CN217838953U - 一种基于实时荧光定量pcr的逐孔扫描多通道光路系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于实时荧光定量PCR的逐孔扫描多通道光路系统，包括可转动的导电滑环，所述导电滑环固定连接有检测模块，所述检测模块的正下方设有光纤定位环，所述光纤定位环通过光纤连接光纤定位板，所述光纤定位板的正下方设有PCR孔板，所述检测模块包括至少两个检测通道。本实用新型通过在每个PCR反应孔上放置光纤进行荧光的激发与收集，通过在光纤另外一端出光口处检测每根光纤的出光强度实现了逐孔扫描，同时本实用新型中的检测模块采用了旋转运动机制，避免了PCR反应孔端的复杂联动装置，减小了设备的外形尺寸，检测端可任意增加通道数量而不影响设备整体尺寸，并且保证多通道能够同时扫描，极大提高了试验效率。

Description

一种基于实时荧光定量PCR的逐孔扫描多通道光路系统

技术领域

本实用新型涉及光学检测的技术领域，具体来说，涉及一种基于实时荧光定量PCR的逐孔扫描多通道光路系统。

背景技术

实时荧光定量PCR技术由于其具备定量检测、灵敏度高、重复性好、试验稳定等优点，在临床诊断、疾病检测、食品安全、法医鉴定、科学研究等领域获得了广泛应用，是目前生命科学领域的主流工具。

常见PCR光路主要有两种方式：全孔扫描和逐孔扫描。

全孔扫描一般采用CCD或者CMOS作为荧光信号的检测元件，对所有孔同时扫描，完全取消了机械联动装置，具备可靠性高和扫描时间短的优点。但是其成本往往比较高（主要是CCD或CMOS），因此出现了逐孔扫描的光路设计。它多采用廉价的光电二极管（PD）、雪崩性光电二极管（APD）或光电倍增管（PMT）作为检测元件。

目前市面上常见的逐孔扫描多通道实时荧光定量PCR主要通过复杂笨重的联动装置实现逐孔扫描。PCR的通道数量越多，设备的外形尺寸越大。多通道往往无法同时扫描，通道数量越多，扫描时间越长。这些问题极大的限制了实时荧光定量PCR小型化与高效率的发展。

实用新型内容

针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种基于实时荧光定量PCR的逐孔扫描多通道光路系统，能够解决上述问题。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种基于实时荧光定量PCR的逐孔扫描多通道光路系统，包括可转动的导电滑环，所述导电滑环固定连接有检测模块，所述检测模块的正下方设有光纤定位环，所述光纤定位环通过光纤连接光纤定位板，所述光纤定位板的正下方设有PCR孔板，所述检测模块包括至少两个检测通道，所述检测通道内设有激发光光路和检测光路，所述激发光光路依次设有光源、激发光滤光片，所述检测光路依次设有耦合透镜、二向色镜、荧光滤光片、检测透镜、光电探测器。

进一步的，所述激发光光路的光轴与所述二向色镜的位置相匹配，所述激发光光路的光轴与所述二向色镜夹角为45度。

进一步的，所述光纤定位环上均匀设有若干通道孔。

进一步的，所述检测通道均匀分布于所述光纤定位环正上方，且所述检测通道与所述通道孔相匹配。

进一步的，所述光纤定位板上均匀设有若干定位孔。

进一步的，所述PCR孔板上设有与所述定位孔数量相等且相匹配的反应孔。

进一步的，所述光纤的一端固定于所述通道孔中，所述光纤的另一端固定于所述定位孔中，所述光纤的数量与所述反应孔数量相等。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过在每个PCR反应孔上放置光纤进行荧光的激发与收集，通过在光纤另外一端出光口处检测每根光纤的出光强度实现了逐孔扫描，同时本实用新型中的检测模块采用了旋转运动机制，避免了PCR反应孔端的复杂联动装置，减小了设备的外形尺寸，检测端可任意增加通道数量而不影响设备整体尺寸，并且保证多通道能够同时扫描，极大提高了试验效率。

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。

图1是根据本实用新型实施例所述的一种基于实时荧光定量PCR的逐孔扫描多通道光路系统的结构简图；

图2是根据本实用新型实施例所述的检测模块的光路图。

在图1至图2中，部件名称或线条与附图编号的对应关系为：

1、导电滑环；

2、检测模块；

210、第一通道；220、第二通道；230、第三通道；

211、光源；212、激发光滤光片；213、激发光；214、二向色镜；215、耦合透镜；216、荧光；217、荧光滤光片；218、检测透镜；219、光电探测器；

3、光纤定位环；4、光纤；5、光纤定位板；6、PCR孔板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-2所示，一种基于实时荧光定量PCR的逐孔扫描多通道光路系统，包括可转动的导电滑环1，所述导电滑环1固定连接有检测模块2，所述检测模块2的正下方设有光纤定位环3，所述光纤定位环3通过光纤4连接光纤定位板5，所述光纤定位板5的正下方设有PCR孔板6，所述检测模块2包括至少两个检测通道，所述检测通道内设有激发光光路和检测光路，所述激发光光路依次设有光源211、激发光滤光片212，所述检测光路依次设有耦合透镜215、二向色镜214、荧光滤光片217、检测透镜218、光电探测器219。

在本实用新型中，包括用于带动检测通道运动的导电滑环1，用于发射激发光与检测荧光的检测模块2，用于传输激发光和荧光的光纤4，用于固定光纤4一端的光纤定位环3，用于固定光纤4另外一端的光纤定位板5，以及用于PCR反应的PCR孔板6。

检测模块2通过机械件固定在导电滑环1上。检测模块2包含多个检测通道，每个通道包含有光源211、激发光滤光片212、二向色镜214、耦合透镜215、检测透镜218、荧光滤光片217、光电探测器219。光源211发出的激发光先后经过激发光滤光片212与二向色镜214后，经耦合透镜215耦合进入光纤，激发光从另外一端出射后，激发PCR孔板6里的样品产生荧光，被激发的荧光再由光纤4收集后传输到光纤定位环3端，荧光从出光口射出后被检测模块2接收，荧光经耦合透镜215、二向色镜214、检测透镜218后被光电探测器219检测。每检测完光纤定位环3对准的一个孔位后，导电滑环1按照一定的速率转动，带动检测模块2内每个通道依次扫描定位环上重新对准的通道孔，从而完成PCR孔板6所有孔位的检测。

多个通道的检测模块在导电滑环1上以一定的速率做圆周运动，在所经过圆周范围内，增加检测模块2的检测通道都不会影响设备的整体尺寸。由于采用圆周运动的扫描方式，设备可同时开始并同时结束检测，极大地提高了设备的检测效率。

光纤定位板5位于PCR孔板6上方，光纤一端固定在光纤定位环3上，另外一端固定在光纤定位板5上，光纤与PCR孔板的每个孔位一一对应。不需要在PCR孔板6端安装复杂的联动装置，就可以检测所有孔位的荧光强度，既压缩了设备的外形尺寸，又提高了系统的可靠性，同时有效降低了成本。

为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。

在具体使用时，本实用新型的一个实施例如图1所示为三通道的逐孔扫描实时荧光定量PCR光路，包括导电滑环1、激发与检测模块2、光纤定位环3、光纤4、光纤定位板5、PCR孔板6，所述检测模块2包括三个通道：第一通道210、第二通道220、第三通道230。

所述检测模块2固定在导电滑环1上，检测模块2位于光纤定位环3正上方，三个通道分别对应光纤定位环3上的三个孔位，当导电滑环1以一定的速率旋转时，检测模块2内的三个通道随之转动，一次扫过光纤定位定环上的所有孔位，实现所有孔位的逐孔扫描。所述的光纤4一端固定在光纤定位环3上，另外一端固定在光纤固定板5上，光纤4的数量与PCR孔板6上的孔位数一致。所述光纤固定板5位于PCR孔板6正上方，光纤固定板5上的孔位与PCR孔板6孔位一一对应。

所述检测模块2，其中一个通道发出的激发光耦合进光纤4后，从光纤固定板5一端发出，并激发PCR孔板6内的样品发出荧光，被激发的荧光再耦合进光纤4，从光纤定位环3一端发出，并偶合进检测通道内，经通道内一系列光学镜片后，被光电探测器检测。

如图2所示，以第一通道210为例说明了检测通道内部结构，所述的第一通道210包括光源211、激发光滤光片212、激发光213、二向色镜214、耦合透镜215、荧光216、荧光滤光片217、检测透镜218、光电探测器219。所述的光源211发射的激发光213经过激发光滤光片212，滤除不需要的光谱，二向色镜214的作用是允许荧光216通过而激发光213被反射，被反射的激发光213经耦合透镜215聚焦后耦合进光纤4。被激发的荧光216从光纤4出射后经耦合透镜215、二向色镜214、检测透镜218后，打到光电探测器219靶面而被检测。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于实时荧光定量PCR的逐孔扫描多通道光路系统，其特征在于，包括可转动的导电滑环（1），所述导电滑环（1）固定连接有检测模块（2），所述检测模块（2）的正下方设有光纤定位环（3），所述光纤定位环（3）通过光纤（4）连接光纤定位板（5），所述光纤定位板（5）的正下方设有PCR孔板（6），所述检测模块（2）包括至少两个检测通道，所述检测通道内设有激发光光路和检测光路，所述激发光光路依次设有光源（211）、激发光滤光片（212），所述检测光路依次设有耦合透镜（215）、二向色镜（214）、荧光滤光片（217）、检测透镜（218）、光电探测器（219）。

2.根据权利要求1所述的一种基于实时荧光定量PCR的逐孔扫描多通道光路系统，其特征在于，所述激发光光路的光轴与所述二向色镜（214）的位置相匹配，所述激发光光路的光轴与所述二向色镜（214）夹角为45度。

3.根据权利要求1所述的一种基于实时荧光定量PCR的逐孔扫描多通道光路系统，其特征在于，所述光纤定位环（3）上均匀设有若干通道孔。

4.根据权利要求3所述的一种基于实时荧光定量PCR的逐孔扫描多通道光路系统，其特征在于，所述检测通道均匀分布于所述光纤定位环（3）正上方，且所述检测通道与所述通道孔相匹配。

5.根据权利要求4所述的一种基于实时荧光定量PCR的逐孔扫描多通道光路系统，其特征在于，所述光纤定位板（5）上均匀设有若干定位孔。

6.根据权利要求5所述的一种基于实时荧光定量PCR的逐孔扫描多通道光路系统，其特征在于，所述PCR孔板（6）上设有与所述定位孔数量相等且相匹配的反应孔。

7.根据权利要求6所述的一种基于实时荧光定量PCR的逐孔扫描多通道光路系统，其特征在于，所述光纤（4）的一端固定于所述通道孔中，所述光纤（4）的另一端固定于所述定位孔中，所述光纤（4）的数量与所述反应孔数量相等。

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