[發明專利]單分子熒光檢測系統

在審

• 申請號: 202211547803.X
• 申請日: 2022-12-05
• 公開（公告）號: CN115950863A
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 李皓;安禮相;呂英楷;孫慶冬;吳莉娟;曾淮揚;鄭峰
• 申請（專利權）人: 深圳高性能醫療器械國家研究院有限公司
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 深圳中細軟知識產權代理有限公司 44528
• 代理人: 田麗麗

本發明公開了一種單分子熒光檢測系統，包括熒光激發單元、待測液單元、熒光收集單元和信號處理單元；熒光激發單元包括激光器、傳導光纖和第一折射率漸變透鏡，激光器產生的激光光束經傳導光纖傳導至第一折射率漸變透鏡，得到激發光束；待測液單元包括微管路，微管路允許單分子通過，待測液通過微管路，激發光束照射微管路，激發位于微管路中的單分子熒光標記物發出熒光光子；熒光收集單元包括第二折射率漸變透鏡和檢測光纖，第二折射率漸變透鏡暗場收集熒光光子，并傳導至檢測光纖；檢測光纖與信號處理單元相連接，信號處理單元對通過檢測光纖的熒光光子進行處理得到熒光標記物的信息。本發明提供一種微型、低成本、高效率的單分子熒光檢測系統。

技術領域

本發明涉及單分子熒光檢測技術領域，更具體地，涉及一種單分子熒光檢測系統。

背景技術

熒光檢測主要是利用檢測帶有熒光標記的特殊蛋白，通過對其濃度的檢測可以用于呼吸道、自身免疫等疾病的診斷，也是體外診斷中最為常見的一種檢測方式。目前隨著醫學和生物學的不斷發展，對于快速、精確和可靠性的要求的不斷提高，傳統的檢測手段(包括目前流行的化學發光法、ELISA和免疫共沉淀法等等)已經滿足不了現在的需求，單分子熒光檢測的出現填補了人們對快速、高靈敏和高可靠性等優點的需求，也被稱作為下一代熒光檢測技術。單分子熒光檢測可將最低檢出限優化至100倍乃至1000倍以上。

目前，市場上有兩種單分子熒光檢測裝置，一種是由Quanterix公司開發，其利用半導體工藝制備具有微孔陣列的芯片結構，將分析物限制在各個微孔里面，再利用成像系統來探測每一個微孔中是否有分析物，從而可以得到分析物的含量信息，然而，微孔陣列的加工工藝要求高，推高了芯片成本。另一種由Singulex開發，利用共聚焦顯微鏡觀察焦點范圍內，通過激光激發該區域，然后收集該區域的熒光強度來分析該區域內分析物的含量，然而，共聚焦顯微鏡結構復雜、體積大、價格昂貴且不易維護。

另，上述兩種單分子熒光檢測裝置均是對分析物進行空間分割，將分析物分割為較小單元或者個體進行觀測，受到高本底噪聲的影響，每單步需要長時間的累計曝光，從而達到接收器可觀測的閾值，因此使得最終測量時間遠超過化學發光法。

因此，單分子熒光檢測裝置受到成本、測量效率和儀器體積等問題的影響，目前市場占有率較低，難以推廣。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的上述缺陷，提供一種微型、低成本、高效率的單分子熒光檢測系統。

為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種單分子熒光檢測系統，包括熒光激發單元、待測液單元、熒光收集單元和信號處理單元；

所述熒光激發單元包括激光器、傳導光纖和第一折射率漸變透鏡，所述激光器產生的激光光束經所述傳導光纖傳導至所述第一折射率漸變透鏡，經所述第一折射率漸變透鏡聚焦后得到用于激發待測液產生熒光的激發光束；

所述待測液單元包括微管路，所述微管路允許單分子通過，待測液通過所述微管路，所述激發光束照射所述微管路，激發位于所述微管路中的單分子熒光標記物發出熒光光子；

所述熒光收集單元包括第二折射率漸變透鏡和檢測光纖，所述第二折射率漸變透鏡設置于非所述激發光束的光路上，所述第二折射率漸變透鏡暗場收集所述熒光光子，所述熒光光子經所述第二折射率漸變透鏡聚焦后傳導至所述檢測光纖；

所述檢測光纖與所述信號處理單元相連接，所述信號處理單元對通過所述檢測光纖的所述熒光光子進行處理得到熒光標記物的信息。

實施本發明實施例，將具有如下有益效果：