CN212655797U - 一种用于实时荧光定量pcr仪的温场与光路双通道检测装置 - Google Patents
一种用于实时荧光定量pcr仪的温场与光路双通道检测装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供一种用于实时荧光定量PCR仪的温场与光路双通道检测装置，包括与结构电路板相连的温度数据采集模块，在所述温度数据采集模块与所述结构电路板之间还设有一个可模拟荧光亮度变化的标准光源；所述标准光源由可透光的外壳所包裹，并通过所述外壳与所述温度采集模块相连并共同构成检测端。本装置可以采集实时荧光定量PCR仪的多孔金属加热模块孔内温度，并根据温度循环控制标准光源的发光亮度，以模拟荧光基团扩增反应的光亮变化。
Description
技术领域
本实用新型涉及实时荧光定量PCR仪检测技术领域，尤其涉及一种用于实时荧光定量PCR仪的温场与光路双通道检测装置。
背景技术
实时荧光定量PCR技术是在PCR反应体系中加入荧光基团，利用荧光信号的积累实时监控整个PCR反应过程，最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析的方法。目前实时荧光定量PCR仪在临床检验、检验检疫、法医鉴定、疾病控制、体外诊断试剂制造和研发、生物技术产品研发等领域得到了广泛的应用。实时荧光定量PCR 仪的实验结果准确性主要受其金属加热模块的温度准确性及光路系统的可靠性影响。
现有技术可以实现对实时荧光定量PCR仪温场部分的检测，但针对其光路系统，主要是通过化学方法，使用生物试剂测试盘这种检测方法和采用已知浓度的质粒DNA 标准物质对样本线性误差进行检测，已知浓度的质粒DNA标准物质梯度稀释试剂的过程中由于人为操作会引入一定的误差，误差值可能较大，直接影响到最终的检测结果；采用这种方法进行校准，无法说明荧光定量PCR仪的温度和荧光对最终定量结果的影响关系，误差多少及误差来源等；这种方法仅能够针对孔与孔间的组合线性进行测量，所得结果仅能代表PCR仪孔与孔间的平均结果，不能代表单孔的线性。
目前还没有物理方法能够对实时荧光定量PCR仪的金属加热模块的温度准确性及光路系统的可靠性进行同时检测。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供一种用于实时荧光定量PCR仪的温场与光路双通道检测装置，通过引入热敏电阻元件及标准光源，可以采集实时荧光定量PCR 仪的多孔金属加热模块孔内温度，并根据温度循环控制标准光源的发光亮度，以模拟荧光基团扩增反应的光亮变化，并被实时荧光定量PCR仪接收检测，通过实时荧光定量PCR仪生成的荧光检测数据，结合采集温度及标准光源发光亮度，对实时荧光定量PCR仪的温场及光路系统的准确度和灵敏度进行检测和分析。
为了实现上述目的，本实用新型提供的具体技术方案如下：
一种用于实时荧光定量PCR仪的温场与光路双通道检测装置，包括与结构电路板相连的温度数据采集模块，在所述温度数据采集模块与所述结构电路板之间还设有一个可模拟荧光亮度变化的标准光源，所述标准光源的光谱范围优选地为320～780 nm，峰值波长为400～500nm，更优选地其峰值波长为460nm；所述标准光源由可透光的外壳所包裹，并通过所述外壳与所述温度数据采集模块相连并共同构成检测端。
优选地，所述检测端的外轮廓与实时荧光定量PCR仪的多孔金属加热模块孔中的内轮廓相契合，以保证二者有效贴合，保证采集的温度数据的准确性。
优选地，在所述检测端与所述结构电路板的连接处设有可使得所述标准光源的光线穿过的透光点，用于实时荧光PCR仪对光线进行接收检测，并生成荧光检测数据。
优选地，所述结构电路板包括与所述温度数据采集模块相连的采集电路、存储电路以及与所述标准光源相连的控制电路。
优选地，所述结构电路板上还设有无线通讯模块，所述无线通讯模块与所述控制电路相连；所述无线通讯模块采用BlueTooth通讯协议，可与PC端或APP端通讯，对所述温场与光路双通道检测装置进行启动、设置、停止和读取等。
优选地，在所述结构电路板上还覆盖有支撑底板，所述结构电路板与所述支撑底板固定连接；所述支撑底板优选碳纤维底板。
优选地，所述温度数据采集模块包括热敏电阻，所述热敏电阻通过导热密封胶与所述外壳固定连接；所述热敏电阻的检测范围为0～120℃。
最好，所述检测端的数量为7-15个。
最好，还包括与所述结构电路板相连的电源。
本实用新型的有益效果：
(1)、能够同时对实时荧光定量PCR仪的温场及光路系统进行检测，并对二者的相关性进行分析。
(2)、在进行温场检测的同时，采用可溯源标准光源的嵌入和激发控制来使用物理手段模拟生物化学荧光反应，以全面评估实时荧光定量PCR仪的性能可靠性。
(3)、通过对实时荧光定量PCR仪的温场及光路系统的相关性进行分析，最终可得到荧光定量PCR仪的温度准确性、孔间温差、温度过冲、升降温速率、Ct值示值误差、Ct值均匀度、Ct值精密度、通道峰高一致性、线性灵敏系数、熔解温度漂移、熔解温度比等检测结果。
(4)、适用于不同型号的实时荧光定量PCR仪，以进行温场及光路系统检测，为临床检验、检验检疫、法医鉴定、疾病控制、体外诊断试剂制造和研发、生物技术产品研发等领域实时荧光定量PCR仪的准确性和可靠性提供技术支撑，为计量机构提供标准器进行温度和荧光的检测校准。
附图说明
图1是本申请一种优选实施例的结构示意图；
图2是图1的A-A向剖视图；
图3是本申请一种优选实施例中检测端的结构示意图；
图4是本申请在实际使用过程中的部署示意图。
其中，1-结构电路板；2-支撑底板；3-检测端，31-热敏电阻，32-标准光源， 33-外壳，34-透光点；4-螺丝。
具体实施方式
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
参照图1-图4，在本实用新型一种优选实施例当中，提供了一种用于实时荧光定量PCR仪的温场与光路双通道检测装置，包括结构电路板1、支撑底板2、检测端 3、无线通讯模块及电源。其中检测端3包括了热敏电阻31及标准光源32；结构电路板1包括了采集电路、存储电路以及控制电路。
进一步地，结构电路板1与支撑底板2的底面形状相同且由螺丝4固定，支撑底板2优选为碳纤维材料制成。
进一步地，检测端3的外轮廓与实时荧光定量PCR仪的多孔金属加热模块孔中的内轮廓相契合，以保证二者有效贴合；检测端3的一端为热敏电阻31，另一端为标准光源32，标准光源32外侧包裹有PE透光材料所制成的外壳33，热敏电阻31 与外壳33由导热密封胶固定。检测端3与结构电路板1固定连接，且连接处设有可使得标准光源32的光线穿过的透光点34，用于实时荧光PCR仪对光线进行接收检测，并生成荧光检测数据。
进一步地，检测端3的总高度为21.5-26.5mm，优选地为21.5mm；热敏电阻31 的尺寸为0.5mm，其测温范围优选0-120℃；标准光源32的光谱范围优选地为320～780 nm，峰值波长为400～500nm，更优选地其峰值波长为460nm；透光点34的直径为φ 2～φ3mm。具体地，检测端3的数量为7-15个，如图4所示，以7点及15点为例。
进一步地，采集电路与热敏电阻31相连，控制电路与标准光源32及无线通讯模块相连。具体地，无线通讯模块采用BlueTooth通讯协议，可与PC端或APP端通讯，对所述温场与光路双通道检测装置进行启动、设置、停止和读取等。
进一步地，电源由锂电池组成，所述锂电池通过数据线与结构电路板1连接，为装置供电。
在本实施例当中，所述的用于实时荧光定量PCR仪的温场与光路双通道检测装置在使用时，将检测端3插入实时荧光定量PCR仪的多孔金属加热模块孔中，通过无线通讯模块传输检测端3采集到的温度，控制标准光源32的光亮输出，使其模拟基因扩增过程的荧光变化，并被实时荧光定量PCR仪接收检测，通过实时荧光定量 PCR仪生成的荧光检测数据，结合采集温度及标准光源32发光亮度，对实时荧光定量PCR仪的温场及光路系统的准确度和灵敏度进行检测和分析，以实现对实时荧光定量PCR仪性能的综合评估。
与现有技术相比，本申请的有益效果在于：
(1)、能够同时对实时荧光定量PCR仪的温场及光路系统进行检测，并对二者的相关性进行分析。
(2)、在进行温场检测的同时，采用可溯源标准光源的嵌入和激发控制来使用物理手段模拟生物化学荧光反应，以全面评估实时荧光定量PCR仪的性能可靠性。
(3)、通过对实时荧光定量PCR仪的温场及光路系统的相关性进行分析，最终可得到荧光定量PCR仪的温度准确性、孔间温差、温度过冲、升降温速率、Ct值示值误差、Ct值均匀度、Ct值精密度、通道峰高一致性、线性灵敏系数、熔解温度漂移、熔解温度比等检测结果。
(4)、适用于不同型号的实时荧光定量PCR仪，以进行温场及光路系统检测，为临床检验、检验检疫、法医鉴定、疾病控制、体外诊断试剂制造和研发、生物技术产品研发等领域实时荧光定量PCR仪的准确性和可靠性提供技术支撑，为计量机构提供标准器进行温度和荧光的检测校准。
上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种用于实时荧光定量PCR仪的温场与光路双通道检测装置，包括与结构电路板相连的温度数据采集模块，其特征在于，在所述温度数据采集模块与所述结构电路板之间还设有一个可模拟荧光亮度变化的标准光源；所述标准光源由可透光的外壳所包裹，并通过所述外壳与所述温度数据采集模块相连并共同构成检测端。
2.根据权利要求1所述的用于实时荧光定量PCR仪的温场与光路双通道检测装置，其特征在于，所述检测端的外轮廓与实时荧光定量PCR仪的多孔金属加热模块孔中的内轮廓相契合。
3.根据权利要求2所述的用于实时荧光定量PCR仪的温场与光路双通道检测装置，其特征在于，在所述检测端与所述结构电路板的连接处设有可使得所述标准光源的光线穿过的透光点。
4.根据权利要求3所述的用于实时荧光定量PCR仪的温场与光路双通道检测装置，其特征在于，所述结构电路板包括与所述温度数据采集模块相连的采集电路、存储电路以及与所述标准光源相连的控制电路。
5.根据权利要求4所述的用于实时荧光定量PCR仪的温场与光路双通道检测装置，其特征在于，所述结构电路板上还设有无线通讯模块，所述无线通讯模块与所述控制电路相连。
6.根据权利要求5所述的用于实时荧光定量PCR仪的温场与光路双通道检测装置，其特征在于，在所述结构电路板上还覆盖有支撑底板，所述结构电路板与所述支撑底板固定连接。
7.根据权利要求6所述的用于实时荧光定量PCR仪的温场与光路双通道检测装置，其特征在于，所述温度数据采集模块包括热敏电阻，所述热敏电阻通过导热密封胶与所述外壳固定连接。
8.根据权利要求7所述的用于实时荧光定量PCR仪的温场与光路双通道检测装置，其特征在于，所述检测端的数量为7-15个。
9.根据权利要求8所述的用于实时荧光定量PCR仪的温场与光路双通道检测装置，其特征在于，还包括与所述结构电路板相连的电源。
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| CN113564232A (zh) * | 2021-08-03 | 2021-10-29 | 北京林电伟业电子技术有限公司 | 一种模拟荧光基团扩增反应的方法 |
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