一种荧光检测装置及其检测方法制造方法及图纸

技术编号:24841187 阅读:24 留言:0更新日期:2020-07-10 18:58
本发明专利技术公开了一种荧光检测装置及其检测方法,包括可以放置若干样本试管的基体、设置有光电检测系统的基座和设置在基座与基体之间的控温装置,所述光电检测系统包括激发光模块和荧光检测模块,所述光电检测系统还包括设置在基座上的往复式光纤扫描机构,所述往复式光纤扫描机构设置在基体一侧,所述基体上对应光纤扫描机构一侧设置有检测孔,所述往复式光纤扫描机构通过光纤与激发光模块和荧光检测模块连接。通过基体安置携带待检测样本物质的试管,电机带动往复式光纤扫描机构往复运动,扫描检测试剂荧光,有利于提高激发光效率,获得更高的荧光灵敏度和荧光强度,提高荧光信噪比,提高模块温度均匀性,降低成本。

【技术实现步骤摘要】
一种荧光检测装置及其检测方法
本专利技术涉及荧光检测
,尤其是涉及一种荧光检测装置及其检测方法。
技术介绍
聚合酶链式反应(PCR)是一种分子生物技术,通过变性、复性和延伸,可在短时间内将靶DNA扩增数百万倍。实时荧光定量PCR是指在PCR反应体系中加入荧光基团,利用荧光信号积累实时监测整个PCR进程,通过标准曲线实现对未知模板浓度进行定量分析。现在农业、医疗等行业被诸多领域广泛应用。当前荧光检测装置对携带有待检测产物试管的检测方式可以分为两种,分别是顶部检测和底部扫描。1)顶部检测,该荧光检测装置的主要结构包括设置有试管插接槽的金属模块,而金属模块底部是封闭的,激发和检测部件位于金属模块上方。这种方式优点是可以使用通用的制冷片或其他类型的加热片和散热器对试管进行温度控制;缺点是试管顶部不平,会有蒸发和结露,造成荧光重复性差。2)底部扫描,例如一种在中国专利文献上公开的“基于底部扫描检测的荧光定量PCR检测系统”,其公告号“CN101328503”,包括自上而下依次装置成一整体的可插放若干试管的变温金属模块,半导体制冷器和散热器件,其特征是变温金属模块的试管插孔为贯通变温金属模块、半导体制冷器和散热器件的通孔,散热器件为热管散热器,热管延伸至整体结构外侧,延伸端连接散热翅片,光电检测器位于整体结构散热器件的底部,由电机驱动扫描,从试管的底部检测试剂荧光。这种方式优点是检测模块位置靠近试管储存试剂位置,荧光信号强,检测灵敏度高;缺点是模块上下会形成空气对流,影响金属模块稳定均匀性,制冷片或其他类型加热片和散热器需要打孔,造成通用尺寸制冷片或其他类型的加热片和散热器将不能采用,而且加工和安装难度加大,从而造成成本增加,还有试管底部一般都不平滑,也会造成信号采集的不稳定性。因此,上述问题需要一种新型荧光检测装置来解决。
技术实现思路
针对现有技术中以下几个问题:1、顶部检测型荧光检测装置距离待检测样本物质较远,容易受到管内蒸发、结露等现象干扰检测结果;2、底部扫描时荧光检测装置无法配合温控装置使用进而无法得到较为准确的检测结果;本专利技术提供了一种荧光检测装置及其检测方法,通过基体安置携带待检测样本物质的试管,配合温控装置以及设置在试管下方的往复式光纤扫描机构对试管内的待检测样本物质进行侧边扫描,以此得到一致性较好且干扰较少的荧光强度信号。为了实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案:一种荧光检测装置,包括内部放置有样本试管的基体和设置有光电检测系统的基座,所述光电检测系统包括激发光模块和荧光检测模块,所述光电检测系统还包括设置在基座上的往复式光纤扫描机构,所述往复式光纤扫描机构设置在基体一侧,所述基体上对应光纤扫描机构一侧设置有检测孔,所述往复式光纤扫描机构通过光纤与激发光模块和荧光检测模块连接。所述激发光模块用于发射激发光,使得待检测样本物质内的荧光成分吸收光能并进入激发态,而所述荧光检测模块用于接收荧光信号,并转化为电信号,用于PCR定量数据分析。所述试管竖直安置在基体内部,当往复式光纤扫描机构对试管进行扫描时,试管内的样本因重力作用均匀贴附于试管侧壁,而平行于试管运动的往复式光纤扫描机构可对样本进行充分扫描,且依靠平滑的试管侧壁能够避免因试管本体形状而可能出现的检测误差和重复性,有效提高荧光检测的准确度。作为优选,所述基体与基座之间设置有控温装置,所述控温装置与基体和基座之间均设置有导热介质。所述控温装置用于对基体进行加热和制冷,通过调整样本物质的温度,加快样本的变性-复性过程,从而充分与荧光成分进行配对,以此达到PCR定量实验通过检测荧光信号强度而得到样本成分数据的实验目的;所述导热介质可在控温装置对样本试管进行加热时进行温度缓冲,而在冷却过程中亦可起到加快散热的效果。作为优选,所述控温装置底部设置有散热模块,所述散热模块上设置有若干散热片,所述散热模块与基座连接。所述散热模块用于辅助散失冗余热量。作为优选,所述往复式光纤扫描机构包括平行于基体设置的扫描轨道、电机和与电机连接的同步机构,所述同步机构上设置有信号交互头,所述信号交互头在扫描轨道上往复运动。所述往复式光纤扫描机构用于沿样本试管侧壁对其内部样本物质进行激发和检测,并将荧光信号通过光纤输出,所述信号交互头在电机驱动下通过皮带带动匀速运动在扫描轨道上,提高实验结果准确度。作为优选,所述基体内设置有安置槽,所述样本试管放置在安置槽内,所述安置槽平行于基座设置,所述检测孔设置在安置槽中部,所述检测孔的孔口朝向往复式光纤扫描机构可将光纤与检测孔的距离调节到最小,有利于提高激发光效率,获得更高的荧光灵敏度和荧光信号强度,提高稳定性。作为优选,所述安置槽纵剖面为锥形结构,所述样本试管与安置槽插合连接。所述倒锥形结构的安置槽用于配合倒锥形试管,使得实验过程中试管与基体充分贴合,既能确保反应步骤的进行更加迅速高效,也能确保检测过程下光电检测系统能够对试管内样本进行充分扫描。作为优选,所述光纤为包括有分叉端和集束端的Y字型结构,所述集束端包括有激发部和接收部,所述分叉端包括与激发部连通的输入端和与接收部连通的输出端,所述激发光模块通过输入端与激发部连接,所述荧光检测模块通过输出端接收部与连接,所述光纤集束端设置在信号交互头上。所述Y型光纤的分叉端分别与激发光模块和荧光检测模块连接,而其集束端则与信号交互头连接,避免分离式光纤在限号交互头运动时互相缠绕造成隐患。所述激发部用于将激发光模块产生的激发光均匀照射于样本试管,相应的,所述接收部则可将激发后的荧光强度信号输入荧光检测模块并转换为电信号,进而完成实验数据的收集。本专利技术还公开了一种荧光检测方法,包括以下步骤:将设置有待检测物质及荧光成分的样本试管插入安置槽中;启动控温装置对样本物质进行高温变性,变性温度为80℃-95℃,接着对处理后的样本物质进行复性,调控温装置的温度至40℃-60℃,复性时间根据样本种类设置在30s-60s之间,最后对处理后的样本物质进行升温延伸反应,调整控温装置的温度至70℃-80℃,延伸反应时间根据样本中扩增片段长度设置为1-15min;根据实验目标扩增程度以及样本浓度循环进行b步骤;循进入采样阶段,启动光电检测系统(2),激发光模块(21)产生激发光,并通过往复式光纤扫描机构(4)自检测孔(12)逐个照射样本试管,同时样本试剂发射的荧光由检测孔(12)通过光纤传输到荧光检测模块(22),并转为为电信号。根据样本试管中待检测物质的DNA模板种类,可对检测方法中的实验参数进行调整,确保a)、b)和c)三个步骤结束后得到的重组物质与荧光成分充分结合,依靠光电检测系统对各样本试管内的荧光成分进行激发,通过平行设置在样本试管一侧的往复式光纤扫描机构对样本试管内的荧光成分进行充分照射激发,使其跃迁至激发态,接着通过荧光检测机构依靠往复运动的往复式光纤扫描机构对激发态荧光成分进行检测,并将光信号转化为电信号输出检测装置,获得实验数据。作为优选,所述激发光模块包括内部设置有激发光滤光片的第一透镜组件和LED灯,所本文档来自技高网
...

【技术保护点】
1.一种荧光检测装置,其特征是,包括内部放置有若干样本试管的基体(1)和设置有光电检测系统(2)的基座(3),所述光电检测系统(2)包括激发光模块(21)和荧光检测模块(22),所述光电检测系统(2)还包括设置在基座(3)上的往复式光纤扫描机构(4),所述往复式光纤扫描机构(4)设置在基体(1)一侧,所述基体上对应光纤扫描机构一侧设置有检测孔(12),所述往复式光纤扫描机构(4)通过光纤(5)与激发光模块(21)和荧光检测模块(22)连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种荧光检测装置,其特征是,包括内部放置有若干样本试管的基体(1)和设置有光电检测系统(2)的基座(3),所述光电检测系统(2)包括激发光模块(21)和荧光检测模块(22),所述光电检测系统(2)还包括设置在基座(3)上的往复式光纤扫描机构(4),所述往复式光纤扫描机构(4)设置在基体(1)一侧,所述基体上对应光纤扫描机构一侧设置有检测孔(12),所述往复式光纤扫描机构(4)通过光纤(5)与激发光模块(21)和荧光检测模块(22)连接。


2.根据权利要求1所述的一种荧光检测装置,其特征是,所述基体(1)与基座(3)之间设置有控温装置(6),所述控温装置(6)与基体(1)和基座(3)之间均设置有导热介质(61)。


3.根据权利要求2所述的一种荧光检测装置,其特征是,所述控温装置(6)底部设置有散热模块(7),所述散热模块(7)上设置有若干散热片(71),所述散热模块(7)与基座(3)连接。


4.根据权利要求1所述的一种荧光检测装置,其特征是,所述往复式光纤扫描机构(4)包括平行于基体(1)设置的扫描轨道(41)、电机(42)和与电机(42)连接的同步机构,所述同步机构上设置有信号交互头(8),所述信号交互头(8)在扫描轨道(41)上往复运动。


5.根据权利要求4所述的一种荧光检测装置,其特征是,所述光纤(5)为包括有分叉端和集束端的Y字型结构,所述集束端包括有激发部和接收部,所述分叉端包括与激发部连通的输入端(51)和与接收部连通的输出端(52),所述激发光模块(21)通过输入端(51)与激发部连接,所述荧光检测模块(22)通过输出端(52)接收部与连接,所述光纤(5)集束端设置在信号交互头(8)上。


6.根据权利要求4所述的一种荧光检测装置,其特征是,所述同步机构包括设置在扫描轨道上的同步带轮和连接...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴保强马勇
申请(专利权)人:杭州柏恒科技有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1