CN202057580U - 用于定量pcr仪荧光检测的光学系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于定量PCR仪荧光检测的光学系统，在其Y型光纤的公共端设有自聚焦光纤；第一聚焦透镜用于将激发光源发出的激发光转换成平行光；平面反光镜用于将平行光反射至第二聚焦透镜；第一滤镜轮用于将经第二聚焦透镜聚焦后的光线进行滤光以得到单色光；Y型光纤用于先将单色光经由其输入端传输到自聚焦光纤后照射到反应样品池以使反应样品池中的反应样品发出荧光、后再将经过自聚焦光纤的荧光传输到该Y型光纤的输出端；物镜用于对由Y型光纤的输出端出射的荧光进行聚焦；第二滤镜轮用于将经物镜聚焦的荧光进行滤光后发射到光电检测器。本实用新型可有效提高荧光检测灵敏度，实现微弱光的测量。

Description

用于定量PCR仪荧光检测的光学系统

技术领域

本实用新型涉及生物学和医学检测仪器，具体涉及一种能够有效减少光能损失的定量PCR仪的荧光检测光学系统。

背景技术

现有技术中，用于定量PCR仪荧光检测装置一般由光学系统、信号处理系统和数据显示系统组成。如图1所示，从传统的光学系统结构可以看出，由激发光源11发射的激发光经过第一聚焦透镜12转变成平行光，所述平行光经过二向分光镜13反射后由第二聚焦透镜14聚焦到反应样品池，反应样品池中的反应样品在激发光的作用下发出荧光，所述荧光经过第二聚焦透镜14转换成平行光后依次透过二向分光镜13和滤镜轮17后由光电检测器18接收，光电检测器18可将接收到的荧光信号转换成电流信号输出。在系统光的传播过程中光能势必会有所减少；另外，当激发光照射到反应样品池时，光由空气照射到反应试剂液面会发生部分反射现象，同理当激发荧光由试剂液面折射到空气中时也会发生部分反射现象，因此会大大减少可检测荧光信号强度，影响荧光系统的检测灵敏度。

此外，由于现有的定量PCR仪荧光检测光学系统多由透镜、反射镜、棱镜等各种光学元件组成，要求一定的机械结构辅助固定，加工有一定的难度，仪器稳定性难以提高，对环境要求苛刻，系统对荧光的现场检测有一定的限制，从而局限了其应用范围。另外，传统的光学系统是从基座的上部将激发光照射到样品池反应样品内，然后再从基座的上部接收由反应管瞬间激发的荧光实现检测，在这个激发光传输、发射荧光接收过程中，系统对光能损耗大、集光能力欠佳，传输效率差，导致光测灵敏度降低。

发明内容

针对现有的定量PCR仪荧光检测光学系统的上述缺点，本实用新型的目的在于提供一种基于Y型光纤的荧光检测光学系统，可有效提高荧光检测灵敏度，实现微弱光的测量。

为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：该用于定量PCR仪荧光检测的光学系统包括激发光源、第一聚焦透镜、平面反光镜、第二聚焦透镜、第一滤镜轮、Y型光纤、物镜、第二滤镜轮和光电检测器，所述Y型光纤的公共端设有自聚焦光纤；所述第一聚焦透镜用于将所述激发光源发出的激发光转换成平行光；所述平面反光镜用于将所述平行光反射至第二聚焦透镜；所述第一滤镜轮用于将经第二聚焦透镜聚焦后的光线进行滤光以得到单色光；所述Y型光纤用于先将所述单色光经由其输入端传输到自聚焦光纤后照射到反应样品池以使反应样品池中的反应样品发出荧光、后再将经过自聚焦光纤的所述荧光传输到该Y型光纤的输出端；所述物镜用于对由Y型光纤的输出端出射的荧光进行聚焦；所述第二滤镜轮用于将经所述物镜聚焦的荧光进行滤光后发射到所述光电检测器。

进一步地，本实用新型所述光电检测器为光电倍增管，可将接收到的荧光信号转换成电流信号输出。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：（1）本实用新型结构简单合理，性能稳定可靠。（2）本实用新型采用Y型光纤代替传统的透镜、反射镜等复杂的光学系统，作为激发光和发射光传导通路使光能损失减少，集光能力增强，提高光信号检测的准确度和可靠度，由于采用光纤的传导形式避免了复杂的光学结构，进一步减小了仪器体积和重量。（3）本实用新型系统引进光纤技术，可以实现激发光源、样品池和发射荧光检测器的分离，尤其适合应用在远距离荧光检测现场；而Y型光纤是光纤的一种常用结构形式，具有坚实耐用、稳定性高、吸收损耗和反射损耗低等特点，能够满足定量PCR仪对检测光路的设计要求。

附图说明

图1是传统的荧光检测光学系统结构示意图；

图2是本实用新型荧光检测光学系统的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的光学系统结构示意图如图2所示，它主要包括激发光源1、第一聚焦透镜2、平面反光镜3、第二聚焦透镜4、第一滤镜轮5、Y型光纤6、物镜8、第二滤镜轮9和光电检测器10，并且，Y型光纤6的公共端设有自聚焦光纤7, 自聚焦光纤束7可导入到反应样品池的反应样品内。其中，光电检测器10优选光电倍增管以进一步提高光检测灵敏度。本实用新型光学系统中，由激发光源1发出的激发光经过第一聚焦透镜2转变成平行光；平行光经由平面反光镜3反射至第二聚焦透镜5，经第二聚焦透镜5聚焦后的光线经过第一滤镜轮5的滤光片进行滤光以得到单色光；单色光经Y型光纤6的输入端到达自聚焦光纤7后，再照射到置于自聚焦光纤7下的反应样品池上，以使反应样品池中的反应样品发出荧光；荧光再经自聚焦光纤7到达Y型光纤6的输出端，后依次通过物镜8聚焦和第二滤镜轮9的滤光片滤光，最后由光电检测器10接收并将荧光信号转换成电流信号输出。

本实用新型采用Y型光纤代替了传统的光学传输回路，有效降低了光在传播过程中的损耗，并利用将光纤公共端导入样品反应试管的方法减少光能在不同介质中传播所造成的损失，大大提高了系统检测荧光的灵敏度。光纤技术的引进，还可以实现激发光源、样品池和发射荧光检测器的分离，更适合应用在远距离荧光检测现场，扩大了本实用新型的应用范围。另外，系统中可通过滤镜轮选择不同的滤光片来实现不同波长荧光信号的检测。

本实用新型通过对传统的光学系统进行改进，采用Y型光纤作为激发光和发射光的传输介质，并将Y型光纤公共端作为可移动检测端，对减少光能损失、提高检测灵敏度具有良好的效果。同时本实用新型由于光纤的引入简化了系统结构，也降低了制造成本，具有很好的应用价值。

Claims (2)

1. 一种用于定量PCR仪荧光检测的光学系统，其特征是：包括激发光源（1）、第一聚焦透镜（2）、平面反光镜（3）、第二聚焦透镜（4）、第一滤镜轮（5）、Y型光纤（6）、物镜（8）、第二滤镜轮（9）和光电检测器（10），所述Y型光纤（6）的公共端设有自聚焦光纤（7）；所述第一聚焦透镜（2）用于将所述激发光源（1）发出的激发光转换成平行光；所述平面反光镜（3）用于将所述平行光反射至第二聚焦透镜(4)；所述第一滤镜轮（5）用于将经第二聚焦透镜(4)聚焦后的光线进行滤光以得到单色光；所述Y型光纤（6）用于先将所述单色光经由其输入端传输到自聚焦光纤（7）后照射到反应样品池以使反应样品池中的反应样品发出荧光、后再将经过自聚焦光纤（7）的所述荧光传输到该Y型光纤（6）的输出端；所述物镜（8）用于对由Y型光纤（6）的输出端出射的荧光进行聚焦；所述第二滤镜轮（9）用于将经所述物镜（8）聚焦的荧光进行滤光后发射到所述光电检测器（10）。

2. 根据权利要求1所述的用于定量PCR仪荧光检测的光学系统，其特征是：所述光电检测器（10）为光电倍增管。

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