[發明專利]數字聚合酶鏈式反應光學檢測裝置及方法

有效

• 申請號: 201710170141.1
• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN106906132B
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 張道森;關燁峰
• 申請（專利權）人: 廣東順德工業設計研究院（廣東順德創新設計研究院）
• 主分類號: C12M1/34
• 分類號: C12M1/34;C12Q1/686
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 王雯雯;曾云騰

1.一種微滴式數字聚合酶鏈式反應光學檢測裝置，用于檢測樣品微滴，其特征在于，包括樣品傳送機構、激發光光源機構、光學檢測機構、輸入顯示機構及控制機構；

所述樣品傳送機構具有用于傳送所述樣品微滴的傳送微通道以及僅供單排所述樣品微滴通過的檢測微通道，所述檢測微通道設于所述傳送微通道的一端且與所述傳送微通道連通，所述樣品傳送機構在檢測微通道段設有光學檢測窗口；

所述激發光光源機構具有用于激發所述樣品微滴產生光信號的激發光光源；

所述光學檢測機構具有一個用于收集和轉換所述樣品微滴中光信號的光纖光譜儀，所述光纖光譜儀同時檢測反應體系中散射光信號和多個熒光探針的熒光信號，所述光學檢測機構還包括收集透鏡和陷波濾光片，所述收集透鏡用于收集所述樣品微滴的光信號，并將收集的所述樣品微滴的光信號傳輸到所述光纖光譜儀，所述陷波濾光片用于將所述收集透鏡收集到的光信號處理后再傳輸到所述光纖光譜儀；

所述輸入顯示機構用于設定或顯示所述樣品微滴在所述樣品傳送機構中的通過速度、所述激發光光源的發光強度及所述樣品微滴的光譜數據；

所述控制機構用于控制所述樣品微滴在所述樣品傳送機構中的通過速度及所述激發光光源的發光強度；

所述激發光光源通過所述光學檢測窗口照射所述檢測微通道中依次逐個通過的所述樣品微滴，激發出所述樣品微滴產生光信號，所述光纖光譜儀通過所述光學檢測窗口將收集到的所述光信號轉換為數字信號傳輸到所述控制機構進行分析，最后在所述輸入顯示機構上顯示所述樣品微滴的光譜數據。

2.根據權利要求1所述的微滴式數字聚合酶鏈式反應光學檢測裝置，其特征在于，所述傳送微通道的另一端設有用于供所述樣品微滴進入的進樣微通道。

3.根據權利要求1或2所述的微滴式數字聚合酶鏈式反應光學檢測裝置，其特征在于，所述樣品傳送機構為微流控芯片或毛細管。

4.根據權利要求1所述的微滴式數字聚合酶鏈式反應光學檢測裝置，其特征在于，所述激發光光源有兩個，分別為第一激發光光源和第二激發光光源，所述激發光光源機構還包括二向色鏡和聚焦透鏡，所述第一激發光光源和所述第二激發光光源先經所述二向色鏡合束，再經所述聚焦透鏡匯聚后通過所述光學檢測窗口投射至所述樣品微滴。

5.根據權利要求4所述的微滴式數字聚合酶鏈式反應光學檢測裝置，其特征在于，所述第一激發光光源和所述第二激發光光源均為激光光源。

6.根據權利要求4所述的微滴式數字聚合酶鏈式反應光學檢測裝置，其特征在于，所述第一激發光光源和第二激發光光源均為單色LED光源，所述第一激發光光源和所述第二激發光光源前均設有窄帶濾光片，所述第一激發光光源和所述第二激發光光源先經所述窄帶濾光片處理后通過所述二向色鏡合束，再經所述聚焦透鏡匯聚后通過所述光學檢測窗口投射至所述樣品微滴。

7.根據權利要求1所述的微滴式數字聚合酶鏈式反應光學檢測裝置，其特征在于，所述激發光光源發出的光垂直投射至所述檢測微通道，所述光纖光譜儀從垂直于所述檢測微通道的方向上收集所述光信號。

8.一種微滴式數字聚合酶鏈式反應光學檢測方法，其特征在于，使用如權利要求1-7中任一項所述微滴式數字聚合酶鏈式反應光學檢測裝置檢測所述樣品微滴，所述微滴式數字聚合酶鏈式反應光學檢測方法包括如下步驟：

所述控制機構控制所述樣品微滴逐個依次通過所述檢測微通道的光學檢測窗口，所述激發光光源照射所述樣品微滴，激發出所述樣品微滴中的光信號；

所述光纖光譜儀將收集到的所述光信號轉換為數字信號，再將數字信號記錄成光譜圖，并將所述光譜圖信息傳輸到所述控制機構；

所述控制機構根據獲得的所述樣品微滴的光譜圖，通過峰值分割得到散射光波峰數量，再利用多峰擬合方法：微滴光譜S＝散射光光譜F₁+熒光光譜F₂+散射光光譜F₃+熒光光譜F₄，計算出擬合后的熒光光譜強度，并在所述輸入顯示機構上顯示。