CN214115577U - 一种用于检测荧光定量pcr仪的温度光学检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于检测荧光定量PCR仪的温度光学检测装置，包括彼此固定连接的检测模块及支撑模块；所述检测模块的一端设有感温元件，另一端设有一个可模拟荧光亮度变化的标准光源；所述支撑模块内设有控制电路、无线通讯元件、电源及磁性元件，且所述支撑模块内设有可使得所述标准光源的光线穿过的透光点；所述磁性元件呈圆环状设置于所述支撑模块的顶部。

Description

一种用于检测荧光定量PCR仪的温度光学检测装置

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，尤其涉及一种用于检测荧光定量PCR仪的温度光学检测装置。

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。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种用于检测荧光定量PCR仪的温度光学检测装置，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：

一种用于检测荧光定量PCR仪的温度光学检测装置，其特征在于，包括彼此固定连接的检测模块及支撑模块；所述检测模块用于检测实时荧光定量PCR仪的多孔金属加热模块孔中的温度并产生荧光光源；所述支撑模块内设有控制电路、无线通讯元件、电源及磁性元件，且所述支撑模块内设有可使得所述标准光源的光线穿过的透光点；所述磁性元件呈圆环状设置于所述支撑模块的顶部，用于检测结束后使用磁性金属板将样本槽孔中所有的温度光学检测装置一次性吸附上来。

优选的，所述检测模块的一端设有感温元件，另一端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 400~500 nm，更优选地其峰值波长为 460nm。

优选的，所述检测模块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。

优选的，所述检测模块的外壳由可透光材料制成，且所述支撑模块的透光点设于与所述标准光源的上方，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。

优选的，所述感温元件包括热敏电阻，其检测范围为 0~120℃，所述热敏电阻通过导热密封胶与所述检测模块固定连接；所述热敏电阻的连接引线设置于所述检测模块的轴线上，延伸至所述标准光源处穿出所述检测模块，并连入所述支撑模块。

优选的，所述支撑模块中还设有与所述热敏电阻的连接引线相连的采集电路、存储电路以及与所述标准光源相连的控制电路，所述控制电路与所述无线通信元件相连，所述无线通讯元件采用 BlueTooth 通讯协议，可与 PC 端或 APP 端通讯，对所述温度光学检测装置进行启动、设置、停止和读取等。

优选的，所述支撑模块呈圆饼状固连于所述检测模块的一端。

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）、适用于各种不同型号的实时荧光定量PCR仪，并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。

（5）、每个温度光学检测装置独立运行、采集数据，使用者可以根据不同需求，将一定数量的温度光学检测装置按照不同的排布顺序放置于多个样本槽孔中，并在检测结束后使用磁性金属板将样本槽孔中所有的温度光学检测装置一次性吸附上来，以完成更加灵活的检测。

附图说明

图1是本申请一种优选实施例中温度光学检测装置的结构示意图；

图2是本申请一种优选实施例中检测模块的剖面图；

其中，1-检测模块，11-热敏电阻，12-连接引线，13-标准光源，2-支撑模块，21-透光点,22-磁性元件。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”和“竖着”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

还应当进理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

本申请的实施例提供了一种用于检测荧光定量PCR仪的温度光学检测装置，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。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

参照图1-图2，在本实用新型一种优选实施例当中，提供了一种用于检测荧光定量PCR仪的温度光学检测装置，包括彼此固定连接的检测模块1及支撑模块2，其中所述支撑模块2呈圆饼状固连于所述检测模块1的一端。

在检测模块1的一端设有感温元件，另一端设有一个可模拟荧光亮度变化的标准光源13。其中，感温元件为热敏电阻11，其检测范围为 0~120℃，所述热敏电阻11通过导热密封胶与检测模块1固定连接，其连接引线12设置于检测模块1的轴线上，延伸至所述标准光源13处穿出所述检测模块1，并连入所述支撑模块2。所述标准光源13的光谱范围优选地为320~780 nm，峰值波长为 400~500 nm，更优选地其峰值波长为 460nm。

进一步地，检测模块1的外壳由可透光材料制成，且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。

在支撑模块2内设有控制电路、无线通讯元件、电源及磁性元件22，并且在所述支撑模块2内设有可使得所述标准光源13的光线穿过的透光点21，所述透光点21设于与所述标准光源13的上方，贯穿于检测模块1与支撑模块2，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，所述支撑模块2中还设有与所述热敏电阻11的连接引线12相连的采集电路、存储电路以及与所述标准光源13相连的控制电路，所述控制电路与所述无线通信元件相连，所述无线通讯元件采用 BlueTooth 通讯协议，可与 PC 端或 APP 端通讯，对所述温度光学检测装置进行启动、设置、停止和读取等。需要说明的是，本申请中所述的采集电路、存储电路、控制电路及无线通讯元件均为现有技术，可以根据需要自由选择具体模组，按照个人需求进行组合拼装布置于支撑模块2中。

进一步地，所述磁性元件22呈圆环状设置于所述支撑模块2的顶部，用于检测结束后使用磁性金属板将样本槽孔中所有的温度光学检测装置一次性吸附上来。

在本实施例当中，所述的用于检测荧光定量PCR仪的温度光学检测装置在使用时，将一定数量的温度光学检测装置按照试验所需的排布顺序插入实时荧光定量PCR仪的多孔金属加热模块孔中，通过无线通讯元件传输检测模块1采集到的温度，并控制标准光源13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13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。在检测结束后，使用磁性金属板磁性吸附支撑模块2顶部的磁性元件22，以将样本槽孔中所有的温度光学检测装置一次性吸附上来。

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）、适用于各种不同型号的实时荧光定量PCR仪，并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。

（5）、每个温度光学检测装置独立运行、采集数据，使用者可以根据不同需求，将一定数量的温度光学检测装置按照不同的排布顺序放置于多个样本槽孔中，并在检测结束后使用磁性金属板将样本槽孔中所有的温度光学检测装置一次性吸附上来，以完成更加灵活的检测。

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 (7)

1.一种用于检测荧光定量PCR仪的温度光学检测装置，其特征在于，包括彼此固定连接的检测模块及支撑模块；所述检测模块用于检测实时荧光定量PCR仪的多孔金属加热模块孔中的温度并产生荧光光源；所述支撑模块内设有控制电路、无线通讯元件、电源及磁性元件，且所述支撑模块内设有可使得标准光源的光线穿过的透光点；所述磁性元件呈圆环状设置于所述支撑模块的顶部。

2.根据权利要求1所述的用于检测荧光定量PCR仪的温度光学检测装置，其特征在于，所述检测模块的一端设有感温元件，另一端设有一个可模拟荧光亮度变化的标准光源。

3.根据权利要求2所述的用于检测荧光定量PCR仪的温度光学检测装置，其特征在于，所述检测模块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。

4.根据权利要求3所述的用于检测荧光定量PCR仪的温度光学检测装置，其特征在于，所述检测模块的外壳由可透光材料制成，且所述支撑模块的透光点设于与所述标准光源的上方。

5.根据权利要求4所述的用于检测荧光定量PCR仪的温度光学检测装置，其特征在于，所述感温元件包括热敏电阻，所述热敏电阻通过导热密封胶与所述检测模块固定连接；所述热敏电阻的连接引线设置于所述检测模块的轴线上，延伸至所述标准光源处穿出所述检测模块，并连入所述支撑模块。

6.根据权利要求5所述的用于检测荧光定量PCR仪的温度光学检测装置，其特征在于，所述支撑模块中还设有与所述热敏电阻的连接引线相连的采集电路、存储电路以及与所述标准光源相连的控制电路，所述控制电路与无线通信元件相连。

7.根据权利要求6所述的用于检测荧光定量PCR仪的温度光学检测装置，其特征在于，所述支撑模块呈圆饼状固连于所述检测模块的一端。

Images