[發明專利]實時熒光定量PCR儀熒光信號檢測裝置

無效

• 申請號: 201010269480.3
• 申請日: 2010-08-27
• 公開（公告）號: CN102010904A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: 陳章位;黃靖;劉娟容;賀惠農;姚英豪
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C12Q1/68
• 分類號: C12Q1/68
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 陳昱彤

技術領域

本發明涉及生物學及醫學的檢測，具體涉及一種實時熒光定量PCR儀熒光信號檢測裝置。

背景技術

實時熒光定量PCR技術能實現對DNA模板的定量分析，對分子生物學研究和醫學研究等具有重要意義。實時熒光定量PCR儀的熒光檢測裝置是實時熒光定量PCR儀的核心之一，傳統的熒光檢測裝置機械結構龐大，光路復雜、價格昂貴，使得實時熒光定量PCR儀普及率低，僅有少數有實力的大公司、大企業和國家大型或重點試驗單位購買，影響了該領域科研和實際運用的開展。目前實時熒光定量PCR儀多采用單片機實現運動控制，但單片機處理速度慢，功能少，不能設計友好的人機界面，更重要的是其存儲空間比較小，不能運行較大的程序。實時熒光定量PCR儀除了熒光檢測裝置，還包括溫度控制裝置，復雜的系統必然造成實時熒光定量PCR儀的軟件和算法也變得復雜，使用單片機來實現運動控制，將會使實時熒光定量PCR儀的整體功能和性能受到很大限制。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種結構簡單的實時熒光定量PCR儀的熒光檢測裝置。

本發明解決其技術問題所采取的技術手段是：該實時熒光定量PCR儀熒光信號檢測裝置包括機架、第一細分驅動器、導軌、滑塊、第二步進電機、絲杠、第二細分驅動器、控制器、傳動裝置和光路模塊；所述導軌固定于機架上，導軌的一端安裝有軸承，所述絲杠的一端通過導軌上安裝的所述軸承與傳動裝置固定連接，所述滑塊安裝于導軌上，所述滑塊與導軌形成滑動配合，滑塊與絲杠安裝在一起，所述滑塊與第二步進電機固定連接；所述光路模塊包括設有出光孔的殼體，所述殼體內固定有透鏡、平面鏡、光源、二相色分光鏡、光電倍增管和濾鏡輪，光源發射的光線射入到二相色分光鏡上，光線經二相色分光鏡反射后入射到平面鏡上，光線經平面鏡反射后射向透鏡，經過透鏡的透射光沿豎直向下方向經過所述出光孔射入被檢樣品中，被檢樣品中的熒光基團被激發產生的熒光經由所述出光孔射向透鏡并透射到平面鏡上，熒光經平面鏡反射后射入到二相色分光鏡，經過二相色分光鏡的透射熒光射向濾鏡輪，經過濾鏡輪的濾光片的透射熒光射入到光電倍增管的接收端；第二步進電機的輸出軸與光路模塊的殼體固定連接；第一細分驅動器的脈沖信號輸入端和方向信號輸入端分別與控制器的相應輸出端連接，第一細分驅動器的輸出端與傳動裝置連接；第二細分驅動器的脈沖信號輸入端和方向信號輸入端分別與控制器的相應輸出端連接，第二細分驅動器的輸出端與第二步進電機連接。

進一步地，本發明所述光源發射的光線是以45°射入到二相色分光鏡上，光線經二相色分光鏡反射后是以45°入射到平面鏡。

進一步地，本發明所述傳動裝置包括第一步進電機和同步帶輪，第一步進電機與導軌固定連接，第一步進電機的輸出軸與同步帶輪的主動輪連接，所述絲杠的一端通過所述軸承與同步帶輪的從動輪連接，所述第一細分驅動器的輸出端與第一步進電機連接。

進一步地，本發明所述控制器為基于ARM和CPLD的控制器。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1)在本發明中，滑塊安裝于導軌上且與絲杠固定，滑塊與導軌形成滑動配合，滑塊和導軌都采用對稱結構，且二者接觸面非常光滑。這種結構簡單，滑塊與導軌之間的摩擦力小，滑塊的定位精度高、并可實現快速移動，從而提高光路模塊的檢測效率和精度。

2)在本發明中，滑塊與第二步進電機固定連接，第二步進電機的輸出軸與光路模塊的殼體固定連接。這一結構簡單、高效，能有效避免干涉，可使本發明檢測裝置結構緊湊、精巧，保證測量精度。

3)本發明中的控制器可為基于ARM和CPLD的控制器，它是以ARM為控制核心，CPLD作為控制信號輸出擴展板。控制器是本發明檢測裝置的控制核心，在機械結構確定的情況下，決定了本發明檢測裝置的定位精度。基于ARM和CPLD的控制器具有處理速度快、實時性好、可靠性高、通用性好、人機界面友好和開放性好等優點，保證了熒光檢測裝置具有高的定位精度和完善的功能。

4)本發明中光路模塊由設有出光孔的殼體以及固定于殼體內的透鏡、平面鏡、光源、二相色分光鏡、光電倍增管和濾鏡輪等構成。在此結構中，激發光和熒光共用同一透鏡15、平面鏡16和二向色分光鏡18，由此降低鏡片用量，并使得光路系統簡單可靠，成本降低。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

圖1是本發明中實時熒光定量PCR儀熒光信號檢測裝置的示意圖。

圖2是本發明中的光路模塊示意圖。

圖3是本發明中控制器的控制示意圖。