[發明專利]一種多熒光染料的激發方法

無效

• 申請號: 201210538768.5
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN103063627A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 陳學亮;李彬;張濤;賈二惠;龐曉東;趙怡鶴;趙穎;王守山
• 申請（專利權）人: 公安部第一研究所;北京中盾安民分析技術有限公司
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 北京中海智圣知識產權代理有限公司 11282
• 代理人: 李奎書

技術領域

本發明涉及熒光染料，尤其與多熒光染料的激發有關。

背景技術

DNA測序是現代分子生物學研究中的重要技術，自動高速的進行DNA測序是該技術追求的主要目標之一。1986年，Smith提出了四色熒光標記自動測序法：四種具有不同發射波長的熒光染料標記由聚合酶鏈反應產生的一系列終止片段，經過聚丙烯酰胺或毛細管電泳分離后，采用激光對分離的DNA片段攜帶的熒光信號進行激發，檢測并記錄不同發射波長的熒光信號，經計算機處理，最后得到序列信息。建立在熒光基礎上的檢測分析技術，由于具有多色分析、快速和使用簡單的優點，被廣泛使用在法醫實驗室中。在STR（Short?Tandem?Repeat，短串聯重復序列）遺傳標記的DNA分型應用中，熒光染料與一條PCR（Polymerase?ChainReaction，聚合酶鏈反應）引物相連接，擴增后熒光染料摻入目的DNA的產物。擴增后的STR等位基因在凝膠上以譜帶的形式或在電泳圖譜中以峰的形式出現。

熒光染料吸收和發射光譜之間的差異被稱作斯托克斯位移(Stokes?shift)。由于斯托克斯位移的存在，可以使用光學濾光片把激發光和發射光分開。每種熒光染料都有其特定的吸收光譜和發射光譜，有了合適的光學濾光片，就可以仔細地選用那些發射光譜彼此分開的熒光染料。這種特性容許使用多種熒光染料同時檢測幾種不同的DNA分子，用多色熒光檢測要比單色熒光檢測快很多。

最佳熒光染料的選擇需要考慮熒光染料的發射光譜性質和用于檢測的儀器的性能之間的關系，而熒光染料發射光的強度直接取決于激發熒光染料的光強，因此，激發光的光源對熒光染料的使用有著十分重要的影響。激光器是一種有效的發射激發光的光源，目前氬離子(Ar+)激光器被廣泛應用于可見光譜內熒光染料的激發。氬離子激光器是氣體激光器，產生的光的波長有很多種，主要分布在480～520nm之間。氬離子激光器產生光的這幾種波長相互補充，整體提高了多種熒光染料的激發效率和均勻性。但是氬離子激光器的體積大、功耗大，尤其是成本非常高，因此大大提高了熒光染料激發的成本，增加了使用者的經濟負擔，嚴重影響該技術的推廣使用。固體激光器制作簡單、成本低廉，如果能夠使用固體激光器來激發熒光染料，將大大降低熒光染料的激發成本。但是目前的一種固體激光器只能發射一種波長的光，固體激光器的單一波長在實現多色熒光光譜激發的時候很難同時兼顧每種染料的激發，因此使得固體激光器很難在熒光染料激發領域推廣使用。

發明內容

本方明的目的是提供一種可使用如固體激光器的低廉光源發射的光束來激發熒光染料，從而大大降低熒光染料激發成本，強有力推動熒光染料激發技術的應用普及的多熒光染料的激發方法。

為達成上述目的，本發明提供了以下的技術方案：

一種多熒光染料的激發方法，用于激發多個熒光染料，所述多個熒光染料各自所需的最佳激發光中最大波長與最小波長之間差值不超過最大波長的20%，采用寬帶激光束對所述多個熒光染料進行激發。

進一步，使用寬帶激光器發射所述寬帶激光束。

進一步，所述寬帶激光器為固體激光器。

進一步，所述多個熒光染料容置于一毛細管中。

進一步，所述多個熒光染料各自所需的最佳激發光中最大波長與最小波長之間差值不超過最大波長的10%。

進一步，所述多個熒光染料分別為FAM、JOE、TAMRA、ROX和Cy5，并通過505寬帶激光器發射所述寬帶激光束。

本發明與現有技術相比，具有如下顯著的進步：

1、本發明使用一寬帶激光束對多個熒光染料進行激發，可達到使用多種不同波長的激光組合對多個熒光染料進行激發的相同效果，由于寬帶激光束較易獲得，比單一波長的激光的獲得成本更低，因此使用寬帶激光束對多個熒光染料進行激發可大大降低光源成本，從而降低熒光染料的激發成本，有利于熒光染料激發技術的推廣應用；

2、本發明使用505寬帶激光器發射激光束，對FAM、JOE、TAMRA、ROX和Cy5五種熒光染料進行激發，實現FAM、JOE、TAMRA、ROX和Cy5同時檢測，并平衡單一波長激發熒光染料光譜的不均勻性，提高光譜檢測穩定性，還可以調整組合激光束的能量分布，降低熒光光譜檢測中對熒光染料濃度的依賴程度。

附圖說明

圖1為使用寬帶激光束激發熒光染料的結構示意圖；

圖2為505寬帶激光器的激光束分布圖。

附圖標記說明如下：

1寬帶激光束；

2熒光染料；

3毛細管；