CN203878148U - 一种基于led光源的高通量测序仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于LED光源的高通量测序仪，该测序仪包括X-Y平台、LED光源、流动池芯片、试剂、冷藏箱以及显微成像系统；所述流动池芯片放置在X-Y平台上，试剂放在冷藏箱中与流动池芯片配合使用，LED光源照射流动池芯片并通过显微成像系统成像。本实用新型采用了高效的LED光源，LED光源结构小，占用体积小，维修方便。为了保证光源的稳定，采用采用半导体散热装置，从而保证光功率稳定输出。

Description

一种基于LED光源的高通量测序仪

技术领域

本实用新型涉及一种测序仪，具体地说是高通量测序仪。

背景技术

荧光显微镜一般采用卤素灯或汞灯照射荧光物质产生荧光，用于显微照相，而卤素灯或汞灯在可见光波段只有几个强增益波段，对于需多波段可见光激发的产生多光谱荧光，如DNA检测四个碱基对应四个荧光物质（FAM、CY3、TXR、CY5）分别采用蓝光、绿光、黄光、红光激发产生四种荧光，由CCD摄像头分别照相。采用LED灯照明激发可满足上述要求。LED灯光谱在可见光波段光谱分布比较均匀，采用带通滤光片可获得可见光任意光谱波段的光功率输出。

一般LED灯光源对光能稳定性要求较低，稳定性控制在10%左右，作为荧光激发光源，激发荧光物质产生新光谱线荧光，稳定度要求较高。特别是在新一代DNA测序仪中一般碱基阅读时间持续一周，由于荧光信号比较小，为了获取高质量的荧光图像，需要较高激发功率。目前常用的卤素灯激发光源不能满足新一代DNA测序仪的要求。由于大量红外能量的作用，激发光源寿命低，在长时间大功率工作状态下，激发光源的稳定性差，不能适应新一代测序仪的需要。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种能够对多光谱荧光物质进行激发，提供稳定的多波段光谱线照明，从而提高测序仪质量的基于LED光源的高通量测序仪。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案为一种基于LED光源的高通量测序仪，包括X-Y平台、LED光源、流动池芯片、试剂、冷藏箱以及显微成像系统；所述流动池芯片放置在X-Y平台上，试剂放在冷藏箱中与流动池芯片配合使用，LED光源照射流动池芯片并通过显微成像系统成像。

所述LED光源包括LED灯、红外滤色片以及聚光装置；所述LED灯照射出光线通过红外滤色片进入聚光装置最终出光。

所述LED灯中设有半导体散热装置。

所述半导体散热装置为帕尔贴，用以控制温度的稳定性，从而提高光输出功率的稳定性。

所述红外滤色片为红外低通滤光片。

所述红外滤色片上还设有光电探头。

所述聚光装置包括接收LED光的耦合透镜以及收集光线的光导纤维。

所述LED灯旁还设有光闸和与其相连的光闸电源。

本实用新型，主要通过LED灯将市电电能转化成光能，采用开关电源提高转换效率，采用散热装置帕尔贴控制温度的稳定性，从而提高光输出功率的稳定性。

红外低通滤光片，让红外光谱投射，从光路中滤出红外光谱。

光脉冲系统产生2mS到500H的光脉冲，通过选择照明光，也就是荧光激发光光脉冲宽度，产生适当的荧光光能量，满足荧光照相的需要。

本实用新型提出了一种能够对荧光显微镜提供一种大功率，多光谱照明或激发荧光物质产生多波段光谱荧光的装置，对可见光如534+/-10nm光谱波段的光能量得到180m w,来满足激发荧光，进行荧光照相的需要。在荧光显微镜上加装红、黄、绿、蓝带通滤光片，产生四波段光谱能满足国内生产的二代DNA测序仪激发荧光的需要，加上光功率监控系统，实时检测输出光功率状态，对提高荧光照相成像质量，很有帮助。

有益效果：本实用新型采用了高效的LED光源，LED光源结构小，占用体积小，维修方便。为了保证光源的稳定，采用采用半导体散热装置，从而保证光功率稳定输出。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型中LED光源的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。

如图1所示，一种基于LED光源的高通量测序仪，包括X-Y平台1、LED光源2、流动池芯片3、试剂4、冷藏箱5，泵15，显微成像系统6；试剂4放在冷藏箱5中，工作时，泵15将试剂4抽入流动池芯片3中，由LED光源2照射流动池芯片3，并通过显微成像系统6最终成像。

如图2所示，LED光源2包括LED灯7、红外滤色片8以及聚光装置9；LED灯7照射出光线通过红外滤色片8进入聚光装置9最终出光。在LED灯7中设有半导体散热装置，该半导体散热装置为帕尔贴；红外滤色片8为红外低通滤光片；在红外滤色片8上还设有光电探头10；聚光装置9包括接收LED光的耦合透镜11以及收集光线的光导纤维12；LED灯7旁还设有光闸13和与其相连的光闸电源14。

本申请主要实现以下功能：

1).可见光多(全)光谱波段较大功率输出(可见光波段10nm带宽输出200m W左右)；

通过选用内部装有抛物面全反镜的300W LED灯，驱动电路采用带交流供电欠压时自动倍压，工作电流可调节，电压电流均有控制的电源驱动电路。

2).光脉冲脉宽：2mS到500H可调；

采用大采光量高速照相机快门，保证快门反应速度，光路光通直径较大，无遮光。

采用微机设定定时脉冲，保证脉冲在2mS和500H可调。

3).实时光功率监控。

通过检测透过低通滤光片的红外光能转化成电信号，由数字转换，折合成可见光光能量信号(根据测量LED灯的输出功率不论是红外光还是可见光，相对于LED灯的工作电流，均为增函数，虽然相对于电流的增益可见光与红外光不相同，可用编程查表的方法，实施可见光光能量检测)。

Claims (8)

1.一种基于LED光源的高通量测序仪，其特征在于：包括X-Y平台(1)、LED光源(2)、流动池芯片(3)、试剂(4)、冷藏箱(5)以及显微成像系统(6)；所述流动池芯片(3)放置在X-Y平台(1)上，试剂(4)放在冷藏箱(5)中与流动池芯片(3)配合使用，LED光源(2)照射流动池芯片(3)并通过显微成像系统(6)成像。 

2.根据权利要求1所述一种基于LED光源的高通量测序仪，其特征在于：所述LED光源包括LED灯(7)、红外滤色片(8)以及聚光装置(9)；所述LED灯(7)照射出光线通过红外滤色片(8)进入聚光装置(9)最终出光。 

3.根据权利要求2所述基于LED光源的高通量测序仪，其特征在于：所述LED灯(7)中设有半导体散热装置。 

4.根据权利要求3所述基于LED光源的高通量测序仪，其特征在于：所述半导体散热装置为帕尔贴。 

5.根据权利要求2所述基于LED光源的高通量测序仪，其特征在于：所述红外滤色片(8)为红外低通滤光片。 

6.根据权利要求5所述基于LED光源的高通量测序仪，其特征在于：所述红外滤色片(8)上还设有光电探头(10)。 

7.根据权利要求2所述基于LED光源的高通量测序仪，其特征在于：所述聚光装置(9)包括接收LED光的耦合透镜(11)以及收集光线的光导纤维(12)。 

8.根据权利要求2所述基于LED光源的高通量测序仪，其特征在于：所述LED灯(7)旁还设有光闸(13)和与其相连的光闸电源(14)。