用于实时PCR检测的多色系统技术方案

技术编号:33070550 阅读:13 留言:0更新日期:2022-04-15 10:04
本发明专利技术构思涉及一种用于监测微流体反应器中的PCR反应的系统。该系统包括:通过第一激发光滤光片照射该微流体反应器的第一光源,该第一光源提供第一激发波长范围的光,该第一激发波长范围的光适于激发该微流体反应器中的第一荧光团,由此由该第一荧光团发射第一发射波长范围的荧光;通过第二激发光滤光片照射该微流体反应器的第二光源,该第二光源提供第二激发波长范围的光,该第二激发波长范围的光适于激发该微流体反应器中的第二荧光团,由此由该第二荧光团发射第二发射波长范围的荧光;该系统进一步包括第一发射滤光片,该第一发射滤光片适于透射该第一发射波长范围的荧光并且阻挡该第二发射波长范围的荧光;第二发射滤光片,该第二发射滤光片适于透射该第二发射波长范围的荧光并且阻挡该第一发射波长范围的荧光。该系统另外包括:第一成像光学器件,该第一成像光学器件适于通过该第一发射波长范围的荧光将该微流体反应器成像到第一成像表面上,由此在该第一成像表面上的图像指示该PCR反应的与该第一荧光团相关联的第一反应参数;以及第二成像光学器件,该第二成像光学器件适于通过该第二发射波长范围的荧光将该微流体反应器成像到第二图像表面上,由此监测该PCR反应的与该第二荧光团相关联的第二反应参数。的与该第二荧光团相关联的第二反应参数。的与该第二荧光团相关联的第二反应参数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于实时PCR检测的多色系统


[0001]本专利技术构思涉及一种用于监测微流体反应器中的PCR反应的系统。本专利技术构思进一步涉及一种包括该系统的装置。

技术介绍

[0002]聚合酶链反应(PCR)通常用于DNA的合成或复制。可以通过跟随与DNA的量成比例的荧光信号来监测反应的进展。长度和序列不同的DNA片段可以在相同的热过程中扩增,这被称为多重化。每个片段可以与不同的荧光波长相关联,并且可以使用单个或多个激发波长。
[0003]多重PCR实现荧光团在不同波长下的激发和检测是个问题。
[0004]PCR的其他问题与反应容器中反应的不均匀和反应液体中空气气泡的形成相关联。
[0005]对于具有多个反应室或多个反应液滴的用于PCR的微流体系统,需要有效地确定反应是在哪个室或液滴中发生的。
[0006]因此,需要能够处理和监测多重反应、也具有多个反应室的小型化PCR系统。进一步的需要包括在微流体PCR系统中检测空气气泡,这可能导致反应的终止或系统中的流体输送的中断。PCR系统的其他故障(例如,与加热循环或试剂供应有关的故障)对于检测是成问题的,并且典型地需要中断PCR。
[0007]在微小液滴中进行PCR的小型化系统中,需要对液滴的有效计数。而且,在多个平行反应隔室的情况下,需要有效地确定哪个隔室包括活性反应。解决方案可以基于使用标准荧光显微镜和多色荧光团,这些系统庞大且不适合小型化装置,并且进一步要求在过滤介质之间进行机械切换以处理多色荧光团,因此导致耗时且不连续的检测。

技术实现思路

[0008]根据本专利技术构思的第一方面,提供了一种用于监测微流体反应器中的PCR反应的系统,该系统包括:
[0009]通过第一激发光滤光片照射该微流体反应器的第一光源,该第一光源提供第一激发波长范围的光,该第一激发波长范围的光适于激发该微流体反应器中的第一荧光团,由此由该第一荧光团发射第一发射波长范围的荧光;
[0010]通过第二激发光滤光片照射该微流体反应器的第二光源,该第二光源提供第二激发波长范围的光,该第二激发波长范围的光适于激发该微流体反应器中的第二荧光团,由此由该第二荧光团发射第二发射波长范围的荧光;
[0011]第一发射滤光片,该第一发射滤光片适于透射该第一发射波长范围的荧光并且阻挡该第二发射波长范围的荧光,
[0012]第二发射滤光片,该第二发射滤光片适于透射该第二发射波长范围的荧光并且阻挡该第一发射波长范围的荧光;
[0013]第一成像光学器件,该第一成像光学器件适于通过透射通过该第一发射滤光片的该第一发射波长范围的荧光将该微流体反应器成像到第一成像表面上,由此在该第一成像表面上的图像指示该PCR反应的与该第一荧光团相关联的第一反应参数;以及
[0014]第二成像光学器件,该第二成像光学器件适于通过透射通过该第二发射滤光片的该第二发射波长范围的荧光将该微流体反应器成像到第二图像表面上,由此监测该PCR反应的与该第二荧光团相关联的第二反应参数。
[0015]根据本专利技术构思的第二方面,提供了一种包括根据第一方面的系统的装置。
附图说明
[0016]通过参照附图进行的以下说明性且非限制性的详细描述,将更好地理解本专利技术构思的以上及附加的目的、特征和优点。在附图中,除非另有说明,否则相同的附图标记将用于相同的元件。
[0017]图1是用于监测微流体反应器中的PCR反应的系统的示意图示。
[0018]图2是用于监测微流体反应器中的PCR反应的系统的实施例的示意图示。
[0019]图3是用于监测微流体反应器中的PCR反应的系统的实施例的示意图示。
[0020]图4是用于监测微流体反应器中的PCR反应的系统的实施例的示意图示。
[0021]图5是用于监测微流体反应器中的PCR反应的系统的实施例的示意图示,展示了光源、滤光片和光学器件的不同定位。
具体实施方式
[0022]鉴于上文,将令人期望的是实现用于监测微流体反应器中的PCR反应的系统,这些系统不受制于与现有技术相关联的问题。本专利技术构思的目的是解决这种问题并提供与现有技术相关的至少一个问题或需要的解决方案。可以从下文中理解进一步的和替代性的目的。
[0023]本文中涉及本专利技术构思的一个专利技术方面的披露内容总体上可以进一步涉及本专利技术构思的一个或多个其他方面。
[0024]根据本专利技术构思的第一方面,提供了一种用于监测微流体反应器中的PCR反应的系统,该系统包括:
[0025]通过第一激发光滤光片照射该微流体反应器的第一光源,该第一光源提供第一激发波长范围的光,该第一激发波长范围的光适于激发该微流体反应器中的第一荧光团,由此由该第一荧光团发射第一发射波长范围的荧光;
[0026]通过第二激发光滤光片照射该微流体反应器的第二光源,该第二光源提供第二激发波长范围的光,该第二激发波长范围的光适于激发该微流体反应器中的第二荧光团,由此由该第二荧光团发射第二发射波长范围的荧光;
[0027]第一发射滤光片,该第一发射滤光片适于透射该第一发射波长范围的荧光并且阻挡该第二发射波长范围的荧光,
[0028]第二发射滤光片,该第二发射滤光片适于透射该第二发射波长范围的荧光并且阻挡该第一发射波长范围的荧光;
[0029]第一成像光学器件,该第一成像光学器件适于通过透射通过该第一发射滤光片的
该第一发射波长范围的荧光将该微流体反应器成像到第一成像表面上,由此在该第一成像表面上的图像指示该PCR反应的与该第一荧光团相关联的第一反应参数;以及
[0030]第二成像光学器件,该第二成像光学器件适于通过透射通过该第二发射滤光片的该第二发射波长范围的荧光将该微流体反应器成像到第二图像表面上,由此监测该PCR反应的与该第二荧光团相关联的第二反应参数。
[0031]包括相应地与第一激发光滤光片和第二激发光滤光片相关联的第一光源和第二光源的系统允许在两个不同波长下连续且同时地照射微流体反应器,并且由此连续且同时地激发两种不同类型的荧光团。
[0032]该系统进一步包括第一发射滤光片和第二发射滤光片,允许连续且同时地透射来自这两种类型的荧光团的激发光。
[0033]相应地与第一激发光滤光片和第二激发光滤光片相关联的第一光源和第二光源相应地与第一发射滤光片和第二发射滤光片的组合使得能够同时有效且连续地监测两种类型的荧光团,并且由此能够连续且独立地监测例如两个反应参数或两种反应。提供多个光源而不是一个光源允许多个荧光团与该系统一起使用,而无需在不同的激发光滤光片之间进行切换。因此,允许了连续且并行地监测多于一个荧光团或反应参数。
[0034]与发射波长之一相关联的各个成像光学器件允许在成像表面上空间上分离地成像每种类型的荧光团。
[0035]成像表面使得能够监测来自PCR反应的空间信息。例如,可以监测微流体系统反应是在哪些位置发生的。空间信息连同用荧光检测可获得的定量分析允许在微流体反应本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于监测微流体反应器(2)中的PCR反应的系统(1),该系统(1)包括:通过第一激发光滤光片(6)照射该微流体反应器(2)的第一光源(4),该第一光源提供第一激发波长范围(8)的光,该第一激发波长范围的光适于激发该微流体反应器(2)中的第一荧光团,由此由该第一荧光团发射第一发射波长范围(10)的荧光,通过第二激发光滤光片(16)照射该微流体反应器的第二光源(14),该第二光源提供第二激发波长范围(18)的光,该第二激发波长范围的光适于激发该微流体反应器(2)中的第二荧光团,由此由该第二荧光团发射第二发射波长范围(20)的荧光,第一发射滤光片(30),该第一发射滤光片适于透射该第一发射波长范围(10)的荧光并且阻挡该第二发射波长范围(20)的荧光,第二发射滤光片(40),该第二发射滤光片适于透射该第二发射波长范围(20)的荧光并且阻挡该第一发射波长范围(10)的荧光,第一成像光学器件(32),该第一成像光学器件适于通过透射通过该第一发射滤光片(30)的该第一发射波长范围(10)的荧光将该微流体反应器(2)成像到第一成像表面(34)上,由此在该第一成像表面(34)上的图像指示该PCR反应的与该第一荧光团相关联的第一反应参数,以及第二成像光学器件(42),该第二成像光学器件适于通过透射通过该第二发射滤光片(40)的该第二发射波长范围(20)的荧光将该微流体反应器(2)成像到第二图像表面(44)上,由此监测该PCR反应的与该第二荧光团相关联的第二反应参数。2.根据权利要求1所述的系统(1),其中,该第一成像表面(34)和该第二成像表面(44)各自对应于单个图像传感器的相应的第一部分和第二部分;或者相应的第一图像传感器和第二图像传感器,其中,该图像传感器的该第一部分和该第二部分;或者该第一图像传感器和该第二图像传感器分别适于提供对应成像表面的图像的数字表示。3.根据权利要求2所述的系统(1),其中,该单个图像传感器与两个或更多个成像像素相关联;并且该第一图像传感器和该第二图像传感器各自与一个或多个成像像素相关联。4.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1),其中,该第一光源和该第二光源(4,14)被布置成连续地提供光,由此允许连续地监测该第一反应参数和该第二反应参数。5.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1),其中,该第一光源和该第二光源(4,14)、该第一发射滤光片和该第二发射滤光片(30,40)、以及该第一成像光学器件和该第二成像光学器件(32,42)被布置成与该微流体反应器(2)的同一侧相对。6.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1),其中,该第一荧光团和该第二荧光团(54,56)被选择成使得该第...

【专利技术属性】
技术研发人员:基里尔
申请(专利权)人:医学诊断公司
类型:发明
国别省市:

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