向色镜(13)、发射光镜头(18)后进入检测器件(19)进行检测；其中，每个光学检测通道共用所述发射光镜头(18)、及检测器件(19)；所述发射光镜头(18)由菲尼尔透镜构成。

【技术特征摘要】
1.一种实时荧光定量PCR仪，其特征在于，包括光学读头(1)，该光学读头(1)至少由2个光学检测通道组成，其中，每个光学检测通道包括：激发光源(15)、二向色镜(13)、发射光镜头(18)、及检测器件(19)；所述激发光源(15)的直射到二向色镜(13)后，二向色镜(13)将光路方向转换后垂直射向目标待检测管EP管，从目标待检测管EP管中反射的光依次经过二向色镜(13)、发射光镜头(18)后进入检测器件(19)进行检测；其中，每个光学检测通道共用所述发射光镜头(18)、及检测器件(19)；所述发射光镜头(18)由菲尼尔透镜构成。2.根据权利要求1所述的实时荧光定量PCR仪，其特征在于，在激发光源(15)与二向色镜(13)之间设置有激发准直镜头(16)、在二向色镜(13)与目标待检测管EP管设置有汇聚镜头(17)。3.根据权利要求2所述的实时荧光定量PCR仪，其特征在于，在激发光源(15)与激发准直镜头(16)之间设置有激发光滤光片(14)、在二向色镜(13)与发射光镜头(18)之间设置有发射光滤片(12)。4.根据权利要求1-3任一所述的实时荧光定量PCR仪，其特征在于，还包括扫描运动装置(2)，所述扫描运动装置(2)由横向扫描运动组及纵向扫描运动组构成；所述纵向扫描运动组包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭求真，戴涛，
申请(专利权)人：鲲鹏基因北京科技有限责任公司，郭求真，
类型：新型
国别省市：北京,11