一种数字PCR荧光检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种数字PCR荧光检测装置，包括:支撑底座；支架；载物台和光学组件，所述载物台包括电动滑台、固定在电动滑台上的样品固定反应腔和用于调控样品固定反应腔温度的温度控制组件，样品固定反应腔用于容置待测PCR样品；电动滑台可沿X、Y轴的二维方向移动；光学组件设置在支架上，包括光源部、滤光片轮、物镜和CCD图像传感器；光源部发出的光束依次经过滤光片轮和物镜之后照射到待测PCR样品内，待测PCR样品经照射发出的发射光依次经物镜和滤光片轮后，进入CCD图像传感器以实现对待测PCR样品的荧光定量检测。该装置还包括数字PCR芯片；该装置能够实现PCR的原位扩增检测和多重PCR检测。

A digital PCR fluorescence detection device

【技术实现步骤摘要】
一种数字PCR荧光检测装置
本技术涉及光学装置
，具体涉及一种数字PCR荧光检测装置。
技术介绍
数字PCR技术作为第三代PCR技术，是一种核酸分子绝对定量技术。数字PCR通过将一种PCR反应分成许多更小的PCR反应(每个小的反应平均包括不超过一个靶核酸分子)来改进传统的PCR。每个小的反应都大约包括1或0个靶核酸分子，并且在PCR扩增结束时给出阳性或阴性二进制读数，根据泊松分布原理及阳性微滴的个数与比例即可得出靶核酸分子的起始拷贝数或浓度。相比于传统荧光定量PCR，数字PCR具有更加出色的灵敏度、特异性和精确性，目前已经广泛应用于肿瘤检测、产前诊断和单细胞研究等领域。目前行业内基于微液滴技术的数字PCR检测仪器主要采用液滴生成、扩增反应和荧光检测的三步法实现样本的检测，在实际操作过程中需要通过多种仪器设备和涉及液滴转移过程，操作复杂且存在交叉污染和液滴破坏的风险，从而导致影响到检测结果的准确性。因此，有必要开发一种可以更加简便、高效的数字PCR荧光检测装置。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种数字PCR荧光检测装置，该装置能够将微液滴PCR扩增反应与荧光检测两个功能的高度集成，实现PCR的原位扩增检测；整个装置可以省去检测过程中存在的液滴转移等操作复杂，缩短了样本反应和检测时间，避免存在交叉污染和液滴破坏的风险，提高检测结果的准确性。本技术提供了一种数字PCR荧光检测装置，包括:支撑底座；支架，固定在所述支撑底座上；载物台，设于所述支撑底座表面，所述载物台包括电动滑台、固定在所述电动滑台上的样品固定反应腔和用于调控所述样品固定反应腔温度的温度控制组件，所述样品固定反应腔用于容置待测PCR样品；所述电动滑台可沿X、Y轴的二维方向移动；光学组件，设置在所述支架上，所述光学组件包括光源部、滤光片轮、物镜和CCD图像传感器；其中，所述光源部发出的光束依次经过所述滤光片轮和所述物镜之后照射到所述待测PCR样品内，所述待测PCR样品经照射发出的发射光依次经所述物镜和所述滤光片轮后，进入所述CCD图像传感器以实现对所述待测PCR样品的荧光定量检测。可选地，所述滤光片轮包括多个滤光单元组，每个所述滤光单元组包括激发光滤光片、发射光滤光片和二向色镜，所述光源部发出的光束依次经过所述激发光滤光片、所述二向色镜和所述物镜之后照射到所述待测PCR样品内；所述待测PCR样品经照射发出的发射光依次经所述物镜和所述二向色镜和发射光滤光片后，进入所述CCD图像传感器。可选地，所述光源部包括至少两种光源，所述数字PCR荧光检测装置还包括合光器组件，由所述至少两种光源发出的光束经所述合光器组件后进入所述滤光片轮。可选地，所述数字PCR荧光检测装置还包括步进电机，所述步进电机固定所述支架上，所述步进电机与所述滤光片轮之间设有同步带，通过所述步进电机的转动以带动所述滤光片轮转动，从而实现所述滤光片轮内的多个滤光单元组之间的切换。可选地，所述样品固定反应腔包括腔体、设于所述腔体内的均温板和与所述腔体盖合的盖板；所述样品固定反应腔置于所述电动滑台上，所述温度控制组件与所述均温板电连接以对所述均温板进行热传导；所述盖板包括一透光区域。可选地，所述盖板上还设有一连通所述腔体的通气接头，所述通气接头用于连接外设的气压组件以调控所述腔体内的气压。可选地，所述温度控制组件包括制冷片、散热风道、散热风扇、散热器和温度传感器；所述制冷片与所述均温板贴合以实现热传导；所述散热风道用于提供空气流动的风道，所述散热风扇置于散热风道中以加速空气流动；所述散热器通过所述散热风道和所述散热风扇对所述制冷片进行散热，所述温度传感器用于监测所述制冷片的温度。可选地，所述电动滑台包括依次层叠设置在所述支撑底座上的底板、第一滑板和第二滑板，所述底板与第一滑板之间设有第一滑轨和第一驱动电机，以实现所述第一滑板沿第一方向移动；所述第一滑板和所述第二滑板之间设有第二滑轨和第二驱动电机，以实现所述第二滑板沿第二方向移动，所述第一方向和所述第二方向相互垂直。可选地，所述CCD图像传感器与所述滤光片轮平行设置在所述支架上，所述CCD图像传感器与所述滤光片轮平行之间设置一直角转角器，所述直角转角器用于使经过所述滤光片轮后的所述发射光发生直角转折以射入所述CCD图像传感器。可选地，所述数字PCR荧光检测装置还配备有数字PCR芯片，所述数字PCR芯片平铺且固定在所述样品固定反应腔内，所述待测PCR样品置于所述数字PCR芯片内以进行数字PCR反应。可选地，所述数字PCR芯片包括芯片基板，所述芯片基板上设有储液口、与所述储液口连通的第一流道、储油口、与所述储油口连通的第二流道、液滴平铺腔和与所述液滴平铺腔连通的溢流口；所述储液口用于注入PCR反应液，所述储油口用于注入油相试剂，所述液滴平铺腔连通有一混合流道，所述混合流道远离所述液滴平铺腔的一端设有混合入口；所述第一流道和所述第二流道交汇于所述混合入口，所述PCR反应液和所述油相试剂在所述混合入口交汇生成液滴；在所述液滴平铺腔内进行所述液滴的PCR扩增反应和检测。可选地，所述数字PCR芯片的所述液滴平铺腔内还设有若干个间隔排布的支撑柱。所述支撑柱可以有效防止液滴平铺腔在外界压力下出现塌陷，提高整个所述数字PCR芯片的牢固性和抗冲击能力。可选地，所述数字PCR芯片的所述芯片基板上还设有一定位缺口。所述定位缺口一方面可以进一步防止数字PCR芯片的移动，另一方面可以有效提示数字PCR芯片的摆放方位。可选地，所述光源包括LED、卤钨灯或激光。本技术的有益效果：(1)本技术所述数字PCR荧光检测装置，能够提供PCR样品进行PCR扩增的温度控制组件，通过光学组件实现PCR的原位扩增检测，可以省去检测过程中存在的液滴转移等操作复杂，缩短了样本反应和检测时间，避免存在交叉污染和液滴破坏的风险，提高检测结果的准确性。(2)本技术所述数字PCR荧光检测装置设有多种光源，具有多重荧光通道，通过不同荧光通道的自动切换，实现多重PCR检测，减少样品需求量；结合CCD图像传感器和电动滑台，可以对大检测区域的不同荧光通道进行多工位成像和图像处理，提高产品的检测速度、精度和自动化水平。(3)本技术所述数字PCR荧光检测装置还配备有数字PCR芯片，可以进一步实现对微液滴的生成、PCR扩增反应至光学检测的一体化分析检测。本技术的优点将会在下面的说明书中部分阐明，一部分根据说明书是显而易见的，或者可以通过本技术实施例的实施而获知。附图说明图1为本技术一实施例提供的数字PCR荧光检测装置100的结构示意图；图2为本技术一实施例提供的电动滑台的结构示意图；图3为本技术一实施例提供的样品固定反应腔和温度控制组件的结构示意图；图4为本技术另一实施例提供的样品固定反应腔和温度控制组件的结构示意图；图5为本技术一实施例提供的光学组件的结构示意图；图6为本技术一实施例提供的数字PCR荧光检测装置的光路示意图；图7为本技术一实施例提供的数字PCR芯片的结构示意图；图8为本技术一实施例提供的数字PCR芯片的截面结构示意图；图9为本技术另一实施例提供的数字PCR芯片的结构示意图。具体实施方式以下所述是本实用新本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数字PCR荧光检测装置，其特征在于，包括:支撑底座；支架，固定在所述支撑底座上；载物台，设于所述支撑底座表面，所述载物台包括电动滑台、固定在所述电动滑台上的样品固定反应腔和用于调控所述样品固定反应腔温度的温度控制组件，所述样品固定反应腔用于容置待测PCR样品；所述电动滑台可沿X、Y轴的二维方向移动；光学组件，设置在所述支架上，所述光学组件包括光源部、滤光片轮、物镜和CCD图像传感器；其中，所述光源部发出的光束依次经过所述滤光片轮和所述物镜之后照射到所述待测PCR样品内，所述待测PCR样品经照射发出的发射光依次经所述物镜和所述滤光片轮后，进入所述CCD图像传感器以实现对所述待测PCR样品的荧光定量检测。

【技术特征摘要】
1.一种数字PCR荧光检测装置，其特征在于，包括:支撑底座；支架，固定在所述支撑底座上；载物台，设于所述支撑底座表面，所述载物台包括电动滑台、固定在所述电动滑台上的样品固定反应腔和用于调控所述样品固定反应腔温度的温度控制组件，所述样品固定反应腔用于容置待测PCR样品；所述电动滑台可沿X、Y轴的二维方向移动；光学组件，设置在所述支架上，所述光学组件包括光源部、滤光片轮、物镜和CCD图像传感器；其中，所述光源部发出的光束依次经过所述滤光片轮和所述物镜之后照射到所述待测PCR样品内，所述待测PCR样品经照射发出的发射光依次经所述物镜和所述滤光片轮后，进入所述CCD图像传感器以实现对所述待测PCR样品的荧光定量检测。2.如权利要求1所述的数字PCR荧光检测装置，其特征在于，所述滤光片轮包括多个滤光单元组，每个所述滤光单元组包括激发光滤光片、发射光滤光片和二向色镜，所述光源部发出的光束依次经过所述激发光滤光片、所述二向色镜和所述物镜之后照射到所述待测PCR样品内；所述待测PCR样品经照射发出的发射光依次经所述物镜和所述二向色镜和发射光滤光片后，进入所述CCD图像传感器。3.如权利要求1所述的数字PCR荧光检测装置，其特征在于，所述光源部包括至少两种光源，所述数字PCR荧光检测装置还包括合光器组件，由所述至少两种光源发出的光束经所述合光器组件后进入所述滤光片轮。4.如权利要求1所述的数字PCR荧光检测装置，其特征在于，所述数字PCR荧光检测装置还包括步进电机，所述步进电机固定所述支架上，所述步进电机与所述滤光片轮之间设有同步带，通过所述步进电机的转动以带动所述滤光片轮转动，从而实现所述滤光片轮内的多个滤光单元组之间的切换。5.如权利要求1所述的数字PCR荧光检测装置，其特征在于，所述样品固定反应腔包括腔体、设于所述腔体内的均温板和与所述腔体盖合的盖板；所述样品固定反应腔置于所述电动滑台上，所述温度控制组件与所述均温板电连接以对所述均温板进行热传导；所述盖板包括一透光区域；所述盖板上还设有一连通所述腔体的通气接头，所述通气接头用...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴天准，蒋伯石，舒伟良，金宗文，陈艳，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：新型
国别省市：广东,44