[發(fā)明專利]一種檢測紅色熒光蛋白種子的裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310350128.6
• 申請日: 2013-08-13
• 公開（公告）號: CN103558192A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李早霞;曹春雷;蒲鵬鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 未名興旺系統(tǒng)作物設(shè)計前沿實驗室(北京)有限公司;彩虹集團(tuán)公司
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N21/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到用于檢測含紅色熒光蛋白種子的方法和裝置，具體涉及一種用于檢測紅色熒光蛋白種子的LED燈具及其裝置。?

背景技術(shù)

利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)能夠?qū)⒕哂袃?yōu)良性狀的目的基因?qū)胫参锘蚪M中，從而使植物的遺傳性狀得到改良。然而轉(zhuǎn)化過程中只有少數(shù)植物細(xì)胞能夠吸收外源DNA并整合進(jìn)植物基因組中，大多數(shù)細(xì)胞是未轉(zhuǎn)化的。因此，目的基因的引入常常需要借助于篩選標(biāo)記基因，賦予轉(zhuǎn)化細(xì)胞以特定的選擇性標(biāo)記，以便識別和鑒定轉(zhuǎn)基因植物。?

隨著轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的商業(yè)化，轉(zhuǎn)基因的生物安全尤其是篩選標(biāo)記的生物安全受到廣泛關(guān)注。熒光蛋白由于其具有熒光的發(fā)生不需要任何底物和輔助因子，其表達(dá)產(chǎn)物也對細(xì)胞沒有任何毒性，不會影響細(xì)胞的正常生長和功能，且利用熒光的強度可以分辨出轉(zhuǎn)基因植物的純合性以及雜合性等特性被視作一種安全的篩選標(biāo)記。第一個廣泛應(yīng)用的熒光蛋白是綠色熒光蛋白（GFP），GFP用于植物轉(zhuǎn)化中的篩選標(biāo)記已經(jīng)申請專利(US6486382,EP0904371B1)。但是綠色蛋白本身還是有很多缺點的，它的發(fā)射波普限制在440～529nm,激發(fā)和發(fā)射波譜太短，能夠激發(fā)細(xì)胞內(nèi)某些物質(zhì)發(fā)生熒光，造成細(xì)胞內(nèi)熒光成像背景較高。?

紅色熒光蛋白與綠色熒光蛋白相比，由于其激發(fā)和發(fā)射波長更長，細(xì)胞內(nèi)成像背景低，因此迅速被關(guān)注。不同野生型的紅色熒光蛋白經(jīng)過一系列分子修飾，得到各種不同發(fā)射波長的突變體，極大地豐富了熒光蛋白的光譜多樣性，為細(xì)胞內(nèi)的多色標(biāo)記提供了更多的熒光標(biāo)簽。利用紅色熒光蛋白作為轉(zhuǎn)基因植物篩選標(biāo)記的方法見中國專利“一種利用紅色熒光蛋白用做水稻轉(zhuǎn)化篩選標(biāo)記的轉(zhuǎn)化方法（201010563552.5）”。?

在轉(zhuǎn)基因植物的研究和生產(chǎn)實踐過程中，經(jīng)常需要將植物種子中的轉(zhuǎn)基因種子和非轉(zhuǎn)基因種子區(qū)分開。對于運用紅色熒光標(biāo)記的轉(zhuǎn)基因植物，其種子中含有紅色熒光蛋白，在特定波長的激發(fā)光下能發(fā)射出紅色熒光，根據(jù)這一特點，能夠區(qū)分轉(zhuǎn)基因種子和非轉(zhuǎn)基因種子。?

目前，在實驗室小規(guī)模實驗中通常使用熒光共聚焦顯微鏡進(jìn)行紅色熒光蛋白檢測，熒光顯微鏡檢測準(zhǔn)確率高，除紅色熒光外還可檢測多種熒光表達(dá)，可觀察植物種子各部分熒光表達(dá)情況，但同時也存在費用高昂，使用不便，檢測通量低等缺點，不適合較大量的種子篩選和檢測。市面上現(xiàn)有一些以汞燈激發(fā)光為光源，配合合適的濾波片獲得激發(fā)光的產(chǎn)?品，可以支持小規(guī)模的種子分揀，但受限于光源系統(tǒng)，這類產(chǎn)品能耗高，檢測光斑小，使用壽命短，費用較高。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述含紅色熒光蛋白的種子分揀問題，提供一種檢測效率更高、準(zhǔn)確率更高的檢測方法和分揀儀。?

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明利用LED光源技術(shù)具有體積小、使用壽命長、光效高、能耗低、發(fā)光純度高的優(yōu)點，利用合適光波的LED燈具，配合濾波片，作為含紅色熒光蛋白種子的理想檢測光源。?

為了獲得特定波長光源，采用三個10W的LED燈珠直線排列，燈珠間距26mm，每顆燈珠前安裝一塊波長通過能力為550nm濾波片，濾波片厚度為6mm，面積為506mm²，使濾出的光線波長在545-555nm區(qū)間之內(nèi)。為了使光線集中而且均勻，濾波片前方裝有聚光透鏡，透鏡弧度為2.16，使光源發(fā)出的光線呈120°廣角，在操作倉中形成約300cm²的均勻光斑。?

為了解決LED燈珠7的散熱問題，燈珠底部與散熱器通過導(dǎo)熱硅膠直接連接，散熱器為鋁制太陽花散盤散熱器，直徑為120mm，高60mm，散熱器效果為溫升≤25℃。?

燈具外殼為梯形立方體，高400mm，下底面為400mm?X300mm矩形，上底面為250mm?X150mm矩形。燈具外殼頂部切出一個直徑為100mm的圓形孔，。LED光源從燈具外殼頂部的內(nèi)側(cè)安裝在圓形孔下方，散熱器部分從燈具外殼頂部的外側(cè)安裝在圓形孔上方，并利用一個圓盤形支架將其固定在燈具外殼外，LED燈珠、濾波片和聚光透鏡部分則卡在燈具外殼內(nèi)部。散熱器和LED光源通過圓形孔連接。?

為了便于種子分選時的觀察，燈具外殼正面中部切出一個200mm?X150mm的矩形開口作為觀測窗口，窗口上覆蓋有紅色濾色片，濾除所有的反射光線，僅保留紅色熒光蛋白被激發(fā)后發(fā)射的紅色熒光通過，從而能夠分辨含有紅色熒光蛋白的種子和不含有紅色熒光蛋白的種子。?

為了使分選種子時操作者雙手可自由活動，燈具外殼下半部正面底座以上138mm部分全部切除，燈具外殼兩側(cè)面也切出138mm?X150mm矩形開口，便于放入和取出植物種子以及分選操作。?