一种实时荧光定量PCR检测系统技术方案

一种实时荧光定量PCR检测系统，涉及PCR检测。提供结构简单、操作简便、能同时对所有样品进行荧光检测成像的一种实时荧光定量PCR检测系统。设光源、多通带激发滤光片、多通带二向色镜、透镜组、热循环系统、多通带荧光滤光片、彩色面阵光电探测器和信息分析处理单元；所述激发滤光片为多通带激发滤光片，二向色镜为多通带二向色镜，荧光滤光片为多通带荧光滤光片；所述光源和激发滤光片设在与水平方向成45°的二向色镜水平轴上，所述光源发出的光经激发滤光片射到二向色镜上；所述透镜组、荧光滤光片和彩色面阵光电探测器自下而上设在与水平方向成45°的二向色镜的竖直轴线上，彩色面阵光电探测器与信息分析处理单元相连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及PCR检测，尤其是涉及一种实时荧光定量PCR检测系统。
技术介绍
荧光定量PCR检测系统工作原理是使反应物在指定的变性温度、复性温度和延伸温度之间自动循环的仪器，通过变性、复性和延伸的温度循环可在短时间内将靶DNA扩增数百万倍。同时，通过使用不同波长的激发光照射试管，当试管中的试剂被激发出荧光时，光学传感器(PMT，PD, CCD等)采集到荧光强度信号并传送到计算机进行实时数据显示和分析。传统的实时荧光定量PCR仪(如中国专利200810120084.7)采用扫描方式获得试剂的荧光信号，这种检测方式具有以下缺点:1)荧光检测模块不固定，电机带动光纤探头运动，在进行扫描的同时，光纤的震动会影响光路的稳定，从而影响检测精确度；2)仪器扫描部分机械结构复杂，成本高、质量大。扫描探头在电机的带动下，在X和Y方向上扫描，需要两个电机协同工作，不利于小型化。此外，目前主流定量PCR检测系统的多波长扫描工作模式是:采用激发光滤镜轮和荧光滤镜轮。使用步进电机，以机械传动方式逐一选择需要的激发光滤光片和多通带荧光滤光片。在此模式下，滤镜轮的重复定位精度受运动机构限制，其可靠性由于运动而降低。要实现多波长检测，必须依次切换滤光片组，依次控制激发光，每次只有一种波长的发光工作，其总检测时间相当长。中国专利200910153874.X提出了一种能实现实时同步检测的定量PCR的多波长荧光检测方法及装置，实现了多波长荧光实时同步检测。类似的还有中国专利 200680019254.1 和 200410066294.4。美国专利 US20110151550A1 专利技术了一种能同时采集530-710nm波长范围荧光信号的检测系统，该系统能精确检测出6种不同波长荧光信号，可操作性好，但该系统所用光学透镜、滤光片和PMT数量多，结构复杂且成本高。其光路结构简图如附图说明图1。以上几个专利的共同特点是只能对同一管样品进行多波长荧光检测方法，无法对孔板上的所有样品同时进行实时荧光检测。如要获得所有样品的荧光信号，必须控制检测装置的移动，这种检测方式所需实验时间长，效率低，且机械结构复杂，成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的上述缺陷，提供结构简单、操作简便、能同时对所有样品进行荧光检测成像的一种实时荧光定量PCR检测系统。本专利技术设有光源、多通带激发滤光片、多通带二向色镜、透镜组、热循环系统、多通带荧光滤光片、彩色面阵光电探测器和信息分析处理单元；所述激发滤光片为多通带激发滤光片，所述二向色镜为多通带二向色镜，所述荧光滤光片为多通带荧光滤光片；所述光源和激发滤光片设在与水平方向成45°的二向色镜水平轴上，所述光源发出的光经激发滤光片射到二向色镜上；所述透镜组、荧光滤光片和彩色面阵光电探测器自下而上设在与水平方向成45°的二向色镜的竖直轴线上，彩色面阵光电探测器与信息分析处理单元相连接。所述光源发出的光照射到所述多通带激发滤光片，所述多通带激发滤光片滤除通带外的光，余下通带的光作为荧光物质的激发光照射到所述多通带二向色镜上，经所述多通带二向色镜反射，多通带的激发光射入并穿过所述透镜组，照射到被检样品，被检样品中的荧光基团受激产生的荧光经所述透镜组照射到所述多通带二向色镜，所述多通带二向色镜初步滤除背景光，多通带荧光和少量的背景光透过所述多通带二向色镜，照射到所述的多通带荧光滤光片，经过所述多通带荧光滤光片进一步滤除背景光，多通带荧光进入所述彩色面阵探测器，最后将所述彩色面阵探测器检测的荧光图像送往所述信息分析处理单元进行分析处理，实现对整个孔板上的样品同时进行多个波段的荧光检测。所述光源可采用卤钨灯或LED阵列等。所述彩色面阵光电探测器可采用彩色CCD相机或彩色CMOS相机等。所述通带的数目可为彡2。所述多通带荧光滤光片前可依次设有多通带二向色镜和反射镜组，所述反射镜组可采用棱镜，或反射镜片，或棱镜和反射镜片构成。以下是信息处理的 算法原理:假设所获图像的每个像素由红(R)、绿(G)、蓝(B)三基色组成，其灰度值为GK、Gg,Gb，波长为A^i=I, 2, 3)的光的强度为IM，aXi(i=l,2,3 ；X=R, G, B)为光电转化系数，那么6χ=αχι1λ1+αχ21λ2+αχ31λ3，即对于三基色彩色面阵探测器而言，可以用如下矩阵形式来描述图片上每个像素的三基色灰度值:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实时荧光定量PCR检测系统，其特征在于设有光源、多通带激发滤光片、多通带二向色镜、透镜组、热循环系统、多通带荧光滤光片、彩色面阵光电探测器和信息分析处理单元；所述激发滤光片为多通带激发滤光片，所述二向色镜为多通带二向色镜，所述荧光滤光片为多通带荧光滤光片；所述光源和激发滤光片设在与水平方向成45°的二向色镜水平轴上，所述光源发出的光经激发滤光片射到二向色镜上；所述透镜组、荧光滤光片和彩色面阵光电探测器自下而上设在与水平方向成45°的二向色镜的竖直轴线上，彩色面阵光电探测器与信息分析处理单元相连接。

【技术特征摘要】
1.一种实时荧光定量PCR检测系统，其特征在于设有光源、多通带激发滤光片、多通带二向色镜、透镜组、热循环系统、多通带荧光滤光片、彩色面阵光电探测器和信息分析处理单元； 所述激发滤光片为多通带激发滤光片，所述二向色镜为多通带二向色镜，所述荧光滤光片为多通带荧光滤光片；所述光源和激发滤光片设在与水平方向成45°的二向色镜水平轴上，所述光源发出的光经激发滤光片射到二向色镜上；所述透镜组、荧光滤光片和彩色面阵光电探测器自下而上设在与水平方向成45°的二向色镜的竖直轴线上，彩色面阵光电探测器与信息分析处理单元相连接。2.按权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈延平，李纯彬，马雄，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：