便携式PCR实时荧光检测系统技术方案

本发明专利技术公开了便携式PCR实时荧光检测系统，包括激光光学系统、荧光检测光学系统、温度循环系统、及控制系统，温度循环系统温控装置、及设置在温控装置上的一个反应池；激光光学系统包括沿光路传输方向依次设置的LED光源、发光系统四色滤光片、第一聚焦透镜、及第二聚焦透镜，激光光学系统与反应池之间设有发射光纤，第二聚焦透镜的出射光经所述发射光纤传输至反应池；荧光检测光学系统包括沿光路传输方向依次设置的分束透镜、采光系统四色滤光片、第三聚焦透镜、及光学检测元件，荧光检测光学系统与反应池之间设有接收光纤。本发明专利技术提供的便携式PCR实时荧光检测系统，体积小，方便携带。

Portable Real-time Fluorescence Detection System for PCR

【技术实现步骤摘要】
便携式PCR实时荧光检测系统
本专利技术涉及生物检测
，特别涉及一种便携式PCR实时荧光检测系统。
技术介绍
聚合酶链式反应(polymerasechainreaction，PCR)是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术，它可看作是生物体外的特殊DNA扩增，由高温变性、低温退火及适温延伸等几步反应组成一个温度循环周期，使目的得以迅速扩增，具有特异性强、灵敏度高、操作简便、省时等特点，是基因扩增技术的一次重大革新。现有技术PCR检测系统体积大、重量大、携带不方便、功耗大、户外不易操作、实验耗时时间长。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种便携式PCR实时荧光检测系统，结构紧凑，体积小，方便携带。基于上述问题，本专利技术提供的技术方案是：便携式PCR实时荧光检测系统，包括激光光学系统、荧光检测光学系统、温度循环系统、及控制系统，所述激光光学系统、荧光检测光学系统、温度循环系统分别与所述控制系统电连接，所述温度循环系统温控装置、及设置在所述温控装置上的一个反应池；所述激光光学系统包括沿光路传输方向依次设置的LED光源、发光系统四色滤光片、第一聚焦透镜、及第二聚焦透镜，所述激光光学系统与所述反应池之间设有发射光纤，所述第二聚焦透镜的出射光经所述发射光纤传输至所述反应池；所述荧光检测光学系统包括沿光路传输方向依次设置的分束透镜、采光系统四色滤光片、第三聚焦透镜、及光学检测元件，所述荧光检测光学系统与所述反应池之间设有接收光纤以将所述反应池内试剂被激发产生的发射光传输至所述分束透镜。在其中的一些实施方式中，所述温控装置包括连接至驱动电路的半导体制冷片、设置在所述半导体制冷片下方的散热器、设置在所述散热器下端的风扇、及设置在所述反应池上的温度传感器，所述反应池设置在所述半导体制冷片的上方。在其中的一些实施方式中，所述散热器的下端设有四个支脚。在其中的一些实施方式中，所述激光光学系统、荧光检测光学系统设置在所述温控装置的侧部，且呈上下布置。在其中的一些实施方式中，还包括底座，所述温控装置、荧光检测光学系统安装在所述底座上。在其中的一些实施方式中，所述激光光学系统还包括第一外壳，所述第一外壳呈立方体状；所述荧光检测光学系统还包括第二外壳，所述第二外壳呈立方体状。在其中的一些实施方式中，所述第一外壳、第二外壳的边长为30～50mm。在其中的一些实施方式中，所述光学检测元件为光电二极管、光电倍增管或光电雪崩二极管。在其中的一些实施方式中，所述LED光源包括四个单色的LED灯。与现有技术相比，本专利技术的优点是：采用本专利技术的技术方案，激光光学系统和荧光检测光学系统采用发光光束四合一、及采光光束一合四结构，采用光学传输，整个检测仪器的结构紧凑，体积小，方便携带。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术便携式PCR实时荧光检测系统实施例的结构示意图；图2为本专利技术实施例的工作原理示意图；图3为本专利技术实施例中温度循环系统的结构示意图；图4为本专利技术实施例中激光光学系统的结构示意图；图5为图4中A-A剖视图；图6为本专利技术实施例中荧光光学检测系统的结构示意图；其中：1、激光光学系统；1-1、LED光源；1-2、发光系统四色滤光片；1-3、第一聚焦透镜；1-4、第二聚焦透镜；1-5、第一固定座；1-6、第一固定板；1-7、第二固定板；1-8、光源固定座；1-9、第一隔板；2、荧光检测光学系统；2-1、分束透镜；2-2、采光系统四色滤光片；2-3、第三聚焦透镜；2-4、光学检测元件；2-5、第二固定座；2-6、第三固定板；2-7、第四固定板；2-8、第二隔板；3、温度循环系统；3-1、反应池；3-2、半导体制冷片；3-3、散热器；3-4、风扇；3-5、支脚；4、控制系统；5、发射光纤；6、接收光纤；7、底座。具体实施方式以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本专利技术而不限于限制本专利技术的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。参见图1-3，为本专利技术实施例的结构示意图，提供一种便携式PCR实时荧光检测系统，包括激光光学系统1、荧光检测光学系统2、温度循环系统3、及控制装置4，激光光学系统1、荧光检测光学系统2、温度循环系统3分别与控制系统4电连接。其中，温度循环系统3包括温控装置、及设置在温控装置上的一个反应池3-1，温控装置包括连接至驱动电路的半导体制冷片3-2、设置在半导体制冷片3-2下方的散热器3-3、设置在散热器3-3下端的风扇、及设置在反应池3-1上的温度传感器，温度传感器与控制装置4信号连接以实时反馈反应池的温度，反应池3-1设置在半导体制冷片3-2的上方。半导体制冷片3-2供电后对反应池3-1进行加热与降温，由散热器3-3、风扇3-4辅助完成半导体制冷片3-2的升温降温过程。激光光学系统1包括沿光路传输方向依次设置的LED光源1-1、发光系统四色滤光片1-2、第一聚焦透镜1-3、及第二聚焦透镜1-4，在激光光学系统1与反应池3-1之间设有发射光纤5，第二聚焦透镜1-4的出射光经发射光纤5传输至反应池3-1，LED光源1-1包括四个单色的LED灯。一个单色LED灯发出的单色光经相应的滤光片提高激发光纯度，经过第一聚焦透镜1-3、第二聚焦透镜1-4聚焦，最后耦合到发射光纤5中进行传输。参见图4和5，激光光学系统1还包括第一固定座1-5、设置在第一固定座1-5第一方向两侧的第一固定板1-6、第二固定板1-7、及光源固定座1-8，第一固定座1-5、第一固定板1-6、第二固定板1-7上分别对应设置插槽以固定第二聚焦透镜1-4，在发光系统四色滤光片1-2、第一聚焦透镜1-3位置还设有第一隔板1-9，第一隔板1-9、第一固定座1-5、第一固定板1-6、第二固定板1-7对应设有插槽以固定发光系统四色滤光片1-2、第一聚焦透镜1-3，光源固定座1-8以固定四个单色的LED灯。荧光检测光学系统2包括沿光路方向依次设置的分束透镜2-1、采光系统四色滤光片2-2、第三聚焦透镜2-3、及光学检测元件2-4，在荧光检测光学系统2与反应池3-1之间设有接收光纤6以将反应池3-1内试剂被激发产生的发射光传输至分束透镜2-1。光学检测元件2-4为光电二极管、光电倍增管或光电雪崩二极管。反应池3-1内试剂被激发后的发射光达到分束透镜2-1分束后经对应的采光系统滤光片2-2滤除杂光信号，然后经第三聚焦透镜2-3聚焦到光检测元件2-4上进行光电转换，经由信号放大后，传输至控制系统4继续数据采集，完成荧光检测。参加图6，荧光检测光学系统2中各部件的固定方式与激光光学系统1的固定方式类似，设置第二固定座2-5、第三固定板2-6、第四固定板2-7、及第二隔板2-8，在第二固定座2-5、第三固定板2-6、第四固定板2-7上设置对应插槽固定分束透镜2-1，在第二固定座2-5、第三固定板2-6、第四固定板2-7、第二隔板2-8上设置对应的插槽以固定采光系统四色滤光片2-2、第三聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.便携式PCR实时荧光检测系统，包括激光光学系统(1)、荧光检测光学系统(2)、温度循环系统(3)、及控制系统(4)，所述激光光学系统(1)、荧光检测光学系统(2)、温度循环系统(3)分别与所述控制系统(4)电连接，其特征在于：所述温度循环系统(3)包括温控装置、及设置在所述温控装置上的一个反应池(3‑1)；所述激光光学系统(1)包括沿光路传输方向依次设置的LED光源(1‑1)、发光系统四色滤光片(1‑2)、第一聚焦透镜(1‑3)、及第二聚焦透镜(1‑4)，所述激光光学系统(1)与所述反应池(3‑1)之间设有发射光纤(5)，所述第二聚焦透镜(1‑4)的出射光经所述发射光纤(5)传输至所述反应池(3‑1)；所述荧光检测光学系统(2)包括沿光路传输方向依次设置的分束透镜(2‑1)、采光系统四色滤光片(2‑2)、第三聚焦透镜(2‑3)、及光学检测元件(2‑4)，所述荧光检测光学系统(2)与所述反应池(3‑1)之间设有接收光纤(6)以将所述反应池(6)内试剂被激发产生的发射光传输至所述分束透镜(2‑1)。

【技术特征摘要】
1.便携式PCR实时荧光检测系统，包括激光光学系统(1)、荧光检测光学系统(2)、温度循环系统(3)、及控制系统(4)，所述激光光学系统(1)、荧光检测光学系统(2)、温度循环系统(3)分别与所述控制系统(4)电连接，其特征在于：所述温度循环系统(3)包括温控装置、及设置在所述温控装置上的一个反应池(3-1)；所述激光光学系统(1)包括沿光路传输方向依次设置的LED光源(1-1)、发光系统四色滤光片(1-2)、第一聚焦透镜(1-3)、及第二聚焦透镜(1-4)，所述激光光学系统(1)与所述反应池(3-1)之间设有发射光纤(5)，所述第二聚焦透镜(1-4)的出射光经所述发射光纤(5)传输至所述反应池(3-1)；所述荧光检测光学系统(2)包括沿光路传输方向依次设置的分束透镜(2-1)、采光系统四色滤光片(2-2)、第三聚焦透镜(2-3)、及光学检测元件(2-4)，所述荧光检测光学系统(2)与所述反应池(3-1)之间设有接收光纤(6)以将所述反应池(6)内试剂被激发产生的发射光传输至所述分束透镜(2-1)。2.根据权利要求1所述的便携式PCR实时荧光检测系统，其特征在于：所述温控装置包括连接至驱动电路的半导体制冷片(3-2)、设置在所述半导体制冷片(3-2)下方的散热器(3-3)、设置在所述散热...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂晶，王威，钟唐，
申请(专利权)人：苏州雅睿生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32