一種pcr激發(fā)探測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于一種一體式PCR激發(fā)探測(cè)系統(tǒng)。本實(shí)用新型涉及全血PCR儀，特 別是涉及其光路檢測(cè)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(lái)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(cè)。這樣的熱轉(zhuǎn)換化學(xué)反應(yīng)專利可能包括有機(jī)、無(wú)機(jī)、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(kuò)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(dòng)力學(xué)研宄，均勻的配體結(jié)合試驗(yàn)和更多的要復(fù)雜溫度變換 的生物機(jī)械研宄。
[0003] 對(duì)于生物化學(xué)分析，一個(gè)優(yōu)先的檢測(cè)技術(shù)是光學(xué)探測(cè)，通常使用熒光。對(duì)于配體結(jié) 合試驗(yàn)，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(diǎn)。首先，這些傳統(tǒng)的設(shè)備不能實(shí)時(shí)地光學(xué)檢測(cè)或者不 能對(duì)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行連續(xù)光學(xué)監(jiān)測(cè)。比如，一個(gè)高功率激光器通過(guò)光纖順序地激發(fā)每個(gè)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(gè)光譜儀或者光 電倍增管探測(cè)的，所以同時(shí)監(jiān)測(cè)每個(gè)反應(yīng)點(diǎn)是不可能的。
[0005] -些用更新的工藝的設(shè)備要求實(shí)時(shí)光學(xué)監(jiān)控已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了。比如說(shuō)，有這樣一個(gè)設(shè) 備，它使用模塊化方法來(lái)實(shí)現(xiàn)PCR熱循環(huán)和光學(xué)分析。每個(gè)化學(xué)反應(yīng)在它自己的硅套管中 進(jìn)行的，并且每個(gè)硅套管有它自己獨(dú)立的激發(fā)光源和探測(cè)器。使用一個(gè)LED和固態(tài)探測(cè)器 來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)。這個(gè)儀器每個(gè)模塊只有一個(gè)光源和一個(gè)探測(cè)器，所以多通道檢測(cè)是不可 能的。
[0006] 還有一個(gè)設(shè)備，它包括一個(gè)帶步進(jìn)機(jī)的圓形轉(zhuǎn)盤，其最多可容納24種樣品并且每 個(gè)樣品放置在一個(gè)光學(xué)部件上。在試驗(yàn)中，樣品放置在由轉(zhuǎn)盤固定的毛細(xì)管中，每個(gè)樣品通 過(guò)毛細(xì)管頂端的照射進(jìn)行檢測(cè)。光線由一個(gè)透鏡在毛細(xì)管另一端收集并聚焦起來(lái)。從毛細(xì) 管一端發(fā)出的光線通過(guò)一個(gè)或者多個(gè)濾光片并被光電二極管探測(cè)器探測(cè)。雖然這個(gè)設(shè)備允 許在一個(gè)樣品反應(yīng)中進(jìn)行多通道的探測(cè)，但其有一些缺點(diǎn)。首先，激發(fā)光和出射光在反應(yīng)物 中通過(guò)的長(zhǎng)度相對(duì)較短，并且用的是同樣的路徑。這可能會(huì)導(dǎo)致從樣品出來(lái)的熒光會(huì)較弱， 從而導(dǎo)致光學(xué)探測(cè)強(qiáng)度不夠。第二，該設(shè)備只提供一個(gè)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(gè)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(huì) 減弱光強(qiáng)。每個(gè)二向色鏡減弱的光強(qiáng)為原來(lái)的一半。因此，該方案可能由于光強(qiáng)太弱而無(wú) 法探測(cè)。
[0007] 還有一個(gè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個(gè)電磁輻射光源，一面對(duì)準(zhǔn)以接收濾光后的光，一個(gè) 移動(dòng)鏡子的掃描器，一個(gè)用來(lái)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(yàn)中，激光發(fā)出一個(gè)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(guò)濾光輪的第一個(gè)濾光片然后被探測(cè)到。 然后馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)使得濾光輪旋轉(zhuǎn)到第二個(gè)濾光片上，第二片濾光片透過(guò)第二種熒光并且被探 測(cè)器探測(cè)。這樣的步驟不斷的重復(fù)，可以進(jìn)行多種熒光的檢測(cè)。雖然這個(gè)系統(tǒng)允許在同一 樣品中探測(cè)多種熒光，但也有一些缺點(diǎn)。那些移動(dòng)的部分通常會(huì)引起一些損耗與誤差，也會(huì) 導(dǎo)致保養(yǎng)起來(lái)麻煩。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種熒光定量PCR激光探測(cè)系統(tǒng)。
[0010] 本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案如下：
[0011] 一種熒光定量PCR激光探測(cè)系統(tǒng)，包括：反應(yīng)室（2)，反應(yīng)室（2)包括一個(gè)用來(lái)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(cè)，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(cè)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(cè)組件（48)的光學(xué)窗口接收并探測(cè)得到熒光強(qiáng)度，所述光激發(fā)組件（46)和 光探測(cè)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(gè)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(guò)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(gè)塞子（22)，所述塞子（22)通過(guò)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(gè)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(guò) 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(gè)光學(xué)窗口（235)，放置一個(gè)柱透鏡來(lái)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(gè)透鏡來(lái)會(huì)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(gè)LED或者一組定向的LED。
[0017] 進(jìn)一步地，優(yōu)選的是，所述四個(gè)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(gè)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(guò)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(lái)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(dú)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(lái)準(zhǔn)直過(guò)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(gè)495nm的低通二向色鏡 (208)，一個(gè)527nm的低通二向色鏡，一個(gè)555nm的高通二向色鏡（211)和一個(gè)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(zhǎng)的激發(fā)光束到腔室（10);
[0023] 當(dāng)綠色LED100A被接通時(shí)，光束通過(guò)一組593nm低通濾光片（203)進(jìn)行濾光，然后 透鏡（207)對(duì)光線進(jìn)行準(zhǔn)直，光束到達(dá)593nm高通二向色鏡（212)時(shí)，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(guò)（211)，到達(dá)527nm低通二向色