CN217786907U - 一种环照式多通道pcr检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种环照式多通道PCR检测装置，该检测装置包括：照明组件、滤光组件以及摄像组件；所述照明组件上开设有通孔构成通光孔，所述照明组件能够发出多种波长的激发光；所述滤光组件包括外壳以及滤光片；所述外壳上开设有通孔，内部具有容纳空间，所述滤光片设置于所述容纳空间内，并位于所述外壳的通孔处，所述滤光片与所述外壳的通孔共同构成滤光结构；所述照明组件发出的激发光照射样本，样本受到激发后发出的荧光通过所述通光孔和所述滤光结构后进入所述摄像组件；所述摄像组件用于记录荧光的强弱。该环照式多通道PCR检测装置减少了光学元件的使用，简化了光路结构，缩减了成本以及装置整体的体积。

Description

一种环照式多通道PCR检测装置

技术领域

本实用新型涉及PCR检测仪器技术领域，尤其涉及一种环照式多通道PCR 检测装置。

背景技术

即时检测(point-of-care testing，简称PCR)，是指的在采样现场进行的、利用便携式分析仪器及配套试剂快速得到检测结果的一种检测方式。其分析仪器需要将样本处理中的大部分环节所需的部件集成一体，同时还应满足医护人员对于便携性的要求。PCR检测过程通常是用不同波段的激发光激发扩增后的样本，通过检测激发出的荧光信号强度来对结果进行判定。

现有技术下产生不同波段的激发光通常采用的是荧光转盘的方式，即由汞灯提供光源，通过滤光片滤掉需要波段以外的光，进而通过二向色镜将激发光反射到样本上，对样本进行激发，样本受激发产生的荧光可以透过二向色镜，进而被相机收集到。此技术需要用到多个二向色镜，结构复杂且成本昂贵；同时，复杂的结构会增加整体仪器的重量，降低便携性。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种环照式多通道PCR检测装置，用于解决现有的PCR检测装置结构复杂、成本高、便携性较差的问题。

在本实用新型实施例中，该环照式多通道PCR检测装置包括：

照明组件、滤光组件以及摄像组件；

所述照明组件上开设有通光孔，所述照明组件能够发出多种波长的激发光；

所述滤光组件包括外壳以及滤光片，所述外壳上开设有通孔，内部具有容纳空间，所述滤光片设置于所述容纳空间内，并位于所述外壳的通孔处，所述滤光片与所述外壳的通孔共同构成滤光结构；

所述照明组件发出的激发光照射样本，样本受到激发后发出的荧光通过所述通光孔和所述滤光结构后进入所述摄像组件；

所述摄像组件用于记录荧光的强弱。

作为所述环照式多通道PCR检测装置的进一步可选方案，所述照明组件包括激光发生器、环形波导器以及光纤，所述激光发生器通过所述光纤与所述环形波导器连接；所述激光法发生器能够发出多种波长的激发光，所述激发光经由所述光纤到达所述环形波导器，由所述环形波导器发出照射样本。

作为所述环照式多通道PCR检测装置的进一步可选方案，所述滤光组件包括多个滤光片以及驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述滤光片，使不同的所述滤光片能够运动到所述通光孔上方。

作为所述环照式多通道PCR检测装置的进一步可选方案，所述外壳上设置有多个通孔，每个所述通孔处均设置有一个滤光片，从而构成多个所述滤光结构；所述驱动机构用于驱动所述外壳转动。

作为所述环照式多通道PCR检测装置的进一步可选方案，所述驱动机构包括电机和涡轮，所述涡轮与所述外壳固定连接，所述电机的输出端上设置有蜗杆，所述蜗杆与所述涡轮啮合，用于驱动所述涡轮转动。

作为所述环照式多通道PCR检测装置的进一步可选方案，所述容纳空间内设置有滤光片转盘，多个所述滤光片固定连接于所述滤光片转盘；所述外壳上仅设置有一个通孔，所述驱动机构能够驱动所述滤光片转盘转动，从而将不同的所述滤光片与所述外壳上的通孔配合形成不同的所述滤光结构。

作为所述环照式多通道PCR检测装置的进一步可选方案，所述滤光组件还包括滤光片压圈，所述滤光片压圈设置于所述滤光片与所述外壳之间，用于防止所述滤光片在转动时与所述外壳摩擦造成磨损。

作为所述环照式多通道PCR检测装置的进一步可选方案，所述驱动机构包括电机和涡轮，所述涡轮与所述滤光片转盘固定连接，所述电机的输出端上设置有蜗杆，所述蜗杆与所述涡轮啮合，用于驱动所述涡轮转动。

作为所述环照式多通道PCR检测装置的进一步可选方案，所述摄像组件包括相机以及遮光筒，所述遮光筒设置于所述相机与所述滤光片之间，用于遮挡外界光源。

作为所述环照式多通道PCR检测装置的进一步可选方案，所述外壳包括上壳体与下壳体，所述上壳体盖设于所述下壳体形成所述容纳空间。

实施本实用新型实施例，将具有如下有益效果：

由于照明组件能够直接发出多种波长的激发光，样本被激发后发出发出的荧光通过通光孔和滤光结构后直接进入摄像组件内，减少了光学元件的使用，简化了光路结构，缩减了成本以及装置整体的体积。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1本实用新型一实施例中该环照式多通道PCR检测装置的整体结构示意图；

图2本实用新型一实施例中该环照式多通道PCR检测装置的结构爆炸示意图；

主要元件符号说明：

10-滤光组件，11-外壳，111-上壳体，112-下壳体，12-滤光片，13-滤光片转盘，14-滤光片压圈，151-电机，1511-蜗杆，152-涡轮；

20-照明组件，21-激光发生器，22-光纤，23-环形波导器，24-波导安装座，25-通光孔；

30-摄像组件，31-相机，32-遮光筒；

40-样本。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以通过许多其他不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型实施例提供了一种环照式多通道PCR检测装置，用于解决现有的PCR检测装置结构复杂、成本高、便携性较差的问题。

在本实用新型实施例中，该环照式多通道PCR检测装置包括滤光组件10、照明组件20以及摄像组件30；照明组件20上开设有通光孔25，照明组件20 能够发出多种波长的激发光；滤光组件10包括外壳11以及滤光片12；外壳11 上开设有通孔，内部具有容纳空间，滤光片12设置于该容纳空间内，并位于外壳11的通孔处，滤光片12与外壳11的通孔共同构成了滤光结构；照明组件20 发出的激发光照射样本40，样本40受到激发后发出的荧光通过通光孔25和滤光结构后进入摄像组件30；摄像组件30通过摄像记录荧光的强弱，相关仪器或者工作人员根据荧光的强弱来得出检测结果。

在本实用新型实施例中，由于照明组件20能够直接发出多种波长的激发光，样本40被激发后发出的荧光通过通光孔25和滤光结构后直接进入摄像组件30 内，减少了光学元件的使用，简化了光路结构，缩减了成本以及装置整体的体积。

在一种实施例中，照明组件20包括激光发生器21、光纤22以及环形波导器23，环形波导器23与激光发生器21之间通过光纤22连接。激光发生器21 能够发出不同波长的激光，从而针对不同的样本40进行照射，光纤22将激光发生器21发出的激光传导至环形波导器23后发出，从而照射样本40。

采用该实施例中的技术方案，具有如下优势：由于圆形孔的加工相对于其他形状要更加简单，因此通光孔25与滤光结构通常设置为圆形，而采用环形波导器23，可以在样本40上照射出均匀的圆形光亮区域，从而提高摄像组件30 记录的照片质量；由于激光发生器21具有稳定的功率和优秀的半高宽射普，可以较好地替代现有技术中带通滤色片，在缩小了照明组件20的整体尺寸的同时让生产成本与物料周期更加可控；且光纤22的使用，让照明组件20的具体安装位置更加自由，可进一步简化PCR仪器的设计流程。

在一种具体的实施例中，环形波导器23通过波导安装座24与外壳11固定连接，此时环形波导器23安装于滤光结构的正下方。

在一种更加具体的实施例中，外壳11的表面围绕滤光结构处延伸出围壁，和/或者波导安装座24围绕通光孔25处延伸出围壁，该围壁的外侧设置有螺纹，波导安装座24与外壳11通过该围壁螺纹连接。

设置这一围壁好处在于，可以在通光孔25与滤光结构之间形成一个隔绝了外部光线的区域；同时，螺纹连接较为稳固，拆装也较为方便。

在PCR应用中，每一个光学通道对应着一个荧光激发波长与一个荧光采集波长。针对于实时荧光PCR的应用场景，在每一个扩增循环中都需要对使用的荧光通道进行采样、定量；所以会需要频繁的切换荧光通道，切换的准确性与速度将影响PCR仪器的工作速度与效果。因此，为了高效准确地地更换滤光片 12，在一种实施例中，滤光组件10包括多个滤光片12以及驱动机构，驱动机构用于驱动滤光片12，使不同的滤光片12能够运动到通光孔25的上方，从而对不同波长的激发光激发出的荧光进行过滤。

采用该实施例中的方案，可以在PCR扩增实验中提供高速、高精度的光学通道切换。

在一种具体实施例中，外壳11上设置有多个通孔，每个通孔的位置对应地设置有一个滤光片12，从而构成多个滤光结构。驱动机构通过驱动外壳11转动，从而将不同的滤光结构轮转到通光孔25的上方。

在另一种具体的实施例中，外壳11上仅设置有一个通孔，而外壳11内的容纳空间里设置有滤光片转盘13，多个滤光片12固定连接于滤光片转盘13。驱动机构通过驱动滤光片转盘13转动，从而将不同的滤光片12轮转到外壳11 的通孔处，进而形成不同的滤光结构。

在一种更加具体的实施例中，滤光组件10还包括滤光片压圈14，滤光片压圈14为环形结构，环形结构中部的开口用于避免对通过滤光片12的荧光的阻挡，滤光片压圈14设置于滤光片12与外壳11之间。

增设滤光片压圈14的好处在于，可以防止滤光片转盘13带动滤光片12转动时，滤光片12与外壳11之间相互摩擦对滤光片12造成的磨损。

在另一种更加具体的实施例中，驱动机构包括电机151和涡轮152，电机 151的输出端设置有蜗杆1511，蜗杆1511用于与涡轮152啮合，从而驱动涡轮 152转动。对于外壳11上设置有多个通孔的实施例而言，涡轮152与外壳11固定连接，从而带动外壳11转动；对于外壳11上仅设置有一个通孔的实施例而言，外壳11的中部开设有安装孔，涡轮152穿过这一安装孔与滤光片转盘13 固定连接，从而驱动滤光片转盘13转动。

在一种实施例中，摄像组件30包括相机31以及遮光筒32，遮光筒32设置于滤光结构以及相机31的镜头之间，从而在相机31的镜头与滤光结构之间包覆出一个隔绝了外部光源的光通道。

设置遮光筒32的优势在于，可以防止外部光源的影响，提高摄像组件30 的成像质量。

在一种具体的实施例中，相机31优选为CCD相机。

选用CCD相机的原因在于，相比于传统相机，CCD相机具有体积小、可靠性高、灵敏度高、抗强光、抗震动、抗磁场、畸变小、寿命长、图像清晰、操作简便等优点。

在一种实施例中，外壳11包括上壳体111和下壳体112，上壳体111盖设于下壳体112上形成容纳空间。

采用上壳体111与下壳体112的方案的好处在于，便于加工生产与安装。

在一种具体的实施例中，上壳体111与下壳体112之间通过螺纹紧固件进行固定连接。

在另一种具体的实施例中，上壳体111与下壳体112之间通过卡接固定连接。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种环照式多通道PCR检测装置，其特征在于，包括：照明组件、滤光组件以及摄像组件；

所述照明组件上开设有通光孔，且所述照明组件能够发出多种波长的激发光；

所述滤光组件包括外壳以及滤光片，所述外壳上开设有通孔，内部具有容纳空间，所述滤光片设置于所述容纳空间内，并位于所述外壳的通孔处，所述滤光片与所述外壳的通孔共同构成滤光结构；

所述照明组件发出的激发光照射样本，样本受到激发后发出的荧光通过所述通光孔和所述滤光结构后进入所述摄像组件；

所述摄像组件用于记录荧光的强弱。

2.根据权利要求1所述的环照式多通道PCR检测装置，其特征在于，所述照明组件包括激光发生器、环形波导器以及光纤，所述激光发生器通过所述光纤与所述环形波导器连接；所述激光发生器能够发出多种波长的激发光，所述激发光经由所述光纤到达所述环形波导器，由所述环形波导器发出照射样本。

3.根据权利要求1所述的环照式多通道PCR检测装置，其特征在于，所述滤光组件包括多个滤光片以及驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述滤光片，使不同的所述滤光片能够运动到所述通光孔上方。

4.根据权利要求3所述的环照式多通道PCR检测装置，其特征在于，所述外壳上设置有多个通孔，每个所述通孔处均设置有一个滤光片，从而构成多个所述滤光结构；所述驱动机构用于驱动所述外壳转动。

5.根据权利要求4中所述的环照式多通道PCR检测装置，其特征在于，所述驱动机构包括电机和涡轮，所述涡轮与所述外壳固定连接，所述电机的输出端上设置有蜗杆，所述蜗杆与所述涡轮啮合，用于驱动所述涡轮转动。

6.根据权利要求3所述的环照式多通道PCR检测装置，其特征在于，所述容纳空间内设置有滤光片转盘，多个所述滤光片固定连接于所述滤光片转盘；所述外壳上仅设置有一个通孔，所述驱动机构能够驱动所述滤光片转盘转动，从而将不同的所述滤光片与所述外壳上的通孔配合形成不同的所述滤光结构。

7.根据权利要求6中所述的环照式多通道PCR检测装置，其特征在于，所述滤光组件还包括滤光片压圈，所述滤光片压圈设置于所述滤光片与所述外壳之间，用于防止所述滤光片在转动时与所述外壳摩擦造成磨损。

8.根据权利要求6中所述的环照式多通道PCR检测装置，其特征在于，所述驱动机构包括电机和涡轮，所述涡轮与所述滤光片转盘固定连接，所述电机的输出端上设置有蜗杆，所述蜗杆与所述涡轮啮合，用于驱动所述涡轮转动。

9.根据权利要求1所述的环照式多通道PCR检测装置，其特征在于，所述摄像组件包括相机以及遮光筒，所述遮光筒设置于所述相机与所述滤光片之间，用于遮挡外界光源。

10.根据权利要求1所述的环照式多通道PCR检测装置，其特征在于，所述外壳包括上壳体与下壳体，所述上壳体盖设于所述下壳体形成所述容纳空间。

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