CN210506302U - 一种用于pcr反应装置的光源系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于PCR反应装置的光源系统，该光源系统包括光源光纤模块和光源发生模块，所述光源发生模块通过所述光源光纤模块将光平行传导至若干PCR反应试管中。本实用新型能发出不同颜色的光源，且光源通过第一准直透镜将光线变成平行光，照射到滤光片后得到所需波长的光，该光线被其上放置的反光镜或二色镜向反射出，保证了激发光源光谱及强度一致；此外，通过光源光纤模块能将光束分成多小束通过PCR反应试管上的第二准直透镜将每束光变成平行光照射至PCR反应试管内的反应体系中，光程一致，保证了同次试验中PCR反应试管的光强一致，减少光强差异，有助于提高检测结果的准确性，并且能同时照射多个PCR反应试管，有助于提高检测结果的准确度。

Description

一种用于PCR反应装置的光源系统

技术领域

本实用新型涉及PCR仪的技术领域，具体涉及一种用于PCR反应装置的光源系统。

背景技术

QPCR的英文全名是Real-time Quantitative PCR Detecting System，即实时荧光定量核酸扩增检测系统，也叫实时定量基因扩增荧光检测系统，简称QPCR，是指在PCR反应体系中加入荧光基团，利用荧光信号积累实时监测整个PCR进程，使每一个循环变得“可见”，最后通过Ct值和标准曲线对样品中的DNA(或cDNA)的起始浓度进行定量的方法。与传统的PCR相比，QPCR能实现准确定量。

QPCR的基本原理是：扩增呈指数增长，在反应体系和条件完全一致的情况下，样本DNA含量与扩增产物的对数成正比。由于反应体系中的荧光染料或荧光标记物与扩增产物结合发光，其荧光量与扩增产物成正比。随着反应荧光信号强度不断增加，每经过一个循环，收集一次荧光强度信号，经过一定的循环后，得到一条荧光扩增曲线图。

目前市场上的QPCR产品其光源部分通常使用白色LED或卤钨灯等宽光源的光谱，虽然一个光源可以激发所有通道，但是它的光谱利用率很低，大部分光能量会作为背景干扰，影响最终信号的采集，光谱利用率低。另外，由于装有样品的容器都有一定深度，摄像头到各个样品之间的光程有长有短，存在光路差异，导致照射到位于边缘的样品与位于中间的样品的光强差异大，样品需要加入内参荧光物质校正，增加了实验成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于PCR反应装置的光源系统，能激发不同颜色的光源，并且光源经过过滤等处理后，通过光源光纤模块将每束光变成平行光照射到对应PCR反应试管内的反应体系中，减少背景干扰，大大降低了光强差异。

为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种用于PCR反应装置的光源系统，该光源系统包括光源光纤模块和光源发生模块，所述的光源发生模块通过所述光源光纤模块将光平行传导至若干PCR反应试管中。

进一步，所述的光源光纤模块包括光纤定位板和光纤束，所述的光纤定位板上设置有至少一个的光纤大端安装孔，所述的光源发生模块上设置有与所述光纤大端安装孔等数量的光源输出口，每个光源输出口与所述光纤大端安装孔对应相接；每个所述光纤大端安装孔上各安装一所述光纤束；所述的光纤定位板上还设置有与所述PCR反应试管同数量的光纤固定孔，每个所述的光纤固定孔的底部对应放置一所述PCR反应试管；每束所述光纤束分成多支光纤且光纤的末端分别与对应的光纤固定孔连接。

进一步，所述的光源光纤模块还包括与所述PCR反应试管同数量的第二准直透镜，所述的第二准直透镜位于对应所述PCR反应试管与所述光纤固定孔之间。

进一步，所述的光源发生模块包括光源驱动板、设置于所述光源驱动板上与所述光纤大端安装孔等数量的光源发生单元，每个所述的光源发生单元包括排列在所述光源驱动板上的若干灯珠以及与所述灯珠等数量的准直滤光反光组件，每个所述灯珠的上方各设置一所述准直滤光反光组件，每组所述准直滤光反光组件能将光反射至对应的所述光纤大端安装孔。

进一步，所述的光纤定位板呈L型结构，所述的光纤大端安装孔分布在所述光纤定位板的竖直部分，所述的光纤固定孔分布在所述光纤定位板的水平部分；每组所述的准直滤光反光组件包括由下而上依次设置的第一准直透镜、卡环、滤光片和反光镜，所述的反光镜呈水平倾斜45°放置，将经过第一准直透镜、卡环、滤光片和反光镜处理后的光反射至对应的光纤大端安装孔。

进一步，每个所述光源发生单元上的灯珠包括蓝光灯珠、绿光灯珠、黄光灯珠和红光灯珠四个，所述的蓝光灯珠、绿光灯珠、黄光灯珠和红光灯珠相对光纤定位板由近及远排列，位于所述蓝光灯珠、绿光灯珠、黄光灯珠上的反光镜均采用二色镜。

进一步，所述的灯珠采用LED灯珠。

进一步，每个所述的光源发生单元还包括由固定在所述光源驱动板上的底壳、设置在所述底壳内部的上壳以及通过紧固件固定在所述底壳上的上盖构成的壳体，同一个所述光源发生单元内的灯珠、准直滤光反光组件均位于所述壳体内。

进一步，所述的底壳上设置有用于第一准直透镜、卡环和滤光片安装的阶梯孔；所述的上壳上设置有用于放置所述反光镜的倾斜槽，所述的上盖上设置有用于所述反光镜限位的压板，所述壳体上的阶梯孔、倾斜槽和压板的数量均与同一光源发生单元上的灯珠数量相同；所述的上壳还在与对应所述光纤大端安装孔的相接处设置有所述光源输出口。

进一步，所述光源驱动板上还设置有驱动板母座。

进一步，所述的光纤大端安装孔的数量为2个，所述光纤固定孔的数量为16个，每束所述光纤束分成8支光纤后分别与8个光纤固定孔对应连接。

由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：

本实用新型为一种用于PCR反应装置的光源系统，通过设置多个能发出不同颜色的光源，根据不同反应体系选择不同的光源，能够提高光源光谱的利用率；同时，光源通过第一准直透镜将光线变成平行光，照射到滤光片后得到所需波长的光，该光线被其上放置的反光镜或二色镜向反射出，保证了激发光源光谱及强度一致；此外，通过光源光纤模块能将光束分成多小束通过PCR反应试管上的第二准直透镜将每束光变成平行光照射至PCR反应试管内的反应体系中，光程一致，保证了同次试验中PCR反应试管的光强一致，减少光强差异，甚至可以采用两组以上的光源发生单元，有助于提高检测结果的准确性，并且本光源系统能同时照射多个PCR反应试管，有助于提高检测结果的准确度。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型一种用于PCR反应装置的光源系统的结构示意图；

图2为本实用新型中缺少一底壳的一种用于PCR反应装置的光源系统中的结构示意图；

图3为本实用新型中光源光纤模块的结构示意图；

图4为本实用新型中光源发生模块的局部爆炸结构示意图；

图5为本实用新型中光源发生单元的版剖结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

请参阅图1，一种用于PCR反应装置的光源系统2，该光源系统2包括光源光纤模块22和光源发生模块21，所述的光源发生模块21通过所述光源光纤模块22将光平行传导至若干PCR反应试管4中。

进一步地，请参阅图2和图3，所述的光源光纤模块22包括光纤定位板220和光纤束221，所述的光纤定位板220上设置有至少一个的光纤大端安装孔2201，所述的光源发生模块22上设置有与所述光纤大端安装孔2201等数量的光源输出口，每个光源输出口与所述光纤大端安装孔2201对应相接；每个所述光纤大端安装孔2201上各安装一所述光纤束221；所述的光纤定位板220上还设置有与所述PCR反应试管4同数量的光纤固定孔2202，每个所述的光纤固定孔2202的底部对应放置一所述PCR反应试管4；每束所述光纤束221分成多支光纤且光纤的末端分别与对应的光纤固定孔2202连接。

具体地，所述的光源光纤模块22还包括与所述PCR反应试管4同数量的第二准直透镜222，所述的第二准直透镜222位于对应所述PCR反应试管4与所述光纤固定孔2202之间。

进一步地，请参阅图4，所述的光源发生模块21包括光源驱动板210、设置于所述光源驱动板210上与所述光纤大端安装孔2201等数量的光源发生单元，每个所述的光源发生单元包括排列在所述光源驱动板210上的若干灯珠211以及与所述灯珠211等数量的准直滤光反光组件212，每个所述灯珠211的上方各设置一所述准直滤光反光组件212，每组所述准直滤光反光组件212能将光反射至对应的所述光纤大端安装孔2201。

具体地，请参阅图3，所述的光纤定位板220呈L型结构，所述的光纤大端安装孔2201分布在所述光纤定位板220的竖直部分，所述的光纤固定孔2202分布在所述光纤定位板220的水平部分；请参阅图4和图5，每组所述的准直滤光反光组件212包括由下而上依次设置的第一准直透镜2121、卡环2122、滤光片2123和反光镜2124，所述的反光镜2124呈水平倾斜45°放置，将经过第一准直透镜2121、卡环2122、滤光片2123和反光镜2124处理后的光反射至对应的光纤大端安装孔2201。

在本实用新型实施例中，每个所述光源发生单元上的灯珠211包括蓝光灯珠、绿光灯珠、黄光灯珠和红光灯珠四个，所述的蓝光灯珠、绿光灯珠、黄光灯珠和红光灯珠相对光纤定位板220由近及远排列，位于所述蓝光灯珠、绿光灯珠、黄光灯珠上的反光镜2124均采用二色镜。优选地，所有的灯珠211均采用LED灯珠。

更进一步地，每个所述的光源发生单元还包括由固定在所述光源驱动板210上的底壳213、设置在所述底壳213内部的上壳214以及通过紧固件固定在所述底壳213上的上盖215构成的壳体，同一个所述光源发生单元内的灯珠211、准直滤光反光组件212均位于所述壳体内。

具体地，请参阅图5，所述的底壳213上设置有用于第一准直透镜2121、卡环2122和滤光片2123安装的阶梯孔；所述的上壳214上设置有用于放置所述反光镜2124的倾斜槽，所述的上盖215上设置有用于所述反光镜2124限位的压板，所述壳体上的阶梯孔、倾斜槽和压板的数量均与同一光源发生单元上的灯珠211数量相同；所述的上壳214还在与对应所述光纤大端安装孔2201的相接处设置有所述光源输出口2140。

更具体地，所述光源驱动板210上还设置有驱动板母座2101。

在本实用新型实施例中，光源发生单元的数量可以是一个，通过一个光源发生单元为每个PCR反应试管4提供光源，光强较低。优选光源发生单元的数量为两个，保证光强，则光纤大端安装孔2201的数量为2个，所述光纤固定孔2202的数量为16个，每束所述光纤束221分成8支光纤后分别与8个光纤固定孔2202对应连接，能同时得到16个检测数据，样本数据大，有助于提高检测结果的准确度。光源发生单元的数量也可以是3个、4个、5个甚至更多，PCR反应试管4也可以更多，通过多个光源发生单元提供光源，能同时检测更多的样本。

本实用新型一种用于PCR反应装置的光源系统的工作原理：通过驱动板母座2101驱动光源驱动板210，点亮蓝光灯珠，发出蓝光，通过其上的第一准直透镜2121将光线变成平行光后照到上面的滤光片2123，得到所需波长的光，该光纤被其上45°放置的二色镜向左反射出，照射到对应光纤束221的大端，由光纤束221将这束光分成8小束之后照射到8个PCR反应试管4上方的第二准直透镜222，这些第二准直透镜222将每束光变成平行光后照到试管内的液体上。

绿光、黄光、红光灯珠同上理，也可以蓝、绿、黄、红4种灯珠依次点亮，光源口依次发射出蓝、绿、黄、红4种光，照到光源光纤模块22。

以上仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此。任何以本实用新型为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本实用新型的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种用于PCR反应装置的光源系统，其特征在于：该光源系统(2)包括光源光纤模块(22)和光源发生模块(21)，所述的光源发生模块(21)通过所述光源光纤模块(22)将光平行传导至若干PCR反应试管(4)中。

2.根据权利要求1所述的一种用于PCR反应装置的光源系统，其特征在于：所述的光源光纤模块(22)包括光纤定位板(220)和光纤束(221)，所述的光纤定位板(220)上设置有至少一个的光纤大端安装孔(2201)，所述的光源发生模块(21)上设置有与所述光纤大端安装孔(2201)等数量的光源输出口，每个光源输出口与所述光纤大端安装孔(2201)对应相接；每个所述光纤大端安装孔(2201)上各安装一所述光纤束(221)；所述的光纤定位板(220)上还设置有与所述PCR反应试管(4)同数量的光纤固定孔(2202)，每个所述的光纤固定孔(2202)的底部对应放置一所述PCR反应试管(4)；每束所述光纤束(221)分成多支光纤且光纤的末端分别与对应的光纤固定孔(2202)连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于PCR反应装置的光源系统，其特征在于：所述的光源光纤模块(22)还包括与所述PCR反应试管(4)同数量的第二准直透镜(222)，所述的第二准直透镜(222)位于对应所述PCR反应试管(4)与所述光纤固定孔(2202)之间。

4.根据权利要求2所述的一种用于PCR反应装置的光源系统，其特征在于：所述的光源发生模块(21)包括光源驱动板(210)、设置于所述光源驱动板(210)上与所述光纤大端安装孔(2201)等数量的光源发生单元，每个所述的光源发生单元包括排列在所述光源驱动板(210)上的若干灯珠(211)以及与所述灯珠(211)等数量的准直滤光反光组件(212)，每个所述灯珠(211)的上方各设置一所述准直滤光反光组件(212)，每组所述准直滤光反光组件(212)能将光反射至对应的所述光纤大端安装孔(2201)。

5.根据权利要求4所述的一种用于PCR反应装置的光源系统，其特征在于：所述的光纤定位板(220)呈L型结构，所述的光纤大端安装孔(2201)分布在所述光纤定位板(220)的竖直部分，所述的光纤固定孔(2202)分布在所述光纤定位板(220)的水平部分；每组所述的准直滤光反光组件(212)包括由下而上依次设置的第一准直透镜(2121)、卡环(2122)、滤光片(2123)和反光镜(2124)，所述的反光镜(2124)呈水平倾斜45°放置，将经过第一准直透镜(2121)、卡环(2122)、滤光片(2123)和反光镜(2124)处理后的光反射至对应的光纤大端安装孔(2201)。

6.根据权利要求5所述的一种用于PCR反应装置的光源系统，其特征在于：每个所述光源发生单元上的灯珠(211)包括蓝光灯珠、绿光灯珠、黄光灯珠和红光灯珠四个，所述的蓝光灯珠、绿光灯珠、黄光灯珠和红光灯珠相对光纤定位板(220)由近及远排列，位于所述蓝光灯珠、绿光灯珠、黄光灯珠上的反光镜(2124)均采用二色镜。

7.根据权利要求6所述的一种用于PCR反应装置的光源系统，其特征在于：每个所述的光源发生单元还包括由固定在所述光源驱动板(210)上的底壳(213)、设置在所述底壳(213)内部的上壳(214)以及通过紧固件固定在所述底壳(213)上的上盖(215)构成的壳体，同一个所述光源发生单元内的灯珠(211)、准直滤光反光组件(212)均位于所述壳体内。

8.根据权利要求7所述的一种用于PCR反应装置的光源系统，其特征在于：所述的底壳(213)上设置有用于第一准直透镜(2121)、卡环(2122)和滤光片(2123)安装的阶梯孔；所述的上壳(214)上设置有用于放置所述反光镜(2124)的倾斜槽，所述的上盖(215)上设置有用于所述反光镜(2124)限位的压板，所述壳体上的阶梯孔、倾斜槽和压板的数量均与同一光源发生单元上的灯珠(211)数量相同；所述的上壳(214)还在与对应所述光纤大端安装孔(2201)的相接处设置有所述光源输出口(2140)。

9.根据权利要求4所述的一种用于PCR反应装置的光源系统，其特征在于：所述光源驱动板(210)上还设置有驱动板母座(2101)。

10.根据权利要求2至9任意一项所述的一种用于PCR反应装置的光源系统，其特征在于：所述的光纤大端安装孔(2201)的数量为2个，所述光纤固定孔(2202)的数量为16个，每束所述光纤束(221)分成8支光纤后分别与8个光纤固定孔(2202)对应连接。

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