CN205920047U - 一种大功率led的微阵列芯片荧光检测装置 - Google Patents
一种大功率led的微阵列芯片荧光检测装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN205920047U CN205920047U CN201620793729.3U CN201620793729U CN205920047U CN 205920047 U CN205920047 U CN 205920047U CN 201620793729 U CN201620793729 U CN 201620793729U CN 205920047 U CN205920047 U CN 205920047U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- led
- array
- detection device
- cooling type
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
Abstract
本实用新型涉一种大功率LED的微阵列芯片荧光检测装置，提供一被测荧光微阵列生物芯片，包括自上而下依次设置的冷却型CCD相机、窄带镀膜荧光滤波片、成像微距镜头以及LED照明阵列；LED照明阵列设置于被测荧光微阵列生物芯片的正上方；冷却型CCD相机通过接口电路连接至计算机；LED照明阵列中的LED灯经继电器电路连接至供电电源电路；继电器电路还与一控制电路相连；控制电路与所述计算机相连。本实用新型所提出的一种大功率LED的微阵列芯片荧光检测装置，通过使用大功率LED阵列与科研级冷却型CCD采集对生物芯片进行检测，结构简单，扫描速度快。该产品可以广泛应用于疾病诊断、药物筛选、预防医学等方面，能够达到传统检测方式所做不到的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种大功率LED的微阵列芯片荧光检测装置。
背景技术
专利（申请号：CN200410009044.7）提出一种具有光强实时检测的生物芯片检测方法以及检测系统，使得生物芯片检测系统在检测过程中出现光源光强变动情况时，能够及时被检测出并处理使得检测数据准确。专利（公开号：CN03112771.1）提出一种低密度生物芯片检测系统，结合激发光系统、荧光信号收集系统和信号检测系统，主要关键技术是用光导纤维束将芯片上产生的荧光信号收集到光电倍增管表面并转化成电信号，得出一种成本低、适用于检测低密度生物芯片荧光信号的方法。专利（申请号：CN201110398112.3）提出一种生物芯片检测装置及生物芯片检测方法，藉由判断辨识信息来确定生物芯片是否可进行检测，并透过控制器自动调整检测模块的设定减少错误。
目前广泛应用的激光共聚焦扫描的生物芯片检测仪具有很高的灵敏度和分辨率，但由于激光聚焦到几微米级别并对芯片的探针阵列进行逐点逐线扫描，检测速度较慢，耗时较多。使用冷却型CCD成像技术，并结合均匀的面照明激发光系统，由于多像素并行采集，大大提高了检测速度。冷却型CCD的生物芯片扫描仪需要一般采用高压汞灯或氙灯作为芯片的激发光源。由于高压汞灯和氙灯工作启停时间长，发热量大，工作寿命短，存在较大的缺陷。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种大功率LED的微阵列芯片荧光检测装置，以克服现有技术中存在的缺陷。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种大功率LED的微阵列芯片荧光检测装置，提供一被测荧光微阵列生物芯片，包括自上而下依次设置的一冷却型CCD相机、一窄带镀膜荧光滤波片、一成像微距镜头以及一LED照明阵列；所述LED照明阵列设置于所述被测荧光微阵列生物芯片的正上方；所述冷却型CCD相机通过接口电路连接至一计算机；所述LED照明阵列中的LED灯经继电器电路连接至供电电源电路；所述继电器电路还与一控制电路相连；所述控制电路与所述计算机相连。
在本实用新型一实施例中，所述LED照明阵列为一环形阵列，且包括设置于同一水平面上的一内圆环LED阵列以及一外圆环LED阵列；所述内圆环LED阵列以及所述外圆环LED阵列上均匀分布有若干个在发光面上设置有滤光片的LED灯。
在本实用新型一实施例中，所述内圆环LED阵列上设置的LED灯为PT54-G；所述内圆环LED阵列上设置的LED灯为PT54-R。
在本实用新型一实施例中，所述冷却型CCD相机为ICX694AL CCD。
相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型所提出的一种大功率LED的微阵列芯片荧光检测装置，通过使用大功率LED阵列与科研级冷却型CCD采集对生物芯片进行检测，可以使得检测的灵敏度优于0.1flour/um2，单通道扫描22mm*22mm的检测时间不超过10秒，相比于主流应用的激光共聚焦扫描检测方式来说结构简单，扫描速度快。该产品可以广泛应用于疾病诊断、药物筛选、预防医学等方面，能够达到传统检测方式所做不到的效果。
附图说明
图1是本实用新型中大功率LED的微阵列芯片荧光检测装置的结构示意图。
图2是本实用新型中大功率LED的微阵列芯片荧光检测装置的电路原理图。
图3是本实用新型一实施例中通过该大功率LED的微阵列芯片荧光检测装置进行检测的流程图。
具体实施方式
下面结合附图以及现有软件，对本实用新型的技术方案进行具体说明。在该说明过程中所涉及的现有的软件均不是本实用新型所保护的客体，本实用新型仅保护该装置的结构及其连接关系。
本实用新型提供一种大功率LED的微阵列芯片荧光检测装置，提供一被测荧光微阵列生物芯片，如图1以及图2所示，包括自上而下依次设置的一冷却型CCD相机、一窄带镀膜荧光滤波片、一成像微距镜头以及一LED照明阵列；所述LED照明阵列设置于所述被测荧光微阵列生物芯片的正上方；所述冷却型CCD相机通过接口电路连接至一计算机；所述LED照明阵列中的LED灯经继电器电路连接至供电电源电路；所述继电器电路还与一控制电路相连；所述控制电路与所述计算机相连。通过计算机系统，经控制电路驱动继电器电路，并通过电源电路对应输出预设驱动电流，以驱动所述LED照明阵列发光；所述被测荧光微阵列生物芯片上已经标记荧光染料的微点阵受激产生荧光分子，其中，荧光染料包括Cy3以及Cy5，通过所述冷却型CCD相机对所述荧光分子进行多像素并行积分的方式曝光成像，并将采集到的图像传送到所述计算机系统中进行储存以及去噪处理，最终获取所述被测荧光微阵列生物芯片的荧光图像。进而解决了由于高压汞灯和氙灯工作启停时间长、发热量大、工作寿命短的缺陷。
进一步的，为了保障照明系统的出射光通量和光照均匀度，提高生物荧光微阵列芯片测量区域内的标记染料的受激荧光响应的强度和一致性，最有效的方法就是采用大功率LED阵列进行叠加照明。在本实施例中，采用LED环形阵列来实现该检测装置的激发光源对荧光微阵列芯片的整个视场的光照达到均匀，使得荧光的激发响应达到一致。LED环形阵列具有聚光作用，并且均匀照明时其圆环上的LED个数与半径无关，这对于采用单芯大功率LED芯片是十分有利的，环形阵列既保证照明中心的强度，又可以减少LED芯片及其激发光滤光片的数量。由于LED所发出的激发光光谱宽度比较大，因此必须在LED的发光面上加上相对应的滤光片，使得它的激发光波段更靠近荧光染料的激发波段。
进一步的，在本实施例中，所述LED照明阵列为一环形阵列，且包括设置于同一水平面上的一内圆环LED阵列以及一外圆环LED阵列；所述内圆环LED阵列以及所述外圆环LED阵列上均匀分布有若干个在发光面上设置有滤光片的LED灯。所述内圆环LED阵列上的LED灯采用绿色单芯大功率LED PT54-G，且在内圆环上均匀设置有4个绿色单芯大功率LEDPT54-G。
所述外圆环LED阵列上的LED灯采用红色单芯大功率LED PT54-R，且在外圆环上均匀设置有4个红色单芯大功率LED PT54-R。
进一步的，PT54是美国Lumlnus Devices公司的单色大功率单芯LED芯片，发光面积5.4mm2，可产生4.1W光辐射输出，输出光通量超过750流明，这使得采用大功率LED的照明设计大为简单。该PT54-G以及PT54-R为采用先进的PhlatLight技术生产的单芯大功率LED芯片，光强分布成近朗伯型，发散角较大。DNA芯片常用CY3和CY5作为荧光染料，用以标记对照组mRNA和样品组mRNA。本实施例中采用的荧光激发照明系统采用4片绿色PT54-G作为CY3照明光源，采用4片红色PT54-R作为CY5照明光源。并设定红色LED芯片PT54-R设置的半径为30mm，也即外圆环LED阵列的半径为30mm，该外圆环LED阵列距待检测生物芯片的距离为36.74mm。并设定绿色LED芯片PT54-G设置的半径为23.24mm，也即内圆环半径为23.24mm，该内圆环LED阵列距待检测生物芯片的距离为36.74mm。LED照明阵列的4片红色PT54-R采用串联供电，设置恒流供电电流10A，对应供电电压9.6V；4片绿色色PT54-R也采用串联恒流供电，设计电流8.1A，电压17.6V。
进一步的，在本实施例中，由于采用分时检测CY3和CY5的荧光出射强度，PT54-G与PT54-R对应的供电电源通过使用与计算机系统匹配的STM32中的2路GPIO通道分时切换供电继电器，执行PT54-R和PT54-G阵列的单独照明。
进一步的，在本实施例中，所述冷却型CCD相机为ICX694AL CCD。由于在芯片的荧光采集上信号是非常微弱的，而且相机本身的暗电流噪声也是会造成整个采集的信号信噪比不高的原因，因此降低温度可以大大减少相机的暗电流噪声，所以选用冷却型的CCD相机是十分必要的。
进一步的，在本实施例中，冷却型CCD相机中的CCD传感器像素单元，有效像素，设计光学扫描的物理分辨率为，成像镜头倍率为1/2.2，一次扫描生物芯片面积。
进一步的，在本实施例中，为了让本领域技术人员进一步了解本实用新型所提出的技术方案，下面结合具体实例进行说明。大功率LED阵列与CCD采集的生物芯片检测方法的分析仪的工作流程图如图3所示。放置好待检测的生物芯片后，控制大功率LED阵列进行照明，根据预设的驱动控制参数，利用预先设定的驱动电流值对LED进行驱动，以满足所需参数值标准；LED照明开始时，同时打开CCD相机的快门进行曝光积分，采集到图像后立即将数据传送到计算机中进行储存，然后到计算机系统中进行图像的去噪处理最终获取生物荧光微阵列芯片的荧光图像。
以上是本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种大功率LED的微阵列芯片荧光检测装置，提供一被测荧光微阵列生物芯片，其特征在于，包括自上而下依次设置的一冷却型CCD相机、一窄带镀膜荧光滤波片、一成像微距镜头以及一LED照明阵列；所述LED照明阵列设置于所述被测荧光微阵列生物芯片的正上方；所述冷却型CCD相机通过接口电路连接至一计算机；所述LED照明阵列中的LED灯经继电器电路连接至供电电源电路；所述继电器电路还与一控制电路相连；所述控制电路与所述计算机相连。
2.根据权利要求1所述的一种大功率LED的微阵列芯片荧光检测装置，其特征在于，所述LED照明阵列为一环形阵列，且包括设置于同一水平面上的一内圆环LED阵列以及一外圆环LED阵列；所述内圆环LED阵列以及所述外圆环LED阵列上均匀分布有若干个在发光面上设置有滤光片的LED灯。
3.根据权利要求2所述的一种大功率LED的微阵列芯片荧光检测装置，其特征在于，所述内圆环LED阵列上设置的LED灯为PT54-G；所述内圆环LED阵列上设置的LED灯为PT54-R。
4.根据权利要求1所述的一种大功率LED的微阵列芯片荧光检测装置，其特征在于，所述冷却型CCD相机为ICX694AL CCD。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620793729.3U CN205920047U (zh) | 2016-07-27 | 2016-07-27 | 一种大功率led的微阵列芯片荧光检测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620793729.3U CN205920047U (zh) | 2016-07-27 | 2016-07-27 | 一种大功率led的微阵列芯片荧光检测装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN205920047U true CN205920047U (zh) | 2017-02-01 |
Family
ID=57873023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201620793729.3U Expired - Fee Related CN205920047U (zh) | 2016-07-27 | 2016-07-27 | 一种大功率led的微阵列芯片荧光检测装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN205920047U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108931511A (zh) * | 2018-06-04 | 2018-12-04 | 常州市武进区半导体照明应用技术研究院 | 紫外led的荧光检测装置及方法 |
| CN109433282A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-03-08 | 茂莱（南京）仪器有限公司 | 一种台阶式生物芯片以及用于检测该生物芯片的基因测序装置 |
-
2016
- 2016-07-27 CN CN201620793729.3U patent/CN205920047U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108931511A (zh) * | 2018-06-04 | 2018-12-04 | 常州市武进区半导体照明应用技术研究院 | 紫外led的荧光检测装置及方法 |
| CN108931511B (zh) * | 2018-06-04 | 2023-11-14 | 常州市武进区半导体照明应用技术研究院 | 紫外led的荧光检测装置及方法 |
| CN109433282A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-03-08 | 茂莱（南京）仪器有限公司 | 一种台阶式生物芯片以及用于检测该生物芯片的基因测序装置 |
| CN109433282B (zh) * | 2018-11-27 | 2024-02-13 | 茂莱（南京）仪器有限公司 | 一种台阶式生物芯片以及用于检测该生物芯片的基因测序装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106092994B (zh) | 一种大功率led的微阵列芯片荧光检测方法 | |
| CN102713720A (zh) | 显微成像 | |
| TWI729326B (zh) | 光能螢光激發 | |
| US10718012B2 (en) | Non-motorized optical multiplexing for the simultaneous detection of DNA target amplicons in a polymerase chain reaction solution | |
| JP6581707B2 (ja) | 核酸分析装置、および核酸分析方法 | |
| CN205920047U (zh) | 一种大功率led的微阵列芯片荧光检测装置 | |
| US20060120566A1 (en) | Optical inspection device | |
| CN105637349A (zh) | 串联的吸光玻璃和干涉滤光器 | |
| JP6416530B2 (ja) | 蛍光観察装置、および蛍光観察方法 | |
| WO2020114327A1 (zh) | 多光强激发检测单个微藻细胞活性的装置与方法 | |
| KR20110131371A (ko) | 형광측정용 세포 추적 장치 | |
| CN112964688B (zh) | 全内反射检测基因芯片杂交结果的方法 | |
| CN107991275A (zh) | 一种基于荧光猝灭的光纤溶解氧检测方法和装置 | |
| US20130100660A1 (en) | Multiple exciting light system | |
| CN204356338U (zh) | 应用于pcr仪的侧发光光学检测系统 | |
| KR102602029B1 (ko) | 광루미네선스 검사와 자동광학검사를 동시에 수행하는 마이크로 led 검사장비 | |
| US8618504B2 (en) | Light source apparatus for fluorescence photography | |
| US20170370842A1 (en) | Multi-channel fluorescence detecting system and method of using the same | |
| US20150125899A1 (en) | Fluorescence-assisted counting apparatus for qualitative and/or quantitative measurement of fluorescently tagged particles | |
| WO2014088249A1 (ko) | 바이오 필름 모니터링 장치 | |
| US9207178B2 (en) | Double-light cabinet for biological test | |
| CN1854716A (zh) | 集成有可变换光源的电泳分离与分析装置及其使用 | |
| CN113755311B (zh) | 一种基因芯片阅读仪 | |
| US9228951B2 (en) | Scanning apparatus | |
| WO2023082179A1 (zh) | 提高测序分辨率的方法、测序装置和系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170201 Termination date: 20210727 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |