一種pcr激發(fā)探測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于一種一體式PCR激發(fā)探測系統(tǒng)。本發(fā)明涉及全血PCR儀，特別是涉及 其光路檢測模塊。
【背景技術(shù)】
[0002] 有許多這方面的生物化學(xué)反應(yīng)的專利是用來控制反應(yīng)物的溫度的，使混合物的溫 度快速的變換以及目標(biāo)的分析探測。這樣的熱轉(zhuǎn)換化學(xué)反應(yīng)專利可能包括有機、無機、生物 化學(xué)、分子反應(yīng)等。比如熱化學(xué)反應(yīng)包括核酸擴增，熱循環(huán)放大，例如聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，連接 酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，自持序列復(fù)制，酶動力學(xué)研宄，均勻的配體結(jié)合試驗和更多的要復(fù)雜溫度變換 的生物機械研宄。
[0003] 對于生物化學(xué)分析，一個優(yōu)先的檢測技術(shù)是光學(xué)探測，通常使用熒光。對于配體結(jié) 合試驗，熒光偏振、分辨熒光和光學(xué)吸收是經(jīng)常使用的。熒光物質(zhì)也經(jīng)常使用在聚合酶鏈?zhǔn)?反應(yīng)中。
[0004] 那些傳統(tǒng)的設(shè)備有一些缺點。首先，這些傳統(tǒng)的設(shè)備不能實時地光學(xué)檢測或者不 能對化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行連續(xù)光學(xué)監(jiān)測。比如，一個高功率激光器通過光纖順序地激發(fā)每個反應(yīng) 部位并捕獲熒光。由于所有的反應(yīng)部位是由單激光順序激發(fā)的，并且由一個光譜儀或者光 電倍增管探測的，所以同時監(jiān)測每個反應(yīng)點是不可能的。
[0005] 一些用更新的工藝的設(shè)備要求實時光學(xué)監(jiān)控已經(jīng)實現(xiàn)了。比如說，有這樣一個設(shè) 備，它使用模塊化方法來實現(xiàn)PCR熱循環(huán)和光學(xué)分析。每個化學(xué)反應(yīng)在它自己的硅套管中 進(jìn)行的，并且每個硅套管有它自己獨立的激發(fā)光源和探測器。使用一個LED和固態(tài)探測器 來實現(xiàn)實時檢測。這個儀器每個模塊只有一個光源和一個探測器，所以多通道檢測是不可 能的。
[0006] 還有一個設(shè)備，它包括一個帶步進(jìn)機的圓形轉(zhuǎn)盤，其最多可容納24種樣品并且每 個樣品放置在一個光學(xué)部件上。在試驗中，樣品放置在由轉(zhuǎn)盤固定的毛細(xì)管中，每個樣品通 過毛細(xì)管頂端的照射進(jìn)行檢測。光線由一個透鏡在毛細(xì)管另一端收集并聚焦起來。從毛細(xì) 管一端發(fā)出的光線通過一個或者多個濾光片并被光電二極管探測器探測。雖然這個設(shè)備允 許在一個樣品反應(yīng)中進(jìn)行多通道的探測，但其有一些缺點。首先，激發(fā)光和出射光在反應(yīng)物 中通過的長度相對較短，并且用的是同樣的路徑。這可能會導(dǎo)致從樣品出來的熒光會較弱， 從而導(dǎo)致光學(xué)探測強度不夠。第二，該設(shè)備只提供一個波段范圍的光。不同的熒光染料有 不同的激發(fā)波段，所以這個設(shè)備不能為多種染料提供激發(fā)光束。第三，使用二向色鏡可能會 減弱光強。每個二向色鏡減弱的光強為原來的一半。因此，該方案可能由于光強太弱而無 法探測。
[0007] 還有一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個電磁輻射光源，一面對準(zhǔn)以接收濾光后的光，一個 移動鏡子的掃描器，一個用來濾光的濾光輪。毛細(xì)管柱中含有焚光標(biāo)記的樣品分開放在電 泳介質(zhì)中。
[0008] 在試驗中，激光發(fā)出一個激發(fā)光到鏡子上，反射光反射到透鏡使光線聚焦，然后照 射到毛細(xì)管陣列的第一根毛細(xì)管樣品上，熒光透過濾光輪的第一個濾光片然后被探測到。 然后馬達(dá)轉(zhuǎn)動使得濾光輪旋轉(zhuǎn)到第二個濾光片上，第二片濾光片透過第二種熒光并且被探 測器探測。這樣的步驟不斷的重復(fù)，可以進(jìn)行多種熒光的檢測。雖然這個系統(tǒng)允許在同一 樣品中探測多種熒光，但也有一些缺點。那些移動的部分通常會引起一些損耗與誤差，也會 導(dǎo)致保養(yǎng)起來麻煩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種熒光定量PCR激光探測系統(tǒng)。
[0010] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案如下：
[0011] 一種熒光定量PCR激光探測系統(tǒng)，包括：反應(yīng)室（2)，反應(yīng)室（2)包括一個用來放 置反應(yīng)物的反應(yīng)腔（10)，反應(yīng)室（2)的兩側(cè)具有壁（18)，所述壁（18)為腔室（10)提供了 光學(xué)窗口從而使得反應(yīng)物被檢測，所述腔室（10)的兩側(cè)分別設(shè)置有光激發(fā)組件（46)和光 探測組件（48)，且所述光激發(fā)組件（46)發(fā)出光照射在反應(yīng)腔（10)中的反應(yīng)物上后發(fā)出熒 光，熒光被光探測組件（48)的光學(xué)窗口接收并探測得到熒光強度，所述光激發(fā)組件（46)和 光探測組件（48)的夾角為90°。
[0012] 進(jìn)一步地，優(yōu)選的是，所述反應(yīng)室（2)還有個剛性構(gòu)架（16)，以限定腔室（10)的外 圍，所述剛性構(gòu)架（16)和反應(yīng)腔（10)為薄片狀形狀，且與加熱模塊接觸；所述反應(yīng)室（2) 還具有一進(jìn)樣口（4)，其通過通道（8)與反應(yīng)腔（10)相通；此外，還設(shè)有蓋子（12)，與反應(yīng) 室（2)結(jié)合在一起，它包括一個塞子（22)，所述塞子（22)通過連接帶（14)與反應(yīng)室（2)連 接在一起，且所述塞子（22)插入通道（8)并密封所述腔室（10)。
[0013] 進(jìn)一步地，優(yōu)選的是，所述光激發(fā)組件（46)具體包括：一個殼子（219)，所述殼子 (219)包括：上部（220A)，中部（220B)和下部（220C)，且上部（220A)和下部（220C)通過 螺絲結(jié)合在一起，然后插在中部（220B)上；
[0014] 所述下部（220C)上有一個光學(xué)窗口（235)，放置一個柱透鏡來匯聚光線，從而使 得光線到達(dá)腔室（10)，在光學(xué)窗口上放置了一個透鏡來會聚光；
[0015] 此外，光學(xué)組件46也包括4種光源，分別是第一光源（100A)，第二光源（100B)，第 三光源（100C)和第四光源（100D)，以提供激發(fā)光束。
[0016] 進(jìn)一步地，優(yōu)選的是，所述第一光源（100A)，第二光源（100B)，第三光源（100C)和 第四光源（100D)是激光，燈泡或者一個LED或者一組定向的LED。
[0017] 進(jìn)一步地，優(yōu)選的是，所述四個光源為第一組綠色LED (100A)，第二組綠色 LED (100B)，第三組藍(lán)色LED (100C)，第四組綠色LED (100D)，且連接電源導(dǎo)線（201)，所述四 個光源安裝在光學(xué)電路板（50)上，光學(xué)電路板粘附在殼子部件（220B)的后面，以使得光源 在殼子中固定，所述光學(xué)電路板（50)又與主PCB板相連。
[0018] 進(jìn)一步地，優(yōu)選的是，所述殼子部件（219)中，光學(xué)部件（46)還包括一濾光系統(tǒng)， 以過濾光束，使得到達(dá)腔室（10)的光束的波段相互分離；所述組件（46)中還設(shè)有濾光片和 二向色鏡，以用來為腔室（10)中的反應(yīng)物提供不同波段的光。
[0019] 進(jìn)一步地，優(yōu)選的是，所述底部的殼子部件（220C)還有壁（202)，以給激發(fā)光提供 獨立的通道，減少LED之間的串?dāng)_，所述壁（202)上具有插槽。
[0020] 進(jìn)一步地，優(yōu)選的是，所述光激發(fā)組件（46)中，具體包括：
[0021] 593nm低通濾光片（203)，且放置在綠色LED (100A)前方，一組555nm低通濾光片 (204)放置在綠色LED (100B)前方，一組495nm低通濾光片（205)放置在藍(lán)色LED (100C)前 方，一組527nm的低通濾光片（206)放置在綠色LED (100D)前方；透鏡207被放置在每組濾 光片的前方來準(zhǔn)直過濾的光束。
[0022] 進(jìn)一步地，優(yōu)選的是，所述光學(xué)組件（46)還包括一個495nm的低通二向色鏡 (208)，一個527nm的低通二向色鏡，一個555nm的高通二向色鏡（211)和一個593nm的高 通二向色鏡（212)，這些二向色鏡和平面鏡（208-212)與濾光片（203-206)成30°，激發(fā)光 組件46發(fā)射4種不同波長的激發(fā)光束到腔室（10);
[0023] 當(dāng)綠色LED100A被接通時，光束通過一組593nm低通濾光片（203)進(jìn)行濾光，然后 透鏡（207)對光線進(jìn)行準(zhǔn)直，光束到達(dá)593nm高通二向色鏡（212)時，低于593nm的光反射 到達(dá)555nm高通二向色鏡，在555-593nm間的光透過（211)，到達(dá)527nm低通二向色鏡，經(jīng)反