CN113866139A - 一种高通量核酸检测光学系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及医疗检测技术领域，具体地涉及一种高通量核酸检测光学系统，包括相机、二像镜、光学镜头和光源，所述相机置于光学镜头后方，用于采集荧光信号；所述二像镜置于镜头和相机之间，且与光学镜头的光轴呈角度设置，用于改变光源的光线方向，经二像镜反射后沿镜头光轴进入光学镜头；然后照射到待检测样本，所述光源位于二像镜侧面。该光学系统可实现相机和光源共用一个镜头，减少光源和相机相对安装误差造成的影响。

Description

一种高通量核酸检测光学系统
技术领域
本发明涉及医疗检测技术领域，具体地涉及一种高通量核酸检测光学系统。
背景技术
对于细菌、病毒等核酸的大量筛查，现阶段主要还是通过实验室纯手工或人工+半机械式的操作来完成，不能实现一步进样检测，且必须在PCR实验室中进行，不能进行现场筛查。虽然，目前有如移动方舱类的移动式PCR实验室，虽然能将实验室放于现场，但占地面积也大，不灵活，造价成本高，也需纯手工或人工+半机械式的操作来完成，也不能实现一步进样检测。现有全自动核酸检测仪器，内部机械构造繁琐，导致仪器体积虽小但通量低，不能进行大量样本现场筛查，加大通量，仪器体积相应变大。
对于细菌、病毒等通过血液、鼻咽拭子、人体组织等样本的检测，主要是通过提取核酸检测的方式来实现。目前，常用多通量(以96孔为例)PCR仪光学系统有以下几种：1)工业相机8+多个光源7+反应管6，相机和光源固定，该光源发出的光照射在96孔板上不均匀，光源叠加位置强度大，单光源照射位置强度小，如图2所示；2)单或多个(一排)光源7+光电倍增管9+反应管6，依靠横向和运动，依次检测一个或者一排反应管，该运动机构复杂，可靠性差，如图3所示。3)96个光源7+96个光电倍增管9+反应管6，光源和光电倍增管固定，分别照射和接收每一个孔，为了便于整机布置，通常依靠光纤来引导激发光和发射光，此结构复杂安装难度大，元器件太多，导致可靠性差。因此，亟待一种可靠性好的核酸检测光学系统。
发明内容
本发明的目的在于克服上述问题，提供一种高通量核酸检测光学系统。
为达到上述目的，本发明提供一种高通量核酸检测光学系统，包括相机、二像镜、光学镜头和光源，所述相机置于光学镜头后方，用于采集荧光信号；
所述二像镜置于镜头和相机之间，且与光学镜头的光轴呈角度设置，用于改变光源的光线方向，经二像镜反射后沿镜头光轴进入光学镜头；然后照射到待检测样本
所述光源位于二像镜侧面。
作为优选，所述光源为LED灯、卤乌灯或卤素灯。
作为优选，所述光学系统通过二像镜转换可进行单通道、二通道、三通道或四通道的检测二像镜为单通道、二通道、三通道或四通道。
作为优选，所述二像镜与光学镜头的光轴的角度为45°。
作为优选，所述光源发出的光线与光学镜头轴线呈90°夹角。
作为优选，所述二像镜安装在转轮上，通过转动转轮，用于实现不同特性的二像镜的轮换。
作为优选，所述相机为CMOS或CCD感光元件。
作为优选，所述光学系统用于一个或两个以上孔的检测。
与现有技术相比，本发明的优势在于：
本发明光学系统可实现相机和光源共用一个镜头，元件数量少可节约成本，同时工艺简单，可减少光源和相机相对安装误差造成的光强不均匀的影响。
本发明相机置于光学镜头后方；二像镜置于光学镜头和相机之间并与光学镜头的光轴成一定角度；光源位于二像镜侧面，使得光源发出的光线经二像镜反射后沿镜头光轴进入光学镜头，然后照射到待检测样本。该光学系统可实现相机和光源共用一个镜头，减少光源和相机相对安装误差造成的影响。
附图说明
图1为本发明的光学系统示意图；
图2为现有技术的光学系统光源布置示意图；
图3为现有技术的光学系统光电倍增管逐行扫描示意图；
附图标记：
1、相机CCD，2、二像镜，3、光学镜头；4、多孔板，5、光源，6、反应管，7、光源，8、工业相机，9、光电倍增管。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明提供一种高通量核酸检测光学系统，包括相机CCD1，二像镜2，光学镜头3，多孔板4，光源5；所述相机CCD1置于光学镜头3后部；所述二像镜2置于光学镜头3和相机CCD1之间并与光学镜头3的光轴成一定角度；所述光源5位于二像镜2侧面，使得光源5发出的光线经二像镜反射后沿镜头光轴进入光学镜头，然后照射到待检测样本。所述相机为CMOS或CCD感光元件，用于采集荧光信号，用于计算机分析。所述光学系统可用于一个以上孔的检测，可以为4孔，8孔，16孔等，无限制。
本发明中光源5和相机共用一个光学镜头，光源发出的光与光源镜头轴线成90°夹角，经过二像镜2反射，光线改变方向，变为与镜头光轴平行，经光学镜头后，光斑覆盖96孔板，实现96孔光线强度相对均匀，多孔板4孔内的反应管反应完成后，经过特定波长的光线照射发出荧光，荧光进入光学镜头被相机记录。所述二像镜为具有反射光源透射荧光的特性(例如某长波通型二像镜，反射波长为450nm——490nm的光线，透射510nm——550nm的光线)；所述二像镜被安装在一个转轮上，通过转动转轮，可以实现不同特性的二像镜的轮换，从而实现在同一检测孔检测不同的病毒。
本发明未详细说明的内容均可采用本领域的常规技术知识。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种高通量核酸检测光学系统，包括相机、二像镜、光学镜头和光源，其特征在于，所述相机置于光学镜头后方，用于采集荧光信号；
所述二像镜置于镜头和相机之间，且与光学镜头的光轴呈角度设置，用于改变光源的光线方向，经二像镜反射后沿镜头光轴进入光学镜头，然后照射到待检测样本；
所述光源位于二像镜侧面。
2.根据权利要求1所述的高通量核酸检测光学系统，其特征在于，所述光源为LED灯、卤乌灯或卤素灯。
3.根据权利要求1所述的高通量核酸检测光学系统，其特征在于，所述光学系统通过二像镜转换进行单通道、二通道、三通道或四通道的检测。
4.根据权利要求1所述的高通量核酸检测光学系统，其特征在于，所述二像镜与光学镜头的光轴的角度为45°。
5.根据权利要求1所述的高通量核酸检测光学系统，其特征在于，所述光源发出的光线与光学镜头轴线呈90°夹角。
6.根据权利要求1所述的高通量核酸检测光学系统，其特征在于，所述二像镜安装在转轮上，通过转动转轮，用于实现不同特性的二像镜的轮换。
7.根据权利要求1所述的高通量核酸检测光学系统，其特征在于，所述相机为CMOS或CCD感光元件。
8.根据权利要求1所述的高通量核酸检测光学系统，其特征在于，所述光学系统用于一个或两个以上孔的检测。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118067682A (zh) * 2024-04-16 2024-05-24 中国人民解放军总医院 一种检测生长分化因子15基因表达的方法

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005301065A (ja) * 2004-04-14 2005-10-27 Olympus Corp 観察装置
CN101363839A (zh) * 2008-09-12 2009-02-11 首都师范大学 可观测带荧光生物样品的非损伤微测系统
WO2012121973A1 (en) * 2011-03-04 2012-09-13 Life Technologies Corporation Compounds and methods for conjugation of biomolecules
CN105241853A (zh) * 2015-09-07 2016-01-13 深圳市瀚海基因生物科技有限公司 一种全内反射荧光成像系统
CN105675574A (zh) * 2016-03-17 2016-06-15 苏州天隆生物科技有限公司 用于实时荧光定量pcr的多荧光通道检测系统
CN105792936A (zh) * 2013-09-30 2016-07-20 新加坡科技研究局 微流体装置
CN207537456U (zh) * 2017-11-20 2018-06-26 鲲鹏基因（北京）科技有限责任公司 一种实时荧光定量pcr仪
CN110699249A (zh) * 2019-11-01 2020-01-17 宁波胤瑞生物医学仪器有限责任公司 一种核酸扩增仪
CN110927948A (zh) * 2019-12-05 2020-03-27 锘海生物科学仪器(上海)股份有限公司 具有固态光学系统的荧光显微镜
CN210215369U (zh) * 2019-07-09 2020-03-31 上海昊量光电设备有限公司 一种基因测序仪光学系统
CN111487783A (zh) * 2020-05-27 2020-08-04 安徽皖仪科技股份有限公司 一种基于激光合束的pcr光路系统
CN112525870A (zh) * 2019-09-17 2021-03-19 北京达微生物科技有限公司 一种大面积荧光成像检测装置
CN112646703A (zh) * 2020-12-29 2021-04-13 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种单分子荧光基因测序光学系统
CN113337382A (zh) * 2021-05-06 2021-09-03 北京谊安和景生物科技有限公司 一种高通量核酸检测系统

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005301065A (ja) * 2004-04-14 2005-10-27 Olympus Corp 観察装置
CN101363839A (zh) * 2008-09-12 2009-02-11 首都师范大学 可观测带荧光生物样品的非损伤微测系统
WO2012121973A1 (en) * 2011-03-04 2012-09-13 Life Technologies Corporation Compounds and methods for conjugation of biomolecules
CN105792936A (zh) * 2013-09-30 2016-07-20 新加坡科技研究局 微流体装置
CN105241853A (zh) * 2015-09-07 2016-01-13 深圳市瀚海基因生物科技有限公司 一种全内反射荧光成像系统
CN105675574A (zh) * 2016-03-17 2016-06-15 苏州天隆生物科技有限公司 用于实时荧光定量pcr的多荧光通道检测系统
CN207537456U (zh) * 2017-11-20 2018-06-26 鲲鹏基因（北京）科技有限责任公司 一种实时荧光定量pcr仪
CN210215369U (zh) * 2019-07-09 2020-03-31 上海昊量光电设备有限公司 一种基因测序仪光学系统
CN112525870A (zh) * 2019-09-17 2021-03-19 北京达微生物科技有限公司 一种大面积荧光成像检测装置
CN110699249A (zh) * 2019-11-01 2020-01-17 宁波胤瑞生物医学仪器有限责任公司 一种核酸扩增仪
CN110927948A (zh) * 2019-12-05 2020-03-27 锘海生物科学仪器(上海)股份有限公司 具有固态光学系统的荧光显微镜
CN111487783A (zh) * 2020-05-27 2020-08-04 安徽皖仪科技股份有限公司 一种基于激光合束的pcr光路系统
CN112646703A (zh) * 2020-12-29 2021-04-13 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种单分子荧光基因测序光学系统
CN113337382A (zh) * 2021-05-06 2021-09-03 北京谊安和景生物科技有限公司 一种高通量核酸检测系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WENG, JH等: "Confocal epifluorescence sensor with an arc-shaped aperture for slide-based PCR quantification", 《BIOSENSORS & BIOELECTRONICS》, vol. 100, pages 71 - 78, XP085272684, DOI: 10.1016/j.bios.2017.08.052 *
黄新栋等: "便携式癌细胞荧光显微成像系统的设计与实现", 《厦门理工学院学报》, vol. 28, no. 5, pages 47 - 52 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118067682A (zh) * 2024-04-16 2024-05-24 中国人民解放军总医院 一种检测生长分化因子15基因表达的方法
CN118067682B (zh) * 2024-04-16 2024-07-05 中国人民解放军总医院 一种检测生长分化因子15基因表达的方法

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