RU148808U1

RU148808U1 - DEVICE FOR WIDE-FIELD FLUORESCENT DETECTION OF BIOCHIPS

Info

Publication number: RU148808U1
Application number: RU2014132357/28U
Authority: RU
Inventors: Александр Евгеньевич Земсков; Александр Владимирович Калентьев; Дмитрий Викторович Новиков; Игорь Яковлевич Орлов; Александр Павлович Савикин; Валерий Валерьевич Шарков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория сенсорных систем"
Priority date: 2014-08-05
Filing date: 2014-08-05
Publication date: 2014-12-20

Abstract

1. Устройство для широкопольного флуоресцентного детектирования биочипов, содержащий держатель биочипа, широкопольное средство возбуждающего освещения биочипа с зоной освещения, расположенной над детектируемым участком биочипа, блок оптического формирования потока прямого флуоресцентного излучения от детектируемого участка биочипа с фильтровым выделением указанного потока и оптоэлектронный детектор, чувствительный к указанному флуоресцентному излучению и одновременно воспринимающий своей светочувствительной матрицей полное изображение детектируемого участка биочипа, отличающееся тем, что блок оптического формирования потока прямого флуоресцентного излучения от детектируемого участка биочипа выполнен на основе одного фотообъектива с фиксированным фокусным расстоянием, расположенного между держателем биочипа и оптоэлектронным детектором над детектируемым участком биочипа с возможностью настроечного перемещения вдоль оси оптического сопряжения указанных фотообъектива и светочувствительной матрицы оптоэлектронного детектора или светочувствительной матрицы оптоэлектронного детектора при настроечном повороте кольца фокусировки неподвижного фотообъектива для получения выбранного масштаба полного изображения детектируемого участка на светочувствительной матрице оптоэлектронного детектора.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве фотообъектива блока оптического формирования потока прямого флуоресцентного излучения от детектируемого участка биочипа использован светосильный фотообъектив.3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что фотообъектив блока оптического1. A device for wide-field fluorescence detection of biochips, containing a biochip holder, a wide-field means of exciting lighting of a biochip with a lighting zone located above the detected section of the biochip, an optical unit for generating direct fluorescence radiation from the detected section of the biochip with filter extraction of the specified stream, and an optoelectronic detector to the indicated fluorescent radiation and at the same time perceiving with its photosensitive matrix a complete and reflection of the detected area of the biochip, characterized in that the unit for optical formation of direct fluorescence flux from the detected area of the biochip is made on the basis of one photo lens with a fixed focal length located between the holder of the biochip and the optoelectronic detector above the detected area of the biochip with the possibility of tuning along the axis of the optical a photo lens and a photosensitive matrix of an optoelectronic detector or a photosensitive the matrix of an optoelectronic detector when tuning the focus ring of a stationary photo lens to obtain the selected scale of the full image of the detected area on the photosensitive matrix of the optoelectronic detector. 2. The device according to claim 1, characterized in that a fast aperture lens is used as a photo lens of the optical formation unit of the direct fluorescence radiation flux from the detected area of the biochip. The device according to claim 1 or 2, characterized in that the photo lens of the optical unit

Description

Полезная модель относится к оптическому приборостроению для технологии биочипов, в частности к устройствам для широкопольного флуоресцентного детектирования биочипов в составе портативных программно-аппаратных анализаторов биочипов для клинических лабораторных исследований, направленных на обнаружение и измерение содержания нуклеиновых кислот или белков с помощью флуоресценции при диагностике и мониторинге протекания широкой группы заболеваний, в том числе онкологических.The utility model relates to optical instrumentation for biochip technology, in particular, to devices for wide-field fluorescence detection of biochips as part of portable software and hardware biochip analyzers for clinical laboratory studies aimed at detecting and measuring the content of nucleic acids or proteins using fluorescence in the diagnosis and monitoring of leakage a wide group of diseases, including cancer.

Предмет настоящей заявки ограничен рамками устройства для флуоресцентного детектирования биочипов, основанного на широкопольной оптической схеме возбуждения и съема флуоресцентного излучения детектируемого участка (с исследуемыми ячейками) биочипа, включая одновременное оптическое формирование полного изображения флуоресцирующего детектируемого участка биочипа на светочувствительной матрице оптоэлектронного детектора (см., например устройство по патенту РФ №2371721, G01N 33/483, G01N 21/64, G02B 21/00, G01J 1/58, 2009).The subject of this application is limited to the scope of a device for fluorescence detection of biochips based on a wide-field optical excitation and fluorescence detection scheme for the detected area (with the cells under study) of the biochip, including the simultaneous optical formation of a complete image of the fluorescent detected area of the biochip on a photosensitive sensor (optoelectronic sensor. the device according to the patent of the Russian Federation No. 2371721, G01N 33/483, G01N 21/64, G02B 21/00, G01J 1/58, 2009).

В отличие от менее производительной конфокальной оптической схемы возбуждения и съема флуоресцентного излучения исследуемой поверхности биочипа, используемой в считывателях-сканерах биочипов (см., например патент US №6646271, G01N 21/64, 2003) и построенной на поочередном возбуждении и съеме флуоресцентного излучения (сканировании) от отдельных исследуемых ячеек биочипа, указанная выше широкопольная оптическая схема - более быстрая в связи с увеличением площади возбуждающего лазерного освещения всего детектируемого участка с ячейками биочипа и одновременным оптическим формированием полного изображения указанного детектируемого участка биочипа на ПЗС-матрице.In contrast to the less efficient confocal optical scheme for excitation and removal of fluorescence radiation of the studied biochip surface, used in biochip reader-scanners (see, for example, US patent No. 6646271, G01N 21/64, 2003) and built on alternating excitation and removal of fluorescence radiation ( scanning) from individual studied cells of the biochip, the aforementioned wide-field optical scheme is faster due to the increase in the area of exciting laser illumination of the entire detected area with the cells of the biochip and simultaneous optical formation of a complete image of the indicated detectable area of the biochip on the CCD matrix.

При этом приемлемая чувствительность и качество детектирования в устройстве для широкопольного флуоресцентного детектирования биочипов достигается при детектировании биочипов в результате известного использования усложняющих устройство двух объективов для съема и формирования полного изображения флуоресцирующего детектируемого участка биочипа (см., например приведенное выше устройство по патенту РФ №2371721).In this case, an acceptable sensitivity and quality of detection in a device for wide-field fluorescence detection of biochips is achieved by detecting biochips as a result of the known use of two lenses complicating the device for capturing and forming a complete image of a fluorescent detectable section of a biochip (see, for example, the above device according to RF patent No. 2371721) .

Уровень техники в области устройств для широкопольного флуоресцентного детектирования биочипов характеризуется немногочисленностью аналогов с детальными сведениями о построении широкопольной оптической схемы возбуждения и съема флуоресцентного излучения детектируемого участка биочипа с раскрытием особенностей использования объективов для съема (сбора) флуоресцентного излучения и одновременного оптического формирования полного изображения флуоресцирующего детектируемого участка биочипа.The prior art in the field of devices for wide-field fluorescence detection of biochips is characterized by a small number of analogues with detailed information on the construction of a wide-field optical excitation and pickup fluorescence radiation of the detected area of the biochip with the disclosure of the use of lenses for taking (collecting) fluorescence radiation and the simultaneous optical formation of the full image of the fluorescence detail biochip.

Так известно выбранное в качестве прототипа заявляемого устройства устройство для анализа люминесцирующих микробиочипов (см. устройство по международной заявке WO 2011096835, G01N 21/64, 2011), содержащее держатель биочипа, широкопольное кольцевое оптоволоконное средство освещения детектируемого участка биочипа с двумя лазерными источниками возбуждающего излучения с разными длинами волн и зоной освещения, расположенной над детектируемым участком биочипа, блок оптического формирования потока прямого флуоресцентного излучения от детектируемого участка биочипа с фильтровым выделением указанного потока, выполненный на основе двух фотообъективов, направленных навстречу друг другу и расположенных над детектируемым участком биочипа, оптоэлектронный детектор на ПЗС-матрице, чувствительный к указанному флуоресцентному излучению и одновременно воспринимающий своей светочувствительной матрицей полное изображение флуоресцирующего детектируемого участка биочипа.Thus, it is known that a device for analyzing luminescent microchips is selected as a prototype of the claimed device (see the device according to international application WO 2011096835, G01N 21/64, 2011), comprising a biochip holder, a wide-field annular fiber-optic means for illuminating a detected part of a biochip with two laser sources of exciting radiation with different wavelengths and an illumination zone located above the detected area of the biochip, the unit for the optical formation of a direct fluorescence radiation flux from the detected a biochip section with filter extraction of the specified stream, made on the basis of two photo lenses directed towards each other and located above the detected area of the biochip, an optoelectronic detector on a CCD matrix that is sensitive to the indicated fluorescent radiation and at the same time perceives with its photosensitive matrix a complete image of the fluorescent detectable biometric region.

Широкопольная оптическая схема возбуждения, съема флуоресцентного излучения и одновременного формирования полного изображения флуоресцирующего детектируемого участка биочипа на ПЗС-матрице оптоэлектронного детектора в устройстве-прототипе усложнена двумя фотообъективами, обеспечивающими получение выбранного масштаба изображения детектируемого участка на ПЗС-матрице оптоэлектронного детектора, затратным и низко технологичным подбором одного из них с соответствующим фокусным расстоянием.The wide-field optical scheme for exciting, capturing fluorescent radiation and simultaneously generating a complete image of the fluorescent detectable portion of the biochip on the CCD matrix of the optoelectronic detector in the prototype device is complicated by two photo lenses, which provide a selected image scale of the detected region on the CCD matrix of the optoelectronic low-cost detector one of them with the corresponding focal length.

Технический результат заявляемого устройства для широкопольного флуоресцентного детектирования биочипов - совершенствование его оптической конструкции за счет повышения эффективности построения широкопольной оптической схемы возбуждения, съема флуоресцентного излучения от детектируемого участка биочипа и одновременного формирования полного изображения флуоресцирующего детектируемого участка биочипа на светочувствительной матрице оптоэлектронного детектора, в результате уменьшения количества базовых оптических элементов - объективов и, одновременно, за счет повышения технологичности и снижения затратности получения выбранного масштаба полного изображения детектируемого участка на светочувствительной матрице оптоэлектронного детектора.The technical result of the claimed device for wide-field fluorescence detection of biochips is the improvement of its optical design by increasing the efficiency of constructing a wide-field optical excitation circuit, taking fluorescence radiation from the detected area of the biochip and simultaneously forming a complete image of the fluorescent detectable area of the biochip on the photosensitive matrix of the optoelectronic decrease in the amount of optoelectronic detector basic optical elements - about lenses and, at the same time, by increasing manufacturability and reducing the cost of obtaining the selected scale of the full image of the detected area on the photosensitive matrix of the optoelectronic detector.

Для достижения указанного технического результата в устройстве для широкопольного флуоресцентного детектирования биочипов, содержащем держатель биочипа, широкопольное средство возбуждающего освещения биочипа с зоной освещения, расположенной над детектируемым участком биочипа, блок оптического формирования потока прямого флуоресцентного излучения от детектируемого участка биочипа с фильтровым выделением указанного потока и оптоэлектронный детектор, чувствительный к указанному флуоресцентному излучению и одновременно воспринимающий своей светочувствительной матрицей полное изображение детектируемого участка биочипа, блок оптического формирования потока прямого флуоресцентного излучения от детектируемого участка биочипа выполнен на основе одного фотообъектива с фиксированным фокусным расстоянием, расположенного между держателем биочипа и оптоэлектронным детектором над детектируемым участком биочипа с возможностью настроечного перемещения вдоль оси оптического сопряжения указанных фотообъектива и светочувствительной матрицы оптоэлектронного детектора или светочувствительной матрицы оптоэлектронного детектора при настроечном повороте кольца фокусировки неподвижного фотообъектива для получения выбранного масштаба полного изображения детектируемого участка на светочувствительной матрице оптоэлектронного детектора.To achieve the technical result, in a device for wide-field fluorescence detection of biochips containing a biochip holder, a wide-field means of exciting lighting of a biochip with a lighting zone located above the detected area of the biochip, an optical unit for generating a direct fluorescence radiation flux from the detected area of the biochip with filter emission of the specified stream and optoelectronic detector sensitive to the indicated fluorescent radiation and at the same time With its photosensitive matrix, a complete image of the detected area of the biochip, the optical formation unit of the direct fluorescence flux from the detected area of the biochip is made on the basis of a single photo lens with a fixed focal length located between the biochip holder and the optoelectronic detector above the detected area of the biochip with the possibility of tuning axis specified photo lens and photosensitive matrix optoelectronic det or torus photosensitive optoelectronic detector matrix when the adjust turn camera lens focus ring fixed to obtain a full image of the selected scale detectable portion on the photosensitive optoelectronic detector matrix.

Для развития эксплуатационных свойств предлагаемого устройства для широкопольного флуоресцентного детектирования биочипов:To develop the operational properties of the proposed device for wide-field fluorescence detection of biochips:

в качестве фотообъектива блока оптического формирования потока прямого флуоресцентного излучения от детектируемого участка биочипа может быть использован светосильный фотообъектив;a fast aperture lens can be used as a photo lens of the optical formation unit for direct fluorescence radiation from the detected area of the biochip;

для проецирования изображения детектируемого участка биочипа на светочувствительной матрице оптоэлектронного детектора в масштабе 1:1 фотообъектив блока оптического формирования потока прямого флуоресцентного излучения от детектируемого участка биочипа установлен на двойном фокусном расстоянии от детектируемого участка биочипа и светочувствительной матрицы указанного детектора;for projecting the image of the detected area of the biochip on the photosensitive matrix of the optoelectronic detector in a 1: 1 scale, the photo lens of the optical fluorescence generating unit of the direct fluorescence radiation from the detected area of the biochip is installed at a double focal distance from the detected area of the biochip and the photosensitive matrix of the specified detector;

широкопольное средство освещения рабочей поверхности биочипа может быть выполнено на основе двух лазерных источников возбуждающего излучения с разными длинами волн, каждый из которых снабжен штатным серийным расширяющим микрообъективом;a wide-field means of illumination of the working surface of the biochip can be made on the basis of two laser sources of exciting radiation with different wavelengths, each of which is equipped with a standard serial expanding micro-lens;

блок оптического формирования прямого флуоресцентного излучения от детектируемого участка биочипа снабжен двухполосным фильтром, расположенным между фотообъективом блока оптического формирования потока прямого флуоресцентного излучения от детектируемого участка биочипа и оптоэлектронным детектором;the unit for optical formation of direct fluorescence radiation from the detected area of the biochip is equipped with a two-band filter located between the photo lens of the unit for optical formation of the stream of direct fluorescence radiation from the detected area of the biochip and the optoelectronic detector;

оптоэлектронный детектор может быть выполнен на основе ПЗС-матрицы;an optoelectronic detector can be made on the basis of a CCD matrix;

оптоэлектронный детектор может быть выполнен с возможностью подключения к внешнему блоку обработки флуоресцентных сигналов от диагностируемого участка биочипа с помощью программного обеспечения с функциями программной компенсации неравномерности освещения детектируемого участка биочипа и восприятия его полного изображения светочувствительной матрицей оптоэлектронного детектора при пиксельном построении цифрового изображения флуоресцирующего детектируемого участка биочипа и его программного диагностического тестирования по цифровому эталонному образцу.the optoelectronic detector can be configured to connect to an external processing unit of fluorescent signals from the diagnosed biochip section using software with functions for programmatically compensating for uneven illumination of the detected biochip section and perceiving its full image with the photosensitive matrix of the optoelectronic detector during pixel-by-pixel construction of a digital image of the fluorescent detectable section his software diagnostic testing by digital reference sample.

На фигуре показана структурная блок-схема заявляемого устройства для широкопольного флуоресцентного детектирования биочипов.The figure shows a structural block diagram of the inventive device for wide-field fluorescence detection of biochips.

Предлагаемое устройство для широкопольного флуоресцентного детектирования биочипов содержит:The proposed device for wide-field fluorescence detection of biochips contains:

держатель 1 биочипа 2, представляющего собой в настоящем примере выполнения носитель-подложку в виде предметного стекла (прозрачность подложки практического значения для предлагаемого анализатора не имеет - подложка может быть непрозрачной) с размещенным на нем детектируемым участком 3 размером 3,1×4 мм, содержащем 20 ячеек, размером 0,4 мм каждая и расстоянием между ячейками - 0,5 мм, состоящих из ковалентно связанных с поверхностью нуклеиновых кислот (или белков), меченных красителем (Cy3 и/или Cy5), что позволяет регистрировать сигнал флуоресценции в результате воздействия возбуждающего освещения на диагностируемый участок биочипа, широкопольное средство освещения детектируемого участка биочипа с двумя источниками 4 и 5 возбуждающего излучения с разными длинами волн, выполненными в виде двух лазерных источников (лазера KLM-A532-20-5 фирмы ЗАО «ФТИ-ОПТРОНИК», Санкт-Петербург с длиной волны 532 нм - зеленый луч и лазера KLM-D650-16-5 этой же фирмы с длиной волны 650 нм - красный луч), снабженными для широкопольного освещения штатными серийными расширяющими микрообъективами, и зоной освещения, расположенной над детектируемым участком 3 биочипа 2,holder 1 of biochip 2, which in this example is a carrier-substrate in the form of a glass slide (the transparency of the substrate is not practical for the proposed analyzer - the substrate may be opaque) with a detectable section 3 of 3.1 × 4 mm in size containing 20 cells with a size of 0.4 mm each and a distance between cells of 0.5 mm, consisting of nucleic acids (or proteins) covalently linked to the surface, labeled with a dye (Cy3 and / or Cy5), which allows the registration of a fluorescence signal and as a result of the action of exciting light on the diagnosed area of the biochip, a wide-field illumination means of the detected area of the biochip with two sources 4 and 5 of exciting radiation with different wavelengths, made in the form of two laser sources (laser KLM-A532-20-5 of the company FTI- OPTRONIK ”, St. Petersburg with a wavelength of 532 nm — a green beam and KLM-D650-16-5 lasers of the same company with a wavelength of 650 nm — a red beam) equipped with standard serial expanding micro lenses for wide-field illumination, and an illumination area laid over the detected area 3 of the biochip 2,

блок оптического формирования потока прямого флуоресцентного излучения от детектируемого участка биочипа, выполненный на основе расположенного над указанным участком одного фотообъектива 6 (широкоугольного фотообъектива Canon с фиксированным фокусным расстоянием 24 мм и кольцом фокусировки), имеющего для снижения энергетических потерь от поглощения при прохождении через него флуоресцентного излучения уменьшенный линзовый состав (в сравнении с фотообъективом с регулируемым фокусным расстоянием), и снабженный для частотного выделения указанного потока флуоресцентного излучения двухполосным светофильтром 7 (XF3066 595-700 DBEM OMEGA OPTICAL), расположенным между фотообъективом 6 и оптоэлектронным детектором 8,a unit for optical formation of a direct fluorescence flux from a detected portion of a biochip made on the basis of a single photo-lens 6 (a wide-angle Canon lens with a fixed focal length of 24 mm and a focus ring) located above the specified portion, which has to reduce energy losses from absorption when fluorescent radiation passes through it reduced lens composition (compared with a photo lens with adjustable focal length), and equipped for frequency selection fluorescence seemed flow two-way optical filter 7 (XF3066 595-700 DBEM OMEGA OPTICAL), positioned between camera lenses 6 and 8, an optoelectronic detector,

оптоэлектронный детектор 8, выполненный на основе ПЗС-матрицы с размерами не менее 1/2" (Canyon USB камеры, имеющей разрешение 640×480.0,3 Мп), чувствительной к флуоресцентному излучению от детектируемого участка биочипа 2 и одновременно фиксирующий ее полное изображение.optoelectronic detector 8, based on a CCD matrix with dimensions of at least 1/2 "(Canyon USB camera with a resolution of 640 × 480.0.3 megapixels), sensitive to fluorescence from the detected portion of biochip 2 and simultaneously capturing its full image.

Для проецирования изображения детектируемого участка 3 биочипа 2 на ПЗС-матрице оптоэлектронного детектора 8 в масштабе 1:1 фотообъектив 6 (без поворота его кольца фокусировки) установлен между держателем 1 и оптоэлектронным детектором 8 на двойном фокусном расстоянии от детектируемого участка биочипа 2 и ПЗС-матрицы детектора 8, а для обеспечения максимального освещения лазерными источниками 4 и 5 при минимальном отражении их возбуждающего излучения, попадающего на вход оптоэлектронного детектора 8, поворотные лазерные источники 4 и 5 оснащены, соответственно средствами 9 и 10 регулирования угла расположения их оптических осей излучения к поверхности детектируемого участка 3 биочипа 2 и для компенсации неравномерности освещения детектируемого участка 3 биочипа 2 из-за неравномерности распределения интенсивности возбуждающего излучения в поперечном сечении лазерного пучка обеспечивают симметричное поле освещения в результате избыточного охвата диагностируемого участка 3 биочипа 2 широкопольным пучком возбуждающего излучения лазерных источников 4 и 5 с расширяющими микрообъективами.To project the image of the detected area 3 of the biochip 2 on the CCD matrix of the optoelectronic detector 8 in a 1: 1 scale, a photo lens 6 (without turning its focus ring) is mounted between the holder 1 and the optoelectronic detector 8 at a double focal distance from the detected area of the biochip 2 and the CCD matrix detector 8, and to ensure maximum illumination by laser sources 4 and 5 with a minimum reflection of their exciting radiation entering the input of optoelectronic detector 8, rotary laser sources 4 and 5 are equipped with Accordingly, by means of 9 and 10, by adjusting the angle of the optical radiation axes to the surface of the detected section 3 of the biochip 2 and to compensate for the uneven illumination of the detected section 3 of the biochip 2, due to the uneven distribution of the intensity of the exciting radiation in the cross section of the laser beam, they provide a symmetrical illumination field as a result excessive coverage of the diagnosed section 3 of the biochip 2 with a wide-field beam of exciting radiation from laser sources 4 and 5 with expanding micro bektivami.

Для автоматического включения и выключения лазерных источников 4 и 5 в блок-схему предлагаемого анализатора введен исполнительный микроконтроллер 11, а для подключения внешнего блока обработки флуоресцентных сигналов от диагностируемого участка биочипа с помощью программного обеспечения (малогабаритного персонального компьютера) с целью управления основным функционированием устройства для широкопольного флуоресцентного детектирования биочипов в режиме анализатора USB-хаб концентратор 12, соединенный с микроконтроллером 11 через переходник 13 USB-COM.To automatically turn on and off the laser sources 4 and 5, an executive microcontroller 11 is introduced into the block diagram of the proposed analyzer, and to connect an external processing unit of fluorescent signals from the diagnosed section of the biochip using software (small-sized personal computer) in order to control the basic functioning of the device for a wide-field fluorescence detection of biochips in the analyzer mode USB hub hub 12 connected to the microcontroller 11 via a hodnik 13 USB-COM.

Питание предлагаемого устройства осуществляется посредством блока питания 14.The power of the proposed device is carried out by means of a power supply 14.

Предлагаемое устройство для широкопольного флуоресцентного детектирования биочипов работает следующим образом.The proposed device for wide-field fluorescence detection of biochips works as follows.

В результате широкопольного возбуждающего лазерного освещения детектируемого участка 3 биочипа 2 и его флуоресценции, формируется с помощью оптической схемы, построенной на одном фотообъективе 6, снижающем световые потери, и одном двухполосном фильтре 7, поток флуоресцентного излучения с полным изображением флуоресцирующего детектируемого участка 3, который направляется на вход оптоэлектронного детектора 8, одновременно воспринимающего с помощью ПЗС-матрицы полное указанное изображение.As a result of wide-field exciting laser illumination of the detected area 3 of the biochip 2 and its fluorescence, the fluorescence flux with the full image of the fluorescent detected area 3, which is directed, is formed using an optical circuit built on one photographic lens 6, which reduces light losses, and one two-way filter 7. to the input of the optoelectronic detector 8, simultaneously perceiving with the help of a CCD matrix the full specified image.

При получении (на стадии изготовления заявляемого устройства) масштаба изображения детектируемого участка 3 на ПЗС-матрице оптоэлектронного детектора 8, выбираемого из интервала его величин (1:1-1:1,5) перемещают ПЗС-матрицу детектора 8 на расстояние от неподвижного фотообъектива 6, соответствующее выбранному масштабу, вдоль оси оптического сопряжения фотообъектива 6 и детектора 8 при соответствующем настроечном повороте кольца фокусировки фотообъектива 6.When receiving (at the manufacturing stage of the claimed device) the image scale of the detected portion 3 on the CCD matrix of the optoelectronic detector 8 selected from the interval of its values (1: 1-1: 1,5), the CCD matrix of the detector 8 is moved to a distance from the stationary photo lens 6 corresponding to the selected scale along the axis of the optical conjugation of the photo lens 6 and the detector 8 with the corresponding tuning rotation of the focus ring of the photo lens 6.

При подключении предлагаемого устройства широкопольного флуоресцентного детектирования биочипов к внешнему блоку обработки флуоресцентных сигналов от диагностируемого участка биочипа с помощью программного обеспечения - малогабаритному персональному компьютеру для функционирования указанного устройства в режиме анализатора полное изображение флуоресцирующего детектируемого участка 3 в цифровом виде направляется из оптоэлектронного детектора 8 в персональный компьютер и подвергается программной обработке, заключающейся в компенсации оставшейся части неравномерности освещения детектируемого участка 3 биочипа 2 из-за погрешностей настройки лазерного освещения и в устранении неравномерности восприятия полного изображения детектируемого участка 3 биочипа 2 ПЗС-матрицей, а также в диагностическом тестировании этого изображения по цифровому эталонному образцу с помощью функциональной подпрограммы, входящей в специализированную программу управления анализатором.When connecting the proposed device for wide-field fluorescence detection of biochips to an external processing unit of fluorescent signals from the diagnosed section of the biochip using software - a small-sized personal computer for the functioning of this device in the analyzer mode, the entire image of the fluorescent detectable section 3 is digitally sent from the optoelectronic detector 8 to a personal computer and is subjected to software processing, consisting in a computer the remaining part of the uneven illumination of the detected area 3 of the biochip 2 due to errors in the adjustment of laser lighting and to eliminate the uneven perception of the complete image of the detected area 3 of the biochip 2 by a CCD matrix, as well as in the diagnostic testing of this image using a digital reference sample using the functional subroutine included into a specialized analyzer control program.

Claims

1. A device for wide-field fluorescence detection of biochips, containing a biochip holder, a wide-field means of exciting lighting of a biochip with a lighting zone located above the detected section of the biochip, an optical unit for generating direct fluorescence radiation from the detected section of the biochip with filter extraction of the specified stream, and an optoelectronic detector to the indicated fluorescent radiation and at the same time perceiving with its photosensitive matrix a complete and reflection of the detected area of the biochip, characterized in that the unit for optical formation of the direct fluorescence flux from the detected area of the biochip is made on the basis of one photo lens with a fixed focal length located between the holder of the biochip and the optoelectronic detector above the detected area of the biochip with the possibility of tuning along the axis of the optical a photo lens and a photosensitive matrix of an optoelectronic detector or a photosensitive the matrix of the optoelectronic detector when tuning the focus ring of a stationary photo lens to obtain the selected scale of the full image of the detected area on the photosensitive matrix of the optoelectronic detector.

2. The device according to claim 1, characterized in that a fast aperture lens is used as a photo lens of the optical formation unit of the direct fluorescence radiation flux from the detected area of the biochip.

3. The device according to claim 1 or 2, characterized in that the photographic lens of the optical fluorescence direct-flux emitting optical block from the detected area of the biochip for projecting its image on the photosensitive matrix of the optoelectronic detector in a 1: 1 scale is installed at a double focal distance from the detected area of the biochip and the photosensitive matrix of the specified detector.

4. The device according to claim 1, characterized in that the wide-field means of illuminating the working surface of the biochip is made on the basis of two laser sources of exciting radiation with different wavelengths, each of which is equipped with a standard serial expanding micro-lens.

5. The device according to claim 1, characterized in that the optical fluorescence optical generating unit from the detected biochip section is equipped with a two-band filter located between the photo lens of the direct fluorescence optical generating unit from the detected biochip section and the optoelectronic detector.

6. The device according to claim 1, characterized in that the optoelectronic detector is based on a CCD matrix.

7. The device according to p. 1, characterized in that the optoelectronic detector is configured to connect to an external processing unit of fluorescent signals from the diagnosed section of the biochip using software.

8. The device according to claim 7, characterized in that the external unit for processing fluorescence signals from the detected area of the biochip using software is configured to programmatically compensate for uneven illumination of the detected area of the biochip and perceive its full image by the photosensitive matrix of the optoelectronic detector when pixel-building a digital image of a fluorescent of the detected area of the biochip and its software diagnostic testing using a digital reference sample ztsu.