CN112858245B - 荧光检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种荧光检测装置，包括：光源模组、反应模组和检测模组，其中光源模组包括多个单色光源构件、多个单色光源移动轨道、第一驱动构件和第一控制构件，第一控制构件用于基于选择指令从多个单色光源构件中确定目标单色光源构件，以输出移动指令至第一驱动构件，第一驱动构件响应移动指令驱动目标单色光源构件在对应的单色光源移动轨道中移动至终点位置，第一控制构件在目标单色光源构件移动至终点位置后控制目标单色光源构件启动，以输出目标激发光。本发明实施例通过多个单色光源构件与多个滑动轨道、第一驱动构件和第一控制构件连接可实现选择不同的单色光源提供不同波长的激发光，从而进行荧光检测。

Description

荧光检测装置
技术领域
本发明涉及荧光检测技术领域，尤其涉及一种荧光检测装置。
背景技术
聚合酶链式反应(PolymeraseChainReaction，PCR)，是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术，能够实现经济且快速地获取大量特定片段的DNA。PCR反应条件为温度、时间和循环次数。基于PCR原理三步骤而设置变性-退火-延伸三个温度点。由高温变性、低温退火及适温延伸等几步反应组成一个周期，循环进行，使目的DNA得以迅速扩增，具有特异性强、灵敏度高、操作简便、省时等特点。近年来，采用肿瘤抑制基因治疗肿瘤引起了研究人员的广泛关注。而PCR检测技术用来诊断分析激活癌基因中的突变情况等方面获得了广泛的应用。然而，传统的PCR实时定量荧光检测装置通过设置高压汞灯或氙灯等作为激发光源，并结合滤波片或者单色仪以提供单色光源，以应用于单一荧光染料的检测，然而若试验需要使用不同颜色的荧光染料进行检测时，大大增加了荧光检测装置的复杂度，且难以满足其需求。此外传统的激发光源如高压汞灯和氙灯具有寿命短、体积大、成本高的缺点，同时通过前述设置得到的单色光源功率小、能量小，难以满足高精度探测设备的基本需求。
因此，提供一种单色性好且能够实现多种荧光检测的荧光检测装置是我们亟待解决的问题。
发明内容
本发明的主要目的是针对现有技术的缺陷和不足，提供了一种荧光检测装置，具有单色性好，且可实现多种荧光检测的特点。
本发明公开了一种荧光检测装置，应用于聚合酶链式反应产物的检测，包括：
光源模组，包括：
多个单色光源构件，每个所述单色光源构件发出不同颜色的激发光；
多个单色光源移动轨道，对应连接所述多个单色光源构件；第一驱动构件，连接所述多个单色光源构件中的目标单色光源构件；
第一控制构件，连接所述多个单色光源构件和所述第一驱动构件；
其中，所述光源模组的所述第一控制构件用于基于选择指令从所述多个单色光源构件中确定所述目标单色光源构件，以输出移动指令至所述第一驱动构件，所述第一驱动构件响应所述移动指令驱动所述目标单色光源构件在对应的所述单色光源移动轨道中移动至终点位置，所述第一控制构件在所述目标单色光源构件移动至所述终点位置后控制所述目标单色光源构件启动，以输出目标激发光；
反应模组，用于接收所述目标激发光，以基于所述目标激发光激发所述聚合酶链式反应产物输出目标荧光；以及
检测模组，用于接收所述目标荧光，并将所述目标荧光转换为对应的目标信号以表征检测结果。
在本发明的一个实施例中，每个所述单色光源移动轨道设置有初始位置和所述终点位置，且在所述终点位置处设置有感应元件；
其中，所述目标单色光源构件对应的所述单色光源移动轨道中的所述感应元件在感应到所述目标单色光源构件在所述终点位置后，输出感应信号至所述第一控制构件，所述第一控制构件基于所述感应信号控制所述目标单色光源构件启动。
在本发明的一个实施例中，每个所述单色光源移动轨道包括：
凹型滑槽，对应连接所述单色光源构件，且设置有所述初始位置和所述终点位置；
挡板，设置在所述凹型滑槽的所述终点位置处，且所述挡板上设置有所述感应元件。
在本发明的一个实施例中，每个所述单色光源构件还包括：
发光单元连接板，设置在所述单色光源移动轨道上；
发光单元，设置在所述发光单元连接板上；
连接件，设置在所述发光单元连接板上；
其中，所述第一驱动构件连接所述连接件以驱动所述目标单色光源构件在对应的所述单色光源移动轨道中移动至所述终点位置，并在所述目标荧光完全转换为对应的所述目标信号后带动所述目标单色光源构件返回所述初始位置。
在本发明的一个实施例中，所述第一驱动构件，包括：
驱动块；
第一方向驱动模块，连接所述驱动块，以驱动所述驱动块移动，从而从所述多个单色光源构件中选取所述目标单色光源构件；
第二方向驱动模块，连接所述驱动块，以驱动所述目标单色光源构件在对应的所述单色光源移动轨道中移动至所述终点位置。
在本发明的一个实施例中，第一方向驱动模块，包括：
单色光源选择轨道，包括：相对的第一固定端和第二固定端，以及位于所述第一固定端和所述第二固定端之间的第三固定端，其中所述驱动块，设置在所述单色光源选择轨道上；
第一丝杆，连接所述驱动块以及所述单色光源选择轨道的所述第一固定端；
第一驱动电机，设置在所述单色光源选择轨道的所述第二固定端，且连接所述第一丝杆和所述第一控制构件；
所述第二方向驱动模块，包括：
第二丝杆，连接所述单色光源选择轨道的所述第三固定端，以连接所述驱动块；
第二驱动电机，连接所述第二丝杆和所述第一控制构件；
第一驱动滑轨，连接所述单色光源选择轨道的所述第一固定端；
第二驱动滑轨，连接所述单色光源选择轨道的所述第二固定端；
其中，所述第一驱动电机、所述第一丝杠和所述驱动块位于所述单色光源选择轨道的一侧，所述第二丝杆、所述第一驱动滑轨和所述第二驱动滑轨位于所述单色光源选择轨道的另一侧；
其中，所述多个单色光源移动轨道位于所述单色光源选择轨道和所述第一丝杆之间。
在本发明的一个实施例中，所述反应模组，包括：反应槽和热循环模块；
其中，所述反应槽用于容纳反应物，所述热循环模块包括热电半导体制冷构件，所述热电半导体制冷构件连接所述反应槽，用于对所述反应槽进行温度控制，以使所述反应物发生聚合酶链式反应形成所述聚合酶链式反应产物。
在本发明的一个实施例中，所述检测模组，包括：
荧光接收模块，用于接收所述目标荧光以供检测；
光电检测器，用于基于经所述荧光接收模块的所述目标荧光生成所述目标信号以表征所述检测结果。
在本发明的一个实施例中，所述光源模组、所述反应模组以及所述检测模组依次排列，且位于同一轴线上。
在本发明的一个实施例中，所述荧光检测装置，还包括：
导光模组，用于改变所述目标荧光的传输方向，以将所述目标荧光导入至所述检测模组中；
其中，所述光源模组和所述检测模组在所述反应模组的同一侧，所述导光模组位于所述反应模组的相对另一侧。
本发明公开的一种荧光检测装置具有如下优点或有益效果：
本发明实施例的光源模组通过多个单色光源构件与多个滑动轨道、第一驱动构件和第一控制构件连接可实现选择不同的单色光源提供不同波长的激发光，从而可以实现对多种荧光染料进行荧光检测。采用第一驱动构件驱动单色光源构件的平移以提供激光光源的过程稳定性高，且多个单色光源构件设置在不同的单色光源移动轨道上，便于更换相应的单色光源构件。另外，本发明实施例通过采用半导体元件控制聚合酶链式反应的热循环，进一步加快了加热制冷的速度，提高了荧光检测的工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一个实施例提供的一种荧光检测装置的结构示意图；
图2为本发明的一个实施例提供的第一驱动构件的结构示意图；
图3为本发明的一个实施例提供的光学模组中多个单色光源构件均处于初始位置的结构示意图；
图4为本发明的一个实施例提供的光学模组中目标单色光源构件处于终点位置的结构示意图；
图5为本发明的一个实施例提供的反应模组的结构示意图；
图6为本发明的一个实施例提供的检测模组的结构示意图；
图7为本发明的一个实施例提供的另一种检测模组的结构示意图；
图8为本发明的一个实施例提供的另一种荧光检测装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
如图1所示，本发明提供了一种荧光检测装置10，应用于聚合酶链式反应产物的检测，例如包括：光源模组110、反应模组120和检测模组130。
如图2-4所示，提到的光源模组110例如包括：多个单色光源构件111、多个单色光源移动轨道112、第一驱动构件113和第一控制构件114。提到的多个单色光源构件111中每个单色光源构件111发出不同颜色的激发光L；提到的多个单色光源移动轨道112对应连接多个单色光源构件111；提到的第一驱动构件113连接多个单色光源构件111中的目标单色光源构件111；提到的第一控制构件114，连接多个单色光源构件111和第一驱动构件113。
其中，光源模组110的第一控制构件114用于基于选择指令从多个单色光源构件111中确定目标单色光源构件111，以输出移动指令至第一驱动构件113，第一驱动构件113响应移动指令驱动目标单色光源构件111在对应的单色光源移动轨道112中移动至终点位置，第一控制构件114在目标单色光源构件111移动至终点位置后控制目标单色光源构件111启动，以输出目标激发光L。
提到的反应模组120用于接收目标激发光L，以基于目标激发光L激发所述聚合酶链式反应产物输出目标荧光F。
提到的检测模组130用于接收目标荧光F，并将目标荧光F转换为对应的目标信号以表征检测结果。
本发明实施例的光源模组110通过多个单色光源构件111与多个单色光源移动轨道112、第一驱动构件113和第一控制构件114连接可实现选择不同的单色光源提供不同波长的激发光L，从而可以实现对多种荧光染料进行荧光检测。采用第一驱动构件113驱动单色光源构件111的平移以提供激光光源的过程稳定性高，且多个单色光源构件111设置在不同的单色光源移动轨道112上，便于更换相应的单色光源构件111。
值得一提的是，提到的荧光检测装置10例如还包括人机交互单元，连接第一控制构件114，人机交互单元例如为触发单元显示屏、或者外接输入设备例如鼠标键盘等。提到的选择指令例如为荧光检测装置10的使用者基于人机交互单元根据其检测需求选择特定波长的光源，即选择目标单色光源构件所生成的选择信号。提到的第一控制构件114例如为微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)，基于选择指令输出移动指令，以控制第一驱动构件113选择目标单色光源构件111输出目标激发光L。
举例而言，如图3和图4所示，提到的荧光检测装置10例如设置三种单色光源构件111，分别为红色光源构件、蓝色光源构件及绿色光源构件，当然本实施例并不限制单色光源构件111的个数及种类，具体可以根据实际需求进行设计。使用者例如基于人机交互单元选择蓝色光源构件作为目标单色光源构件，使人机交互单元输出接收选择指令，第一控制构件114基于选择指令输出移动指令至第一驱动构件113，以使第一驱动构件113选择蓝色光源构件进行驱动，并启动蓝色光源构件开始输出目标激发光L。
反应模组120中的反应物例如包括待测模板基因、引物、荧光染料、反应缓冲液、TaqDNA聚合酶、Mg2+等，放置于反应模组120的反应管中。其中，提到的待测模板基因例如为从前列腺癌细胞或前列腺癌旁组织中提取的miR-26b-3p经过反转录得到的cDNA。反应物在反应模组120中进行聚合酶链式反应以得到聚合酶链式反应产物，即待测模板基因的拷贝基因。
此时，反应模组120中容纳的反应物使用的荧光染料例如为与蓝色光源构件相对应的荧光染剂SYBR Green I，SYBR Green I是荧光定量PCR最常用的DNA结合染料之一，只与双链DNA小沟结合的染料，在游离状态不发出荧光，只有掺入DNA双链中才可以发光，因此，在PCR反应体系中，随着特异性PCR产物的指数扩增，每个循环的延伸阶段，染料掺入双链DNA中，其荧光信号强度与PCR产物的数量呈正相关。
其中，经聚合酶链式反应得到的聚合酶链式反应产物，也就是待测模板基因的拷贝基因与荧光染料SYBR Green I结合，在接收蓝色光源构件输出的目标激发光L后输出绿色的目标荧光F，检测模组130接收反应物产生的目标荧光F，并将目标荧光F的光信号转换为电信号作为目标信号以表征检测结果。
随着聚合酶链式反应的进行，聚合酶链式反应产物不断累计，目标信号强度也等比例增加，每经过一个聚合酶链式反应循环，收集一个目标信号，以得到检测结果。提到的检测结果例如为目标信号的收集，即荧光扩增曲线，通过荧光扩增曲线可以检测聚合酶链式反应产物量的变化。进一步地，检测结果例如输出至数据分析设备进行数据分析。提到的数据分析例如基于在得到的荧光扩增曲线上获取Ct值，以计算得到待测模板基因的相对表达水平，其中Ct值，即每个反应管内的荧光信号到达设定的域值时所经历的循环数。提到的数据分析设备例如为现有技术中常规的荧光信号数据分析设备，即连接荧光检测装置10的计算机设备，也可以是荧光检测装置10自带的数据分析模块，具体可依据实际需要进行设计。
进一步地，如图3和图4所示，每个单色光源移动轨道112包括：凹型滑槽1122和挡板1121。其中，提到的凹型滑槽1122对应连接单色光源构件111，且设置有初始位置和终点位置；提到的挡板1121设置在凹型滑槽1122的终点位置处，且挡板1121上设置有感应元件115。
其中，目标单色光源构件111对应的单色光源移动轨道112中的感应元件115在感应到目标单色光源构件111在终点位置后，输出感应信号至第一控制构件114，第一控制构件114基于感应信号控制目标单色光源构件111启动。
具体地，提到的感应元件115例如为接触式位置传感器，当目标单色光源构件111移动至终点位置时，目标单色光源构件111触碰到接触式位置传感器的触头，此时接触式位置传感器将输出感应信号至第一控制构件114，第一控制构件114基于感应信号控制目标单色光源构件111启动。当然感应元件115还可以采用接近式位置传感器，也可实现感应到目标单色光源构件111到达终点位置并输出感应信号，以使第一控制构件114基于感应信号控制目标单色光源构件111启动，具体结构可依据实际需要进行设计。
进一步地，如图3所示，每个单色光源构件111还包括：发光单元1111、发光单元连接板1112以及连接件1113。其中，提到的发光单元连接板1112设置在单色光源移动轨道112上；提到的发光单元1111设置在发光单元连接板1112上；提到的连接件1113设置在发光单元连接板1112上。
其中，第一驱动构件113连接连接件1113以驱动目标单色光源构件111在对应的单色光源移动轨道112中移动至终点位置，并在目标荧光转换为对应的目标信号后带动目标单色光源构件111返回初始位置。
具体地，提到的发光单元连接板1112例如为与前述凹型滑槽1122适配的矩形连接板，其位于凹型滑槽1122的凹槽中，且发光单元连接板1112可沿凹型滑槽1122移动。当然本发明实施例并不限制发光单元连接板1112的具体形状。提到的发光单元1111采用单色激光器，激光单色器具有单色性和方向性好的特点，当然发光单元1111也可以采用单色LED，采用单色LED作为激发光源具有稳定性高、尺寸小和寿命长的特点。提到的连接件1113例如为磁吸件母端组件，母端组件例如包括磁铁和母插针，磁吸件母端组件例如设置在矩形连接板靠近第一驱动构件113的一端，且单色光源构件111还包括连接检测件，例如为霍尔传感器，紧邻连接件1113设置在发光单元连接板1112上。当第一驱动构件113基于第一控制构件114输出的移动指令选择目标单色光源构件111移动时，发光单元1111连接板上的连接件1113与第一驱动构件113连接，并移动至终点位置，在目标荧光转换为目标信号后带动目标单色光源构件111返回初始位置，且当第一驱动构件113带动目标单色光源构件111返回并使目标单色光源构件111与感应元件115断开时，感应元件115不再输出感应信号至第一控制构件114，第一控制构件114控制目标单色光源构件111的发光单元1111停止输出目标激发光L。第一驱动构件113再次经过移动指令选择另一目标单色光源构件111时，第一驱动构件113与上一目标单色光源构件的连接件1113断开连接。
进一步地，如图2所示，第一驱动构件113，例如包括：驱动块1131、第一方向驱动模块1132以及第二方向驱动模块1133。其中，提到的第一方向驱动模块1132连接驱动块1131，以驱动驱动块1131移动，从而从多个单色光源构件111中选取目标单色光源构件111；提到的第二方向驱动模块1133连接驱动块1131，以驱动目标单色光源构件111在对应的单色光源移动轨道112中移动至终点位置。其中，提到的驱动块1131例如为滑块，且滑块上例如设置有与磁吸件适配的磁吸件公端组件，包括磁铁和公插针。
在本发明的一个实施例中，如图3和图4所示，提到的第一方向驱动模块1132例如包括：单色光源选择轨道1132a、第一丝杆1132b和第一驱动电机1132c。提到的单色光源选择轨道1132a例如包括：相对的第一固定端和第二固定端，以及位于第一固定端和第二固定端之间的第三固定端，其中驱动块1131，设置在单色光源选择轨道1132a上。提到的第一丝杆1132b连接驱动块1131以及单色光源选择轨道1132a的第一固定端。提到的第一驱动电机1132c设置在单色光源选择轨道1132a的第二固定端，且连接第一丝杆1132b和第一控制构件114。
具体地，多个单色光源移动轨道112例如等距离分布在单色光源选择轨道1132a和第一丝杆1132b之间，第一驱动电机1132c例如为步进控制电机，基于第一控制构件114的移动指令，第一驱动电机1132c驱动第一丝杆1132b旋转运动以实现驱动块1131在单色光源选择轨道1132a的直线运动。通过控制第一驱动电机1132c的旋转方向以及转速，以控制驱动块1131在单色光源选择轨道112上的位移距离，从而从多个单色光源构件111中选择目标单色光源构件所在的单色光源移动轨道112，驱动块1131与连接件1113连接，霍尔传感器感应驱动块1131的连接并输出连接信号至第一控制构件114，以使第一控制构件114输出光源移动信号至第二方向驱动模块1133，从而驱动第一方向驱动模块1132移动以使驱动块1131带动目标单色光源构件沿单色光源移动轨道112移动。
提到的第二方向驱动模块1133例如包括：第二丝杆1133a、第二驱动电机1133b、第一驱动滑轨1133c和第二驱动滑轨1133d。其中，提到的第二丝杆1133a连接单色光源选择轨道1132a的第三固定端，以连接驱动块1131。提到的第二驱动电机1133b连接第二丝杆1133a和第一控制构件114。提到的第一驱动滑轨1133c连接单色光源选择轨道1132a的第一固定端。提到的第二驱动滑轨1133d连接单色光源选择轨道1132a的第二固定端。
其中，第一驱动电机1132c、第一丝杠1132b和驱动块1131位于单色光源选择轨道1132a的一侧，第二丝杆1133a、第一驱动滑轨1133c和第二驱动滑轨1133d位于单色光源选择轨道1132a的另一侧。且多个单色光源移动轨道112位于单色光源选择轨道1132a和第一丝杆之间。
具体地，第二驱动电机1133b例如为步进驱动电机，当然本实施例并不限制驱动电机的具体种类，具体可以依据实际需求进行设计。第一驱动滑轨1133c和第二驱动滑轨1133d为相同的结构，例如均为钢珠滑轨，当然本实施例并不限制滑轨的具体种类。基于第一控制构件114的光源移动信号，第二驱动电机1133b驱动第二丝杆1133a旋转运动以使第二丝杆1133a连接的单色光源选择轨道1132a沿第一驱动滑轨1133c和第二驱动滑轨1133d移动，以使目标单色光源构件沿单色光源移动轨道112从初始位置向终点位置移动，以及在输出全部的目标信号后使目标单色光源构件沿单色光源移动轨道112从终点位置向初始位置返回。
在本发明的其他实施例中，提到的第一驱动构件113例如还可以是第一驱动直线电机和第二驱动直线电机的组合，其中提到的第一驱动直线电机连接提到的第二驱动直线电机。直线电机能够将电磁能转化为线性机械能直接作用于负载。提到的第一驱动直线电机例如包括：第一定子和第一动子，提到的第一定子可作为单色光源选择轨道1132a，提到的第一动子可作为沿单色光源选择轨道1132a方向上移动的驱动块，通过磁场产生的电磁推力以驱动驱动块在单色光源选择轨道1132a上移动，从而使驱动块从多个单色光源构件111中选择目标单色光源构件所在的单色光源移动轨道112。第二驱动直线电机通过连接第一动子与第一驱动直线电机连接，例如包括：第二定子和第二动子，提到的第二动子作为单色光源移动轨道112方向上移动的另一驱动块。且多个单色光源移动轨道112例如位于第二驱动直线电机上方，以使第二动子沿第二定子移动时带动目标单色光源构件沿单色光源移动轨道112移动。当然第一驱动构件113还可以是直线电机和丝杆步进电机的组合，同样也可以实现从多个单色光源构件111中选择目标单色光源构件沿单色光源移动轨道112移动。
进一步地，如图5所示，反应模组120，包括：反应槽121和热循环模块122。其中，反应槽121用于容纳反应物，热循环模块122包括热电半导体制冷构件，热电半导体制冷构件连接反应槽121，用于对反应槽121进行温度控制，以使反应物发生聚合酶链式反应形成聚合酶链式反应产物。
具体地，提到的反应槽121由导热材料制成，例如为铝，当然也可以由其他导热材料制成，例如还可以是铜。提到的反应物放置在反应试管中，反应试管放置于反应槽中。提到的热电半导体制冷构件例如包括热端基板、冷端基板、散热连接片以及导风基座组成，通过导电使热端基板加热以达到反应槽121中容纳的反应物进行反应所需要的反应温度，热端基板停止加热后可通过导风基座引入空气气流对热端基板进行散热，冷端基板通过散热连接片将热端基板的热量进行抵消，进一步提高冷端基板的制冷速度，以降低反应物的反应温度。通过设置热电半导体制冷构件可实现快速升降温，进而快速实现反应物进行反应中的高温变性、低温退火以及适温延伸等步骤循环，并得到聚合酶链式反应产物，即待测目标基因的拷贝基因，以完成PCR检测。
进一步地，检测模组130，包括：荧光接收模块131和光电检测器132。其中，提到的荧光接收模块131用于接收目标荧光以供检测；提到的光电检测器132用于基于经荧光接收模块的目标荧光生成目标信号以表征检测结果。
如图6所示，在本发明的一个实施例中，荧光接收模块131例如包括：滤光板1311和第二驱动构件1312。提到的滤光板设置有多个滤光区域，多个滤光区域一一对应多个激发光L，每个滤光区域用于过滤对应的激发光L。提到的第二驱动构件1312连接第一控制构件114和滤光板1311，用于在第一控制构件的控制下驱动滤光板1311转动，从而选择与目标单色光源构件适配的滤光区域，以过滤除目标荧光F之外的目标激发光L。提到的光电检测器132用于将目标荧光F转换为目标信号。
具体地，提到的滤光板1311上设置的多个滤光区域例如通过设置不同的滤光片以形成不同的滤光区域，从而使不同的目标荧光F通过对应的滤光区域。提到的多个滤光区域等分在滤光板1311上，即第二驱动构件1312可驱动滤光板1311每旋转一个相同角度以更换一个滤光区域。提到的第二驱动构件1312例如为旋转电机结构，第一控制构件114基于选择指令控制第二驱动构件1312的转速以控制滤光板的旋转角度，从而选择与目标单色光源构件输出的目标激发光L所激发的目标荧光F适配的滤光区域，选择的滤光区域可过滤对应的目标激发光L，并使目标荧光F通过。通过设置滤光板和第二驱动构件可以实现在更换不同的单色光源构件时同步切换滤光区域，以符合目标荧光的特定波长。
提到的光电检测器132例如为线阵式或面阵式电荷耦合元件(Charge CoupledDevice，CCD)，也可以是电子倍增CCD，适用于反应物中反应产物含量较低的情况，CCD具有设计结构紧凑、可提携、方便使用等特点。当然第一光电检测器132还可以是光电倍增管(photomultiplier tube，PMT)。第一光电检测器132用于接收通过荧光接收模块131的目标荧光F，且将目标荧光F由光信号转变为电信号作为目标信号以表征检测结果。
参照图7，图7为本发明的一个实施例提供的另一种检测模组的结构示意图，检测模组130例如包括：荧光接收模块131和光电检测器132，其中提到的荧光接收模块131包括光栅133，提到的光栅133是由大量等宽等间距的平行狭缝构成的光学器件，使荧光经光栅133发生色散即分解为光谱，以供检测分析。提到的光电检测器142例如为如前述实施例提到的CCD或者PMT。采用光栅可实现在空间上将多色荧光分离成波长不同的单色荧光，可以实现对多种荧光染料的同时检测，且在荧光染料更改的情况下，不需要像滤光板或滤光镜组更换滤光区域或滤光片，简化了荧光检测装置的结构，且方便操作。
值得一提的是，在本发明的其他实施例中，检测模组130中的荧光接收模块可以包括前述提到的滤光板以及光栅，即滤光板将除目标荧光F之外的目标激发光L过滤之后，光栅接收目标荧光F并色散成光谱，从而由光电检测器进行检测。既可过滤目标激发光L，减少信号的串扰以提高检测效果，又可实现对多种荧光染料的同时检测。
进一步地，本实施例公开的荧光检测装置10中光源模组110、反应模组120以及检测模组130依次排列，且位于同一轴线上。
为了更好地理解本实施例，下面结合前述附图对本实施例公开的一种荧光检测装置的工作原理说明如下：
基于人机交互单元确定检测所需的目标单色光源构件111，并输出选择指令至第一控制构件114。第一控制构件114接收选择指令后输出移动指令至第一驱动构件113，第一方向驱动模块1132基于移动指令驱动驱动块1131选择目标单色光源111所在的单色光源移动轨道112，且驱动块1131与目标单色光源构件111上的连接件1113连接。在驱动块1131与连接件连接后，第二方向驱动模块1133驱动第一方向驱动模块1132以使驱动块1131沿单色光源移动轨道112推动目标单色光源构件111在单色光源移动轨道112上移动。当目标单色光源构件111移动至终点位置后，目标单色光源构件111与感应元件115连接，以使感应元件115对应输出感应信号至第一控制构件114，以使第一控制构件114启动目标单色光源构件111，使其发光单元1111开始输出目标激发光。反应模组120中聚合酶链式反应产物接收目标激发光后输出目标荧光至检测模组130。检测模组130将目标荧光转换成电信号以表征检测结果。
参照图8，图8为本发明的另一个实施例提供的一种荧光检测装置20，包括：光源模组210、反应模组220、导光模组230以及检测模组240。具体地，本实施例提到的荧光检测装置20与前述实施例提到的荧光检测装置10的结构大多相同，区别之处在于，荧光检测装置20还设置有导光模组230，导光模组230用于改变目标荧光F的传输方向，以将目标荧光F导入至检测模组240中，其中，光源模组210和检测模组240在反应模组220的同一侧，导光模组230位于反应模组220的相对另一侧。
关于光源模组210、反应模组220以及检测模组240的具体说明可参见前述实施例中光源模块110、反应模组120以及检测模组140的相关说明，在此不再赘述。
具体地，提到的导光模组230例如为二向色镜。二向色镜其特点是对一定波长的光几乎完全透过，而对另一些波长的光几乎完全反射。二向分色镜具有高穿透率，波长定位准确，光能量损耗小等优点，能有效缩小器件的结构实现多功能的光路。二向色镜例如使激发光L完全透过，使与反应产物产生的目标荧光F的入射光线的入射角呈较小角度进行反射，例如小于45度，以改变目标荧光F原本的光路方向以一定反射角度进入检测模组240。设置导光模组230可使激发光L和目标荧光F沿不同的光路进行传播，可减少信号的串扰，以提高检测效果。
综上所述，本发明前述实施例提供的一种荧光检测装置，光源模组通过多个单色光源构件与多个滑动轨道、第一驱动构件和第一控制构件连接可实现选择不同的单色光源提供不同波长的激发光L，从而可以实现对多种荧光染料进行荧光检测。采用第一驱动构件驱动单色光源构件的平移以提供激光光源的过程稳定性高，且多个单色光源构件设置在不同的单色光源移动轨道上，便于更换相应的单色光源构件。另外，本发明实施例通过采用半导体元件控制聚合酶链式反应的热循环，进一步加快了加热制冷的速度，提高了荧光检测的工作效率。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明，本领域普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种荧光检测装置，应用于聚合酶链式反应产物的检测，其特征在于，包括：
光源模组，包括：
多个单色光源构件，每个所述单色光源构件发出不同颜色的激发光；
多个单色光源移动轨道，对应连接所述多个单色光源构件；
第一驱动构件，连接所述多个单色光源构件中的目标单色光源构件；
第一控制构件，连接所述多个单色光源构件和所述第一驱动构件；
其中，所述光源模组的所述第一控制构件用于基于选择指令从所述多个单色光源构件中确定所述目标单色光源构件，以输出移动指令至所述第一驱动构件，所述第一驱动构件响应所述移动指令驱动所述目标单色光源构件在对应的所述单色光源移动轨道中移动至终点位置，所述第一控制构件在所述目标单色光源构件移动至所述终点位置后控制所述目标单色光源构件启动，以输出目标激发光；
反应模组，用于接收所述目标激发光，以基于所述目标激发光激发所述聚合酶链式反应产物输出目标荧光；以及
检测模组，用于接收所述目标荧光，并将所述目标荧光转换为对应的目标信号以表征检测结果；
其中，所述荧光检测装置还包括有人机交互单元，连接所述第一控制构件；所述人机交互单元用于生成所述选择指令，并发送所述选择指令给所述第一控制构件；
其中，所述荧光检测装置还包括数据分析模组，连接所述检测模组，所述数据分析模组用于对所述检测结果进行数据分析以得到分析结果；
其中，所述第一驱动构件包括：
驱动块；
第一方向驱动模块，连接所述驱动块，以驱动所述驱动块移动，从而从所述多个单色光源构件中选取所述目标单色光源构件；
第二方向驱动模块，连接所述驱动块，以驱动所述目标单色光源构件在对应的所述单色光源移动轨道中移动至所述终点位置；
其中，所述第一方向驱动模块包括：
单色光源选择轨道，包括：相对的第一固定端和第二固定端，以及位于所述第一固定端和所述第二固定端之间的第三固定端，其中所述驱动块，设置在所述单色光源选择轨道上；
第一丝杆，连接所述驱动块以及所述单色光源选择轨道的所述第一固定端；
第一驱动电机，设置在所述单色光源选择轨道的所述第二固定端，且连接所述第一丝杆和所述第一控制构件；
所述第二方向驱动模块，包括：
第二丝杆，连接所述单色光源选择轨道的所述第三固定端，以连接所述驱动块；
第二驱动电机，连接所述第二丝杆和所述第一控制构件；
第一驱动滑轨，连接所述单色光源选择轨道的所述第一固定端；
第二驱动滑轨，连接所述单色光源选择轨道的所述第二固定端；
其中，所述第一驱动电机、所述第一丝杆和所述驱动块位于所述单色光源选择轨道的一侧，所述第二丝杆、所述第一驱动滑轨和所述第二驱动滑轨位于所述单色光源选择轨道的另一侧；
其中，所述多个单色光源移动轨道位于所述单色光源选择轨道和所述第一丝杆之间。
2.根据权利要求1所述的荧光检测装置，其特征在于，每个所述单色光源移动轨道设置有初始位置和所述终点位置，且在所述终点位置处设置有感应元件；
其中，所述目标单色光源构件对应的所述单色光源移动轨道中的所述感应元件在感应到所述目标单色光源构件在所述终点位置后，输出感应信号至所述第一控制构件，所述第一控制构件基于所述感应信号控制所述目标单色光源构件启动。
3.根据权利要求2所述的荧光检测装置，其特征在于，每个所述单色光源移动轨道包括：
凹型滑槽，对应连接所述单色光源构件，且设置有所述初始位置和所述终点位置；
挡板，设置在所述凹型滑槽的所述终点位置处，且所述挡板上设置有所述感应元件。
4.根据权利要求2所述的荧光检测装置，其特征在于，每个所述单色光源构件还包括：
发光单元连接板，设置在所述单色光源移动轨道上；
发光单元，设置在所述发光单元连接板上；
连接件，设置在所述发光单元连接板上；
其中，所述第一驱动构件连接所述连接件以驱动所述目标单色光源构件在对应的所述单色光源移动轨道中移动至所述终点位置，并在所述目标荧光完全转换为对应的所述目标信号后带动所述目标单色光源构件返回所述初始位置。
5.根据权利要求1所述的荧光检测装置，其特征在于，所述反应模组，包括：反应槽和热循环模块；
其中，所述反应槽用于容纳反应物，所述热循环模块包括热电半导体制冷构件，所述热电半导体制冷构件连接所述反应槽，用于对所述反应槽进行温度控制，以使所述反应物发生聚合酶链式反应形成所述聚合酶链式反应产物。
6.根据权利要求1所述的荧光检测装置，其特征在于，所述检测模组，包括：
荧光接收模块，用于接收所述目标荧光以供检测；
光电检测器，用于基于经所述荧光接收模块的所述目标荧光生成所述目标信号以表征所述检测结果。
7.根据权利要求1所述的荧光检测装置，其特征在于，所述光源模组、所述反应模组以及所述检测模组依次排列，且位于同一轴线上。
8.根据权利要求1所述的荧光检测装置，其特征在于，所述荧光检测装置，还包括：
导光模组，用于改变所述目标荧光的传输方向，以将所述目标荧光导入至所述检测模组中；
其中，所述光源模组和所述检测模组在所述反应模组的同一侧，所述导光模组位于所述反应模组的相对另一侧。
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