一种流式荧光检测光学系统技术方案

本发明专利技术提供一种流式荧光检测光学系统，包括一个流动室；前光组件，位于流动室的其中一侧，所述前光组件用于产生平顶激光光斑。前向散射光组件，位于流动室设置有前光组件一侧的对称侧，用于接收激光光斑照射在微球上产生的前向散射光。一路荧光信号接收组件，位于流动室的另一侧，用于接收该路至少一个目标荧光信号；另一路荧光信号接收组件，位于流动室的设置有上述一路荧光信号接收组件一侧的对称侧，用于接收不同于上述一路荧光信号的其他至少一个目标荧光信号。本发明专利技术具有如下优点：让微球在一定范围内摆动，其通过平顶光斑后能量不会发生变化，同时各路荧光信号更加精准，提升了光信号的稳定性和准确性。了光信号的稳定性和准确性。了光信号的稳定性和准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种流式荧光检测光学系统


[0001]本专利技术涉及生物光学
，尤其涉及一种流式荧光检测光学系统。

技术介绍

[0002]液态芯片分析体系由许多大小均一的圆形微球(直径5.5～5.6μm)为主要基质构成，每种微球上固定有不同的探针分子，将这些微球悬浮于一个液相体系中，就构成了一个液相芯片系统，利用这个系统可以对同一个样品中的多种不同分子同时进行检测。
[0003]在液相系统中，为了区分不同的探针，每一种固定有探针的微球都有一个独特的色彩编号，或称荧光编码。在微球制造过程中掺入了红色和橙色两种荧光染料(这两种染料各有10种不同区分)，从而把微球分为100种不同的颜色，形成一个具有独特光谱地址的含有100种不同微球的阵列。不同颜色微球在分类激光激发下产生的荧光互不相同，这种分类荧光是识别不同微球的唯一途径。利用这100种微球，可以分别标记上100种不同的探针分子。
[0004]检测时先后加入样品和报告分子与标记微球反应，样品中的目的分子(待检测的抗原或抗体、生物素标记的靶核酸片段、酶等)能够与探针和报告分子特异性结合，使交联探针的微球携带上报告分子藻红蛋白，将荧光标记后的微球悬液进入吸样管，进而随鞘液进入流动室。流动室(鞘流池flowcell)是指截面为方形的抛光腔体，当血液样品在流动液的包裹下，以层流形式通过光检测区，在特殊激光光源的照射下，对透过光以及散射光的分析，从而可以详细分析样品的组成。当带有微球的样本通过流动室时，微球在一定范围内波动，当这种波动的样本经过光斑时，由于光斑为高斯分布，其能量分布不均匀，会造成样本经过光斑不同位置时其产生的光信号幅值也会发生变化，从而影响信号的稳定性。
[0005]另一方面，微球被激光照射后会产生相应的荧光信号，一般通过滤光片来选择需要接收的荧光信号，滤光片滤除掉不需要的荧光波段，但是滤光片的特性是不能完全滤除掉不需要的荧光，还是有一定比例的光信号进入探测器，这样就会导致对需要的荧光信号造成干扰，影响信号的稳定性。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种流式荧光检测光学系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]为实现上述目的本专利技术所采用的技术方案是：
[0008]一种流式荧光检测光学系统，包括：
[0009]一个流动室；
[0010]前光组件，位于流动室的其中一侧，包括激光器、正负透镜、柱面镜和球面聚焦镜，所述前光组件用于产生平顶激光光斑；该平顶激光光斑辐照在微球上产生散射光和荧光信号；
[0011]前向散射光组件，位于流动室设置有前光组件一侧的对称侧，用于接收激光光斑
照射在微球上产生的前向散射光；
[0012]一路荧光信号接收组件，位于流动室的另一侧，包括荧光探测器、聚焦透镜、滤光片和荧光收集透镜，用于接收该路至少一个目标荧光信号；
[0013]另一路荧光信号接收组件，位于流动室的设置有上述一路荧光信号接收组件一侧的对称侧，包括荧光探测器、聚焦透镜、滤光片和荧光收集透镜，用于接收不同于上述一路荧光信号的其他至少一个目标荧光信号。
[0014]上述一种流式荧光检测光学系统，所述前光组件的正负透镜为负球面镜和正球面镜；柱面镜为第一正柱面镜和第二正柱面镜；上述负球面镜和正球面镜组成一个望远镜系统对激光束进行放大或者缩小；然后激光束经过第一正柱面镜和第二正柱面镜，第一正柱面镜对X轴方向光斑进行整形，第二正柱面镜对Y轴方向光斑进行整形。
[0015]上述一种流式荧光检测光学系统，经过第一正柱面镜和第二正柱面镜整形之后的激光光斑，经过球面镜聚焦得到Y方向15um
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20um，X方向80um
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100um的光斑，该光斑辐照在微球上，能够在X轴方向产生一种局部平顶光束。
[0016]上述一种流式荧光检测光学系统，所述一路荧光信号接收组件为PE荧光信号接收组件，还包括位于荧光收集透镜和滤光片之间的第三二向色镜、第四二向色镜。
[0017]上述一种流式荧光检测光学系统，所述一路荧光信号接收组件为PE荧光信号接收组件，还包括位于荧光收集透镜和滤光片之间的全反射镜。
[0018]上述一种流式荧光检测光学系统，所述另一路荧光信号接收组件为FITC荧光信号和PERCP荧光信号接收组件，还包括位于荧光收集透镜后的一个共用的第一二向色镜，第一二向色镜后面分为两个分路，其中一分路上设置有用于接收FITC荧光信号的滤光片和聚焦透镜及荧光探测器；另一分路上设置有用于接收PERCP荧光信号的滤光片和聚焦透镜及荧光探测器。
[0019]上述一种流式荧光检测光学系统，用于接收FITC荧光信号的分路上还设置有位于第一二向色镜和滤光片之间的第二二向色镜。
[0020]上述一种流式荧光检测光学系统，所述前向散射光组件包括挡光条、散射收集透镜、滤光片和散射接收器。
[0021]上述一种流式荧光检测光学系统，所述前向散射光组件中的滤光片为488nm滤光片。
[0022]综上所述，本专利技术的有益效果是：
[0023]由于前光组件包括依次布置的激光器、正球面透镜、负球面透镜、第一柱面镜、第二柱面镜和球面聚焦镜，其中负球面镜和正球面镜组成一个望远镜系统(正球面镜和负球面镜顺序可以调换)，该望远镜系统对激光束进行放大或者缩小；然后激光束经过第一正柱面镜和第二正柱面镜，第一正柱面镜对X轴方向光斑进行整形，第二正柱面镜对Y轴方向光斑进行整形；最终光束经过球面镜聚焦得到Y方向15um
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20um，X方向80um
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100um的光斑，经过以上光学系统能够在X轴方向产生一种局部平顶光束。让微球在一定范围内摆动，其通过平顶光斑后能量不会发生变化，其产生的光信号也相应的不会发生变化，提升了光信号的稳定性，用该数据计算的CV值能够达到2％以内。
[0024]由于在流动室的不同侧面分别设置不同的荧光信号接收组件，接受的荧光信号分别通过各自的光路进行接收检测，相互之间不会干涉，使得每一路的荧光信号接收更加精
准。
附图说明
[0025]图1是本专利技术实施例1一种流式荧光检测光学系统实施例1的光路结构示意图；
[0026]图2是实施例1前光组件光路结构示意图；
[0027]图3是实施例1平顶光束示意图；
[0028]图4是实施例1微球流动和光斑相对位置示意图；
[0029]图5是实施例1测试数据分布示意图；
[0030]图6是实施例1散射光组件示意图；
[0031]图7是实施例1PE荧光接收组件示意图；
[0032]图8是实施例1FITC和PERCP荧光接收组件示意图；
[0033]图9是实施例2中的PE荧光接收组件示意图；
[0034]图10是实施例2中的FITC和PERCP荧光接收组件示意图。
[0035]图中：1流动室，2第一荧光收集透镜，3第二荧光收集透镜，,41激光器，42负透镜，43正透镜，44X本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种流式荧光检测光学系统，其特征在于，包括：一个流动室；前光组件，位于流动室的其中一侧，包括激光器、正负透镜、柱面镜和球面聚焦镜，所述前光组件用于产生平顶激光光斑；该平顶激光光斑辐照在微球上产生散射光和荧光信号；前向散射光组件，位于流动室设置有前光组件一侧的对称侧，用于接收激光光斑照射在微球上产生的前向散射光；一路荧光信号接收组件，位于流动室的另一侧，包括荧光探测器、聚焦透镜、滤光片和荧光收集透镜，用于接收该路至少一个目标荧光信号；另一路荧光信号接收组件，位于流动室的设置有上述一路荧光信号接收组件一侧的对称侧，包括荧光探测器、聚焦透镜、滤光片和荧光收集透镜，用于接收不同于上述一路荧光信号的其他至少一个目标荧光信号。2.根据权利要求1所述的一种流式荧光检测光学系统，其特征在于，所述前光组件的正负透镜为负球面镜和正球面镜；柱面镜为第一正柱面镜和第二正柱面镜；上述负球面镜和正球面镜组成一个望远镜系统对激光束进行放大或者缩小；然后激光束经过第一正柱面镜和第二正柱面镜，第一正柱面镜对X轴方向光斑进行整形，第二正柱面镜对Y轴方向光斑进行整形。3.根据权利要求2所述的一种流式荧光检测光学系统，其特征在于，经过第一正柱面镜和第二正柱面镜整形之后的激光光斑，经过球面镜聚焦得到Y方向15um
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20um，X方向80um
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【专利技术属性】
技术研发人员：管海兵，刘斌，钟春梅，方剑秋，
申请(专利权)人：杭州深度生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：