一种荧光成像传感检测系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及光学传感检测技术领域，提供一种荧光成像传感检测系统及方法，本发明专利技术的荧光成像传感检测系统，包括暗箱、激发光源模块、传感模块、光路调整模块和图像采集模块，激发光源模块设置在暗箱中，用于提供激发光源；传感模块设置在暗箱的顶部，传感模块内设有用于体相溶液检测的盖玻片或用于固相表面检测的生物传感芯片，传感模块连接有多个样品输送管路，用于向盖玻片或生物传感芯片提供待检测样品溶液；光路调整模块用于对激发光源的出射光实现滤波和光束转向，将激发光源的出射光导向传感模块内的待检测样品溶液使其发出荧光，并对荧光进行接收；图像采集模块用于采集透过光路调整模块的荧光图像，并转换为对应的图像数据信号。据信号。据信号。

【技术实现步骤摘要】
一种荧光成像传感检测系统及方法


[0001]本专利技术涉及光学传感检测
，尤其涉及一种荧光成像传感检测系统及方法。

技术介绍

[0002]荧光传感检测技术因其灵敏度高、特异性好、方法多样等优势，被广泛应用于临床诊断、医药开发、食品安全和环境监测等众多领域。荧光传感检测技术大体可以根据荧光的空间分布状态区别为两类：体相溶液和固相表面。当前的研究主要集中在荧光传感技术本身的开发，但需要配套光电系统和信号处理方法的支持才能实现传感应用。
[0003]传统的荧光传感检测通常需要激光激发并使用独立显微镜，虽然技术成熟且先进，能够实现对一些分析物的检测，但这类仪器通常昂贵、体积庞大，其检测过程需要专业人员在实验室条件下进行操作，这严重影响了测试的快速便利性，无法满足社会各界日益增长的检测需求，尤其在资源受限的贫困地区，并且传统荧光分析仪较难实现多样品同时检测，实际检测效率低。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种荧光成像传感检测系统及方法，用以解决现有技术中荧光传感检测设备便携性差、检测效率低的缺陷，提高检测的便捷性和检测效率。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种荧光成像传感检测系统，包括：
[0006]暗箱，设置有容纳腔；
[0007]激发光源模块，设置在所述容纳腔中，用于提供激发光源；
[0008]传感模块，设置在所述暗箱的顶部，所述传感模块内设有用于体相溶液检测的盖玻片或用于固相表面检测的生物传感芯片，所述传感模块连接有样品输送管路，用于向所述盖玻片或所述生物传感芯片提供待检测样品溶液；
[0009]光路调整模块，所述光路调整模块与所述传感模块的底部连接，所述光路调整模块的一侧与所述激发光源模块连接，用于对所述激发光源的出射光实现滤波和光束转向，将所述激发光源的出射光导向所述传感模块内的待检测样品溶液使其发出荧光，并对荧光进行接收；
[0010]图像采集模块，设置在所述容纳腔中，所述图像采集模块设置在所述光路调整模块的底部，用于采集透过所述光路调整模块的荧光图像，并转换为对应的图像数据信号。
[0011]根据本专利技术提供的流控多通道荧光成像传感检测系统，所述传感模块包括：
[0012]夹具盖板；
[0013]夹具底板，设置有容纳槽，所述容纳槽底部开设有用于透光的通孔，所述通孔上覆盖有所述盖玻片或生物传感芯片，所述容纳槽四周均连接有所述样品输送管路，所述夹具底板与所述夹具盖板可拆卸连接；
[0014]流控芯片，所述流控芯片的底面与所述盖玻片或生物传感芯片的顶面接触，所述
流控芯片设置有多个微流通槽，用于存储待检测样品溶液。
[0015]根据本专利技术提供的流控多通道荧光成像传感检测系统，所述流控芯片由下至上依次包括：
[0016]流道层，所述流道层间隔设置有四个所述微流通槽，四个所述微流通槽所在的区域与所述通孔对应，所述流道层的四周均设置有微流入口和微流出口；
[0017]连通层，设置有四对导液通槽，一对所述导液通槽对应分布在所述微流通槽的两端，且每个所述导液通槽分别与所述微流通槽、所述微流入口或所述微流出口连通；
[0018]键合层，覆盖在所述连通层的顶部，所述流道层、连通层和键合层键合连接。
[0019]根据本专利技术提供的流控多通道荧光成像传感检测系统，所述光路调整模块包括：
[0020]镜座，设置有腔体，且所述镜座的顶部开设有与所述通孔对应的第一通光孔，所述镜座的底部开设有与所述图像采集模块对应的第二通光孔，所述镜座与所述激发光源模块连接的一侧开设第三通光孔，其中，所述第一通光孔、所述第二通光孔及所述通孔同轴线设置；
[0021]二向色分光棱镜，设置在所述腔体中，用于对所述激发光源的出射光实现滤波和光束转向，将所述激发光源的出射光沿垂直于所述盖玻片或所述生物传感芯片的方向，导向所述传感模块内的待检测样品溶液使其发出荧光；
[0022]镜座支架，所述镜座支架的顶端与所述镜座连接，所述镜座支架的底端与所述容纳腔的底部连接。
[0023]根据本专利技术提供的流控多通道荧光成像传感检测系统，所述镜座支架包括:
[0024]底座；
[0025]第一连杆，所述第一连杆沿竖直方向与所述第一连杆活动连接，所述第一连杆的顶端连接有转接块；
[0026]第二连杆，所述第二连杆垂直于所述第一连杆设置，所述第二连杆的第一端沿水平方向与所述转接块活动连接，所述第二连杆的第二端与所述镜座连接。
[0027]根据本专利技术提供的流控多通道荧光成像传感检测系统，所述激发光源模块包括依次设置的所述激发光源、会聚透镜、小孔光阑和中性密度滤光片；所述光源、会聚透镜、小孔光阑和中性密度滤光片的中心共轴线设置。
[0028]根据本专利技术提供的流控多通道荧光成像传感检测系统，所述激发光源用于提供波长范围为470nm
‑
510nm的窄带出射光，用以对待检测侧溶液激发波长范围500nm
‑
560nm的荧光。
[0029]根据本专利技术提供的流控多通道荧光成像传感检测系统，所述图像采集模块包括：
[0030]相机，所述相机通过相机固定件与所述容纳腔底部连接；
[0031]镜筒，设置在所述相机的镜头上，所述镜筒的顶端与所述镜座的底部连接，所述镜筒内设置有中继透镜，且所述中继透镜、所述相机的镜头及所述第二通光孔同轴设置；
[0032]固定支架，设置在所述镜座与所述相机之间，所述固定支架的顶端与所述镜座连接，所述固定支架的底端与所述相机连接。
[0033]第二方面，本专利技术提供一种流控多通道荧光成像传感检测方法，采用第一方面所描述的荧光成像传感检测系统，包括以下步骤：
[0034]根据待检测样品的特性和实验要求，确定荧光成像传感检测系统的激发光源参
数；
[0035]将盖玻片设置在传感模块的容纳槽，确认激发光源处于关闭状态，通过图像采集模块获得暗背景图像；
[0036]制备含荧光探针的阴性样品溶液，对阴性样品溶液提供荧光探针识别分析物所需的孵育环境，将阴性样品溶液导入传感模块的微流通槽中；
[0037]开启光源，通过图像采集模块获得阴性样品的图像；
[0038]关闭激发光源，清除微流通槽中的阴性样品溶液，制备含荧光探针的待检测样品溶液，对该溶液提供荧光探针识别分析物所需的孵育环境，将含荧光探针的待检测样品溶液导入微流通槽中；
[0039]开启光源，通过图像采集模块获得待检测样品的图像。
[0040]第三方面，本专利技术还提供一种流控多通道荧光成像传感检测方法，采用第一方面所描述的荧光成像传感检测系统，包括以下步骤：
[0041]根据待检测样品的特性和实验要求，确定荧光成像传感检测系统的小孔光阑和中性密度滤光片的参数；
[0042]在生物传感芯片上修饰适合的第一抗体，用于识别分析物，将已经由第一抗体功能化的生物传感芯片设置在传感模块的容纳槽，确认激发光源本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种荧光成像传感检测系统，其特征在于，包括：暗箱，设置有容纳腔；激发光源模块，设置在所述容纳腔中，用于提供激发光源；传感模块，设置在所述暗箱的顶部，所述传感模块内设有用于体相溶液检测的盖玻片或用于固相表面检测的生物传感芯片，所述传感模块连接有样品输送管路，用于向所述盖玻片或所述生物传感芯片提供待检测样品溶液；光路调整模块，所述光路调整模块与所述传感模块的底部连接，所述光路调整模块的一侧与所述激发光源模块连接，用于对所述激发光源的出射光实现滤波和光束转向，将所述激发光源的出射光导向所述传感模块内的待检测样品溶液使其发出荧光，并对荧光进行接收；图像采集模块，设置在所述容纳腔中，所述图像采集模块设置在所述光路调整模块的底部，用于采集透过所述光路调整模块的荧光图像，并转换为对应的图像数据信号。2.根据权利要求1所述的荧光成像传感检测系统，其特征在于，所述传感模块包括：夹具盖板；夹具底板，设置有容纳槽，所述容纳槽底部开设有用于透光的通孔，所述通孔上覆盖有所述盖玻片或生物传感芯片，所述容纳槽四周均连接有所述样品输送管路，所述夹具底板与所述夹具盖板可拆卸连接；流控芯片，所述流控芯片的底面与所述盖玻片或生物传感芯片的顶面接触，所述流控芯片设置有多个微流通槽，用于存储待检测样品溶液。3.根据权利要求2所述的荧光成像传感检测系统，其特征在于，所述流控芯片由下至上依次包括：流道层，所述流道层间隔设置有四个所述微流通槽，四个所述微流通槽所在的区域与所述通孔对应，所述流道层的四周均设置有微流入口和微流出口；连通层，设置有四对导液通槽，一对所述导液通槽对应分布在所述微流通槽的两端，且每个所述导液通槽分别与所述微流通槽、所述微流入口或所述微流出口连通；键合层，覆盖在所述连通层的顶部，所述流道层、连通层和键合层键合连接。4.根据权利要求2所述的荧光成像传感检测系统，其特征在于，所述光路调整模块包括：镜座，设置有腔体，且所述镜座的顶部开设有与所述通孔对应的第一通光孔，所述镜座的底部开设有与所述图像采集模块对应的第二通光孔，所述镜座与所述激发光源模块连接的一侧开设第三通光孔，其中，所述第一通光孔、所述第二通光孔及所述通孔同轴线设置；二向色分光棱镜，设置在所述腔体中，用于对所述激发光源的出射光实现滤波和光束转向，将所述激发光源的出射光沿垂直于所述盖玻片或所述生物传感芯片的方向，导向所述传感模块内的待检测样品溶液使其发出荧光；镜座支架，所述镜座支架的顶端与所述镜座连接，所述镜座支架的底端与所述容纳腔的底部连接。5.根据权利要求4所述的荧光成像传感检测系统，其特征在于，所述镜座支架包括:底座；第一连杆，所述第一连杆沿竖直方向与所述第一连杆活动连接，所述第一连杆的顶端
连接有转接块；第二连杆，所述第二连杆垂直于所述第一连杆设置，所述第二连杆的第一端沿水平方向与所述转接块活动连接，所述第二连杆的第二端与所述镜座连接。6.根据权利要求1所述的荧光成像传感检测系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿照新，刘畅，
申请(专利权)人：中央民族大学，
类型：发明
国别省市：