一种单分子分析系统及其方法技术方案

本申请涉及一种单分子分析系统及其方法，所述单分子分析系统包括：物镜，所述物镜位于样本的正下方；激发模块，所述激发模块用于将光束通过物镜后聚焦到样本表面上，激发样本产生检测信号；接收模块，所述接收模块用于接收激发模块发射的光束经过样本表面反射后，读取反射回来的检测信号并将检测信号转换为数字信号，对所述数字信号进行定量分析。本发明专利技术利用显微放大原理，对固体或液体待测样本进行显微观察，实现所见即所得的同时，将反射回来的检测信号转换为数字信号，对数字信号的检测结果进行定量分析。果进行定量分析。果进行定量分析。

【技术实现步骤摘要】
一种单分子分析系统及其方法


[0001]本申请涉及单分子检测
，特别是涉及一种单分子分析系统及其方法。

技术介绍

[0002]随着生物医学研究的不断深入，重大疾病的早期诊断和发病机制的研究迫切需要相关科学技术的不断发展。可视化的生物成像技术在生命科学和医学领域扮演着越来越重要的角色。相比于其他的生物成像技术而言，荧光成像具有分子水平的敏感性。单分子荧光检测自从1976年研究人员第一次尝试用全内反射荧光法实现以来，就一直在分析化学、生命科学等领域受到极大重视，但期间发展较慢。随着荧光检测技术的发展，直到1989年研究人员才成功地在低温下首次观察到固体基质中的单个分子的荧光。此后单分子检测由低温条件下发展到可在室温下进行，趋于温和，并且陆续实现液流、微滴和溶液中的单分子荧光检测。1995年，研究人员用共焦荧光显微技术首次测出溶液中自由移动的单个罗丹明分子，这种实时测量使单分子荧光记录不仅反映出特定分子在探测区的停留时间，而且包含特征性间歇信息。自由布朗运动中的单分子检测的实现为以后许多实际生物体系的应用提供了可能性，为生命信息挖掘提供了可能性。
[0003]现有技术中的单分子检测技术，通过牺牲灵敏度的形式放弃核酸扩增步骤，同时，检测结果准确性不高。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对现有技术中的单分子检测技术存在灵敏度底及检测结果准确性不高的问题，提出一种单分子分析系统及其方法。
[0005]为了实现上述目的，本申请实施例提供了一种单分子分析系统，包括：
[0006]物镜，所述物镜位于样本的正下方；
[0007]激发模块，所述激发模块用于将光束通过物镜后聚焦到样本表面上，激发样本产生检测信号；
[0008]接收模块，所述接收模块用于接收激发模块发射的光束经过样本表面反射后，读取反射回来的检测信号并将检测信号转换为数字信号，对所述数字信号进行定量分析。
[0009]优选地，还包括：
[0010]自动对焦模块，所述自动对焦模块用于调整物镜顶部与样本之间的距离，使样本始终保持在物镜焦平面处，从而实现自动对焦。
[0011]优选地，所述激发模块包括：第一光源、第一滤光片、光束整形装置以及第一二向色镜；
[0012]所述第一滤光片用于对所述第一光源产生的光束进行杂散光处理，并将已过滤掉杂散光的光束投射至光束整形装置；
[0013]所述光束整形装置用于对所述第一滤光片投射的光束进行整形，并将整形后的光束投射至第一二向色镜；
[0014]所述第一二向色镜用于将光束整形装置投射的光束反射至物镜，通过所述物镜将光束聚焦到样本表面上。
[0015]优选地，所述接收模块包括：第二二向色镜、第二滤光片以及第一图像传感器；
[0016]所述激发模块发射的光束经过样本表面反射后，依次通过第二二向色镜、第一二向色镜、第二滤光片后投射至第一图像传感器，所述第一图像传感器根据信号的强弱读取检测信号。
[0017]优选地，所述接收模块还包括反射镜，所述反射镜接收到第二滤光片投射的光束后，反射至第一图像传感器。
[0018]优选地，所述自动对焦模块包括：第二光源、分束镜、第三滤光片以及第二图像传感器；
[0019]所述第二光源产生的光源经过分束镜、第三滤光片、第二二向色镜后，由第二二向色镜反射至物镜，通过所述物镜将光源聚焦到样本表面上，然后原路反射，由分束镜将反射回一定比例的光源至第二图像传感器；
[0020]通过分析第二图像传感器采集到的光源变化情况，计算出物镜顶部与样本之间的距离并自动调整，以便使样本始终保持在物镜焦平面处，从而保证检测结果的准确性。
[0021]优选地，所述第一光源为激光器或LED灯，所述第二光源为可发射850nm光源的激光器。
[0022]优选地，所述第一二向色镜和第二二向色镜都是短通二向色镜，所述第一滤光片为窄带滤光片，所述第二滤光片和第三滤光片都为带通滤光片。
[0023]优选地，所述样本放置在样本架上，所述样本架的底部透明，所述样本为液体或固体。
[0024]本专利技术还提供了一种单分子分析方法，通过上述所述的单分子分析系统实现，其包括如下步骤：
[0025]第一光源产生的光束投射至第一滤光片进行杂散光处理后，已过滤掉杂散光的光束投射至光束整形装置，经过整形后的光束投射至第一二向色镜，所述第一二向色镜将光束反射至物镜，通过所述物镜将光束聚焦到样本表面上；
[0026]所述第一光源发射的光束经过样本表面反射后，依次通过第二二向色镜、第一二向色镜、第二滤光片后投射至第一图像传感器，所述第一图像传感器根据信号的强弱读取检测信号；
[0027]所述第二光源产生的光源经过分束镜、第三滤光片、第二二向色镜后，由第二二向色镜反射至物镜，通过所述物镜将光源聚焦到样本表面上，然后原路反射，由分束镜将反射回一定比例的光源至第二图像传感器，通过分析第二图像传感器采集到的光源变化情况，计算出物镜顶部与样本之间的距离并自动调整，以便使样本始终保持在物镜焦平面处，从而保证检测结果的准确性。
[0028]本专利技术所提供的一种单分子分析系统具有如下优点和有益效果：
[0029]本申请利用显微放大原理，对固体或液体待测样本进行显微观察，实现所见即所得的同时，将反射回来的检测信号转换为数字信号，对数字信号的检测结果进行定量分析，同时通过自动对焦模块，使样本始终保持在物镜焦平面处，从而保证检测结果的准确性。
附图说明
[0030]图1为本申请单分子分析系统较佳实施例的模块示意图。
[0031]图2为本申请单分子分析方法较佳实施例的流程示意图。图3为通过本申请单分子分析方法对样本进行线性测试的曲线图。
具体实施方式
[0032]为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。
[0033]需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0034]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0035]在一个实施例中，如图1所示，提供了一种单分子分析系统，包括：
[0036]物镜100，所述物镜100位于样本的正下方；
[0037]激发模块200，所述激发模块200用于将光束通过物镜100后聚焦到样本表面上，激发样本产生检测信号；
[0038]接收模块30本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单分子分析系统，其特征在于，包括：物镜，所述物镜位于样本的正下方；激发模块，所述激发模块用于将光束通过物镜后聚焦到样本表面上，激发样本产生检测信号；接收模块，所述接收模块用于接收激发模块发射的光束经过样本表面反射后，读取反射回来的检测信号并将检测信号转换为数字信号，对所述数字信号进行定量分析。2.根据权利要求1所述的单分子分析系统，其特征在于，还包括：自动对焦模块，所述自动对焦模块用于调整物镜顶部与样本之间的距离，使样本始终保持在物镜焦平面处，从而实现自动对焦。3.根据权利要求2所述的单分子分析系统，其特征在于，所述激发模块包括：第一光源、第一滤光片、光束整形装置以及第一二向色镜；所述第一滤光片用于对所述第一光源产生的光束进行杂散光处理，并将已过滤掉杂散光的光束投射至光束整形装置；所述光束整形装置用于对所述第一滤光片投射的光束进行整形，并将整形后的光束投射至第一二向色镜；所述第一二向色镜用于将光束整形装置投射的光束反射至物镜，通过所述物镜将光束聚焦到样本表面上。4.根据权利要求3所述的单分子分析系统，其特征在于，所述接收模块包括：第二二向色镜、第二滤光片以及第一图像传感器；所述激发模块发射的光束经过样本表面反射后，依次通过第二二向色镜、第一二向色镜、第二滤光片后投射至第一图像传感器，所述第一图像传感器根据信号的强弱读取检测信号。5.根据权利要求4所述的单分子分析系统，其特征在于，所述接收模块还包括反射镜，所述反射镜接收到第二滤光片投射的光束后，反射至第一图像传感器。6.根据权利要求4所述的单分子分析系统，其特征在于，所述自动对焦模块包括：第二光源、分束镜、第三滤光片以及第二图像传感器；所述第二光源产生的光源经过分束镜、第三滤光片、第二二向色镜后，由第二二向色镜反射至物镜，通...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴天准，李晓琴，张雷，
申请(专利权)人：深圳市中科先见医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：