[實(shí)用新型]一種PCR激發(fā)探測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520070157.1
• 申請(qǐng)日: 2015-01-30
• 公開（公告）號(hào): CN204661702U
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黎海文;毛永青;周武平;劉聰;張濤;蔣克明;張志強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): C12M1/34
• 分類號(hào): C12M1/34;G01N21/64
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術(shù)領(lǐng)域

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)

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(cè)。這樣的熱轉(zhuǎn)換化學(xué)反應(yīng)專利可能包括有機(jī)、無機(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)研究，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)械研究。

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)椒磻?yīng)中。

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。

一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，有這樣一個(gè)設(shè)備，它使用模塊化方法來實(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。

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。從毛細(xì)管一端發(fā)出的光線通過一個(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)為原來的一半。因此，該方案可能由于光強(qiáng)太弱而無法探測(cè)。

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)用來濾光的濾光輪。毛細(xì)管柱中含有熒光標(biāo)記的樣品分開放在電泳介質(zhì)中。

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)起來麻煩。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種熒光定量PCR激光探測(cè)系統(tǒng)。

本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案如下：

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°。

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)。

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)通過螺絲結(jié)合在一起，然后插在中部(220B)上；