CN113155801B - 荧光检测器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种荧光检测器，包括多个单通道荧光检测装置，任意两个相邻的所述单通道荧光检测装置之间可拼装地连接为一体，每个所述单通道荧光检测装置能够产生激发光并能够将所述激发光激发的荧光信号传递至对应的光电检测部件中。本发明能够根据用户及项目需求实现多路任意拼接，部署更灵活、使用和集成更方便。

Description

荧光检测器

技术领域

本发明属于生物样本光学检测装置技术领域，具体涉及一种荧光检测器。

背景技术

荧光检测器是实现荧光定量聚合酶链式反应(RT-PCR)过程中不可缺少的光电检测器件，通过该器件可以收集样本在扩增过程中的光电信号，同时对信号进行处理和分析。目前用于该领域常见的光电检测装置，由于采用了白炽灯泡或者卤素灯泡作为激发光源，导致光学系统较为复杂，同时灯泡长时间工作会产生较大的热量、增加设备的能耗，光源寿命较短光衰减较大需要定期更换灯泡同时对设备进行校准，后期维护较为繁琐，为了输出多种单色激发光和检测多种波长的荧光，还需要使用滤光片切换装置，使得装置体积较大，难以集成到小型或便携式设备中。

近几年随着科学技术的发展医疗器械等领域对仪器设备的重量、大小都有了特殊的要求，从而也促使体外诊断设备进一步向小型化和微型化方向发展。而在分子诊断的领域，荧光检测器通常需要根据用户的需求适配不同的染料，以及增加或减少荧光检测通道，同时要想缩小相关仪器设备的体积和重量，开发一种小型化结构更加灵活的荧光检测器是非常重要也是不可逾越的一环。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种荧光检测器，能够根据用户及项目需求实现多路任意拼接，部署更灵活、使用和集成更方便。

为了解决上述问题，本发明提供一种荧光检测器，包括多个单通道荧光检测装置，任意两个相邻的所述单通道荧光检测装置之间可拼装地连接为一体，每个所述单通道荧光检测装置能够产生激发光并能够将所述激发光激发的荧光信号传递至对应的光电检测部件中。

优选地，所述单通道荧光检测装置具有外壳体，所述外壳体第一外侧面以及与所述第一外侧面相对设置的第二外侧面，相邻的两个所述单通道荧光检测装置中的一个具有的第一外侧面与另一个具有的第二外侧面之间卡扣连接。

优选地，所述第一外侧面与所述第二外侧面中的一个上构造有多个凸起、另一个上构造有多个凹槽，多个所述凸起与多个所述凹槽分别一一对应且匹配，且相互配合的所述凸起与凹槽之间过盈配合。

优选地，所述外壳体包括箱体，所述第一外侧面为所述箱体的一个侧面，所述箱体上构造有光路通道，且所述光路通道具有敞开口，所述敞开口上盖设有盖体，所述第二外侧面为所述盖体的外侧面。

优选地，所述光路通道包括相互垂直的第一通道以及第二通道，所述第一通道上沿着激发光线的发出路径依次设有激发光源、准直透镜以及第一滤光片，所述第二通道上沿着荧光光线的发出路径依次设有第一透镜、二向色镜、第二滤光片、第二透镜以及所述光电检测部件，其中所述二向色镜处于所述第一通道与所述第二通道的相交位置，以能够将所述激发光源发出的激发光发射至所述第一透镜处并允许所述荧光信号传递至所述第二滤光片处。

优选地，所述第一通道上还设有固定环，所述固定环具有底壁以及处于其一侧并沿其轴向延伸的固定壁，所述激发光源以及所述准直透镜分别处于所述底壁的相对两侧，且所述激发光源处于所述准直透镜的焦点上。

优选地，所述准直透镜为球形透镜、半圆球形透镜、圆柱形透镜中的一种。

优选地，所述第一透镜和/或第二透镜为球形透镜、半圆球形透镜、圆柱形透镜中的一种。

优选地，所述激发光源为激光二极管、发光二极管或白炽灯泡中的一个；和/或，所述激发光源的激发波长处于350nm至850nm之间。

优选地，所述光电检测部件为电荷耦合器、互补金属氧化物半导体、光电倍增管、雪崩光电二极管、硅光电二极管中的一种；和/或，所述光电检测部件的接收波长处于360nm至880nm之间。

本发明提供的一种荧光检测器，能够根据用户及项目需求实现多路任意拼接，部署更灵活、使用和集成更方便。

附图说明

图1为本发明实施例的荧光检测器的结构示意图；

图2为图1中的单通道荧光检测装置的拆解结构示意图；

图3为图1中的单通道荧光检测装置在一个视角下的立体结构示意图；

图4为图1中的单通道荧光检测装置在另一个视角下的立体结构示意图；

图5为图1中的单通道荧光检测装置的内部原理示意图。

附图标记表示为：

1、单通道荧光检测装置；11、第一外侧面；111、凸起；12、第二外侧面；121、凹槽；13、箱体；14、盖体；21、激发光源；22、准直透镜；23、第一滤光片；24、固定环；241、底壁；242、固定壁；31、第一透镜；32、二向色镜；33、第二滤光片；34、第二透镜；4、光电检测部件；100、样本微液滴。

具体实施方式

结合参见图1至图5所示，根据本发明的实施例，提供一种荧光检测器，包括多个单通道荧光检测装置1，任意两个相邻的所述单通道荧光检测装置1之间可拼装地连接为一体，每个所述单通道荧光检测装置1能够产生激发光并能够将所述激发光激发的荧光信号传递至对应的光电检测部件4中。该技术方案中，能够根据用户及项目需求实现多路任意拼接，部署更灵活、使用和集成更方便。具体如图1所示出，作为一个具体的实施例，所述荧光检测器包括六个所述单通道荧光检测装置1，也即形成六通道荧光检测器，而在一些其他的工况下，例如需要较少的或者更多的通道时，仅需要相应的减少或者增加所述单通道荧光检测装置1的个数即可，尤其的方便，且结构简单紧凑。

在一些具体实施方式中，相邻的两个所述单通道荧光检测装置1之间可以采用栓接的方式进行拼装，更优的是，所述单通道荧光检测装置1具有外壳体，所述外壳体第一外侧面11以及与所述第一外侧面11相对设置的第二外侧面12，相邻的两个所述单通道荧光检测装置1中的一个具有的第一外侧面11与另一个具有的第二外侧面12之间卡扣连接，该技术方案中通过将相邻的两个所述单通道荧光检测装置1采用卡扣连接的方式，能够进一步简化所述荧光检测器的组装过程，能够更为方便的调整所述荧光检测器的通道个数。

具体的，所述第一外侧面11与所述第二外侧面12中的一个上构造有多个凸起111、另一个上构造有多个凹槽121，多个所述凸起111与多个所述凹槽121分别一一对应且匹配，且相互配合的所述凸起111与凹槽121之间过盈配合。

在一些实施方式中，所述外壳体包括箱体13，所述第一外侧面11为所述箱体13的一个侧面，所述箱体13上构造有光路通道，且所述光路通道具有敞开口，所述敞开口上盖设有盖体14，所述第二外侧面12为所述盖体14的外侧面，可以理解的，相应的光路元器件例如透镜、二向色镜、滤色片、光源等皆被设置于所述光路通道中，并具体为所述箱体13和/或所述盖体14的对应位置的卡槽所固定。

在一些实施方式中，结合参见图2及图5所示，所述光路通道包括相互垂直的第一通道以及第二通道，所述第一通道上沿着激发光线的发出路径依次设有激发光源21、准直透镜22以及第一滤光片23，所述第二通道上沿着荧光光线的发出路径依次设有第一透镜31、二向色镜32、第二滤光片33、第二透镜34以及所述光电检测部件4，其中所述二向色镜32处于所述第一通道与所述第二通道的相交位置，以能够将所述激发光源21发出的激发光发射至所述第一透镜31处并允许所述荧光信号传递至所述第二滤光片33处。具体的，首先所述激发光源21发出所需波长的激发光通过准直透镜22准直、第一滤光片143(通常贷款为窄带)滤光后，被传送到二向色镜32处，二向色镜32将光进行90度反射(某些实施例中二向色镜32也可以进行15度、30度、60度、75度反射)，被反射的光经过第一透镜31被汇聚(聚焦)在样本微液滴100的表面，此时样本微液滴100内目标分析物的荧光染料会发出一定的荧光(也即荧光信号)，荧光的波长会比激发光源21所发出的波长更长，荧光染料产生的荧光会经过第一透镜31准直，接着通过二向色镜32，进入第二透镜34，最终荧光被汇聚在光电检测部件4表面，光电检测部件4会将光线转换成数据格式，并将数据发送到对应的处理器。

进一步地，所述第一通道上还设有固定环24，所述固定环24具有底壁241以及处于其一侧并沿其轴向延伸的固定壁242，所述激发光源21以及所述准直透镜22分别处于所述底壁241的相对两侧，且所述激发光源21处于所述准直透镜22的焦点上，所述底壁241的厚度能够保证所述激发光源21恰好处于所述准直透镜22的焦点上，从而简化组装调整焦距过程，保证准直效果。

所述准直透镜22、第一透镜31和/或第二透镜34为球形透镜、半圆球形透镜、圆柱形透镜中的一种。

在一些实施方式中，所述激发光源21为激光二极管、发光二极管或白炽灯泡中的一个；和/或，所述激发光源21的激发波长处于350nm至850nm之间；所述光电检测部件4为电荷耦合器(CCD)、互补金属氧化物半导体(CMOS)、光电倍增管(PMT)、雪崩光电二极管(APD)、硅光电二极管(PD)中的一种；和/或，所述光电检测部件4的接收波长处于360nm至880nm之间。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种荧光检测器，其特征在于，包括多个单通道荧光检测装置(1)，任意两个相邻的所述单通道荧光检测装置(1)之间可拼装地连接为一体，每个所述单通道荧光检测装置(1)能够产生激发光并能够将所述激发光激发的荧光信号传递至对应的光电检测部件(4)中；每个所述单通道荧光检测装置(1)的结构彼此独立，所述单通道荧光检测装置(1)具有外壳体，所述外壳体包括第一外侧面(11)以及与所述第一外侧面(11)相对设置的第二外侧面(12)，相邻的两个所述单通道荧光检测装置(1)中的一个具有的第一外侧面(11)与另一个具有的第二外侧面(12)之间卡扣连接；所述外壳体包括箱体(13)，所述箱体(13)上构造有光路通道，所述光路通道包括相互垂直的第一通道以及第二通道，所述第一通道上沿着激发光线的发出路径依次设有激发光源(21)、准直透镜(22)以及第一滤光片(23)，所述第一通道上还设有固定环(24)，所述固定环(24)具有底壁(241)以及处于其一侧并沿其轴向延伸的固定壁(242)，所述激发光源(21)以及所述准直透镜(22)分别处于所述底壁(241)的相对两侧，且所述激发光源(21)处于所述准直透镜(22)的焦点上，所述底壁(241)的厚度能够保证所述激发光源(21)恰好处于所述准直透镜(22)的焦点上。

2.根据权利要求1所述的荧光检测器，其特征在于，所述第一外侧面(11)与所述第二外侧面(12)中的一个上构造有多个凸起(111)、另一个上构造有多个凹槽(121)，多个所述凸起(111)与多个所述凹槽(121)分别一一对应且匹配，且相互配合的所述凸起(111)与凹槽(121)之间过盈配合。

3.根据权利要求2所述的荧光检测器，其特征在于，所述第一外侧面(11)为所述箱体(13)的一个侧面，所述光路通道具有敞开口，所述敞开口上盖设有盖体(14)，所述第二外侧面(12)为所述盖体(14)的外侧面。

4.根据权利要求3所述的荧光检测器，其特征在于，所述第二通道上沿着荧光光线的发出路径依次设有第一透镜(31)、二向色镜(32)、第二滤光片(33)、第二透镜(34)以及所述光电检测部件(4)，其中所述二向色镜(32)处于所述第一通道与所述第二通道的相交位置，以能够将所述激发光源(21)发出的激发光发射至所述第一透镜(31)处并允许所述荧光信号传递至所述第二滤光片(33)处。

5.根据权利要求4所述的荧光检测器，其特征在于，所述准直透镜(22)为球形透镜、半圆球形透镜、圆柱形透镜中的一种。

6.根据权利要求4所述的荧光检测器，其特征在于，所述第一透镜(31)和/或第二透镜(34)为球形透镜、半圆球形透镜、圆柱形透镜中的一种。

7.根据权利要求4所述的荧光检测器，其特征在于，所述激发光源(21)为激光二极管、发光二极管或白炽灯泡中的一个；和/或，所述激发光源(21)的激发波长处于350nm至850nm之间。

8.根据权利要求1所述的荧光检测器，其特征在于，所述光电检测部件(4)为电荷耦合器(CCD)、互补金属氧化物半导体(CMOS)、光电倍增管(PMT)、雪崩光电二极管(APD)、硅光电二极管(PD)中的一种；和/或，所述光电检测部件(4)的接收波长处于360nm至880nm之间。

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