TW201934759A - 螢光偵測裝置 - Google Patents

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Abstract

本案係關於一種螢光偵測裝置，包含一基座、一加熱模組、一偵測模組、一光源模組以及一致動模組。加熱模組、偵測模組、以及一致動模組設置於基座上。加熱模組包含複數個加熱載座，其中每一加熱載座分別適於容置一可透光反應容器，可透光反應容器適於儲存有具至少一目標螢光探針之一螢光反應混合物。偵測模組與加熱模組相組配形成複數個偵測通道，其中複數個加熱載座分別位於複數個偵測通道上。致動模組與光源模組連接，且適於驅動光源模組移動至對應偵測模組的至少一預設位置，選擇性地與相對的偵測通道上之加熱載座配對成至少一組合。

Description

螢光偵測裝置
本案係關於一種螢光偵測裝置，尤指一種應用於多工定量聚合酶連鎖反應偵測具高信噪比之螢光偵測裝置。
近年來，針對不同的目的而欲有效地獲取大量DNA特定片段的需求正在蓬勃發展。而在現存所有的DNA定序技術中，聚合酶連鎖反應(Polymerase chain reaction，PCR)即為其中一種經濟且快速的技術，可在短時間內獲得十億拷貝的特定DNA片段。PCR技術可應用在多種領域，例如遺傳鑑定的選擇性DNA分離、考古學中古代DNA的取證分析、遺傳偵測和組織分類的醫學應用、醫院和研究機構的傳染病特殊診斷、對食品安全的環境危害之監控以及調查罪犯的遺傳鑑定等。對於PCR技術，僅需要血液或組織中的少量DNA樣品。通過將螢光染劑加入核酸溶液，則擴增的DNA片段即可透過螢光分子的協助來偵測。
為了同時偵測和分析一批生物樣品中目標核酸的存在，通常採用螢光探針偵測技術。在特定波長的光源照射目標核酸之後，核酸的DNA結合螢光探針發生反應，並發出螢光訊號。螢光訊號即代表有目標核酸的存在。此技術已被應用於新式PCR技術，稱為即時定量PCR(real time quantitative PCR)或定量PCR(quantitative PCR，qPCR)。相較於傳統PCR技術，也就是所謂的終端PCR偵測(end-point PCR detection)，qPCR為具有較高靈敏度及較佳準確性的先期PCR偵測(early-phase PCR detection)。也因此，光學裝置是qPCR偵測技術所不可或缺的工具用以偵測由特定核酸片段發射出之螢光，此光學裝置需要光源以在特定波長激發螢光探針，且同時偵測從螢光探針發出的螢光訊號。
現有技術中已知有大量螢光偵測儀器用於對螢光信號進行成像，但是這類的儀器體積及重量龐大，信噪比（SNR）亦無法滿足要求。另一方面，所有螢光偵測儀器共同存在的另一個問題是激發光和螢光信號之間的巨幅的強度差異。若欲對至少一個以上的螢光探針進行多工處理時，隔離不同的激發和螢光信號便成為一個非常重要的工作。通常，當多個螢光探針存在於一樣品時，需要使用不同的激發濾光片。每個激發濾光片能夠將來自光源的特定波長的至少一個激發光分別轉移到具多個單點的組件上。對於不同的激發濾光片，必須分別對應使用大量昂貴的光學器件。且包括多個螢光探針的樣品，必須依次放置在幾個不同的位置以進行偵測。其偵測作業不便，且偵測結果將受溫度和反應時間的變化而影響。
有鑑於前述需求和問題，實有必要針對多工qPCR偵測應用提供一種具高信噪比之螢光偵測裝置。
本案的目的在於提供一種具高信噪比之螢光偵測裝置，可減小裝置的尺寸及重量，且仍然提供優異性能於較低成本的多工qPCR偵測應用。
為達上述目的，本案之一實施態樣為提供一種螢光偵測裝置包含一基座、一加熱模組、一偵測模組、一光源模組以及一致動模組。加熱模組設置於基座上，並且包含複數個加熱載座，其中每一加熱載座分別適於容置一可透光反應容器，可透光反應容器適於儲存有具至少一目標螢光探針之一螢光反應混合物。偵測模組設置於基座上，並且與加熱模組相組配形成複數個偵測通道，其中複數個加熱載座分別位於複數個偵測通道上。致動模組設置於基座上，與光源模組連接，並且且適於驅動光源模組移動至對應偵測模組的至少一預設位置，選擇性地將與相對的偵測通道上之加熱載座配對成至少一組合。
於一實施例中，光源模組包含複數個光源以及複數個第一濾光片，其中複數個光源分別相對於複數個第一濾光片設置，且光源與相對的第一濾光片組配形成一第一光軸。
於一實施例中，複數個光源包含選自單色LED、雷射二極體、水銀燈和鹵素燈泡所組成之族群之一。
於一實施例中，光源模組包含複數個第二濾光片，分別與第一濾光片相對，且複數個第二濾光片位於偵測模組與加熱模組之間。
於一實施例中，複數個第一濾光片及複數個第二濾光片為單帶通濾光片。
於一實施例中，複數個第一濾光片為激發濾光片，且複數個第二濾光片為發射濾光片。
於一實施例中，偵測模組包含複數個偵測器以及複數個光學透鏡組，其中複數個偵測器分別相對於複數個光學透鏡組設置，且偵測器與相對的光學透鏡組分別沿偵測通道組配形成一第二光軸。
於一實施例中，偵測器包含選自矽光電二極體、光電倍增管、感光耦合元件、互補性金屬氧化半導體和雪崩光電二極體所組成之族群之一。
於一實施例中，每一光學透鏡組包含至少一會聚透鏡鄰設於加熱模組，以及至少一成像透鏡鄰設於相對的偵測器。
於一實施例中，每一光學透鏡組包含一發射濾光片，設置於會聚透鏡與成像透鏡之間。
於一實施例中，每一加熱載座包含一加熱腔、一第一光學透孔以及一第二光學透孔，其中第一光學透孔與第二光學透孔通過加熱腔彼此連通，且第二光學透孔位於所相對的第二光軸上。
於一實施例中，第一光學透孔之直徑範圍介於1mm至2.5mm，且第二光學透孔之直徑範圍介於2mm至3mm。
於一實施例中，於光源模組配對且對準至相對的偵測通道上之加熱載座時，第一光軸與相對之第二光軸分別透過第一光學透孔與第二光學透孔於加熱腔內相交，其中產生的螢光沿相對的第二光軸傳送。
於一實施例中，於第一光軸與相對之第二光軸分別透過第一光學透孔與第二光學透孔於加熱腔內相交時，第一光軸係自相對之第二光軸傾斜一角度，角度範圍介於2度至12度。
於一實施例中，加熱模組更包含一加熱器，與複數個加熱載座連接。
於一實施例中，加熱器包含一熱電致冷加熱器，用於熱循環控制。
於一實施例中，加熱模組更包含一散熱鰭片，連接至加熱器。
於一實施例中，致動模組包含至少一致動器，其中致動器包含選自由流體或真空壓力驅動的旋轉致動器，壓電致動器，電致動聚合物致動器和電磁電動機所組成之族群之一。
於一實施例中，致動模組包含一可動支撐架，其中光源模組建構於可動支撐架上，且連接至致動器，其中致動器組配驅動可動支撐架以移動光源模組選擇性地與相對的偵測通道上之加熱載座配對成至少一組合。
於一實施例中，螢光偵測裝置更包含一可動支撐架，其中光源模組設置於可動支撐架上，且連接至致動模組，其中致動模組配驅動可動支撐架以移動光源模組選擇性地與相對的偵測通道上之加熱載座配對成至少一組合。
於一實施例中，致動模組包含一齒輪模組以及至少一導軌模組，其中齒輪模組設置且連接於致動器與可動支撐架之間，至少一導軌模組設置且連接於可動支撐架與基座之間。
於一實施例中，光源模組與相對的偵測通道上之加熱載座配對成之組合的數量小於複數個偵測通道的總數。
於一實施例中，複數個光源包含至少兩相鄰之光源適於提供相同顏色的光。
於一實施例中，複數個光源包含至少兩相鄰之光源源適於提供相異顏色的光。
於一實施例中，複數個光源包含至少兩相鄰之光源適於提供相同顏色的光，以及至少兩相鄰之光源適於提供相異顏色的光，其中適於提供相同顏色的光之至少兩相鄰之光源設置於鄰近複數個光源排列的端處。
體現本案特徵與優點的一些實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖式在本質上係當作說明之用，而非用以限制本案。例如，若是本揭露以下的內容敘述了將一第一特徵設置於一第二特徵之上或上方，即表示其包含了所設置的上述第一特徵與上述第二特徵是直接接觸的實施例，亦包含了尚可將附加的特徵設置於上述第一特徵與上述第二特徵之間，而使上述第一特徵與上述第二特徵可能未直接接觸的實施例。另外，本揭露中不同實施例可能使用重複的參考符號及/或標記。這些重複係為了簡化與清晰的目的，並非用以限定各個實施例及/或所述外觀結構之間的關係。 再者，為了方便描述圖式中一元件或特徵部件與另一(複數)元件或(複數)特徵部件的關係，可使用空間相關用語，例如“在...之下”、“下方”、“較下部”、“上方”、“較上部”及類似的用語等。除了圖式所繪示的方位之外，空間相關用語用以涵蓋使用或操作中的裝置的不同方位。所述裝置也可被另外定位(例如，旋轉90度或者位於其他方位)，並對應地解讀所使用的空間相關用語的描述。此外，當將一元件稱為“連接到”或“耦合到”另一元件時，其可直接連接至或耦合至另一元件，或者可存在介入組件。 儘管本揭露的廣義範圍的數值範圍及參數為近似值，但盡可能精確地在具體實例中陳述數值。另外，可理解的是，雖然「第一」、「第二」、「第三」等用詞可被用於申請專利範圍中以描述不同的元件，但這些元件並不應被這些用語所限制，在實施例中相應描述的這些元件是以不同的元件符號來表示。這些用語是為了分別不同元件。例如：第一元件可被稱為第二元件，相似地，第二元件也可被稱為第一元件而不會脫離實施例的範圍。如此所使用的用語「及/或」包含了一或多個相關列出的項目的任何或全部組合。此外，任一數值固有地含有必然由在各別測試量測中存在的標準差所引起的特定誤差。並且，如本文中出現用語”大約”或”實質上”一般意指在一給定值或範圍的10％、5％、1％或0.5％內。另一選擇為，用語“大約” 或”實質上”意味在由所屬領域的技術人員考慮時在平均值的可接受標準誤差內。除在操作/工作實例中以外，或除非明確規定，否則本文中所揭露的所有數值範圍、量、值及百分比(例如角度、時間持續、溫度、操作條件、量比及其類似者的那些百分比等)應被理解為在所有實施例中由用語”大約”或”實質上”來修飾。相應地，除非相反地指示，否則本揭露及隨附申請專利範圍中陳述的數值參數為可視需要變化的近似值。例如，每一數值參數應至少根據所述的有效數字的數字且借由應用普通捨入原則來解釋。範圍可在本文中表達為從一個端點到另一端點或在兩個端點之間。本文中所揭露的所有範圍包括端點，除非另有規定。
本案提供一種螢光偵測裝置，其係為一種可選擇性調整照射呈線性位置排列的多個螢光試樣的光學系統。此螢光偵測裝置藉由改變光源模組的位置以多色光源進行批次生物樣品的偵測，並達成多工定量聚合酶連鎖反應偵測之應用。
請參閱第1圖至第4圖，其中第1圖顯示本案實施例之螢光偵測裝置立體結構示意圖、第2圖顯示第1圖之螢光偵測裝置的爆炸圖、第3圖顯示第1圖之螢光偵測裝置的剖面圖以及第4圖為第3圖之側視圖。如第1圖至第4圖所示，本案實施例提供一種螢光偵測裝置1包含一加熱模組10、一偵測模組20、一光源模組30一致動模組40以及一基座50。加熱模組10設置於基座50上，並且包含複數個加熱載座11，其中每一加熱載座11分別適於容置一可透光反應容器(未圖示)，可透光反應容器適於儲存有具至少一目標螢光探針之一螢光反應混合物。偵測模組20設置於基座50上，並且與加熱模組10相組配形成複數個偵測通道。複數個加熱載座11分別位於複數個偵測通道上。於本實施例中，例如具有六個偵測通道呈線性排列，可供作多工定量聚合酶連鎖反應(qPCR)偵測之應用。六個加熱載座11分別位於六個偵測通道的前端。光源模組30適於提供複數個具有特定波長光束之光源32。在部分的實施例中，光源32之數量等於或大於偵測通道的數量，但本案並不以此為限。於本實施例中，光源模組30包含例如六組的光源32與第一濾光片33，每一組的光源32與第一濾光片33組配提供具特定波長之光束。藉此，光源模組30提供六光束，可選擇性地將一光源32相對一偵測通道上之加熱載座11並配對成至少一組合，俾使容置於加熱載座11且儲存於可透光反應容器之螢光反應混合物中目標螢光探針可被相對光源32的光束所激發。於本實施例中，致動模組40與光源模組30連接，並且適於驅動光源模組30移動至對應偵測模組20的至少一預設位置，俾選擇性地將光源32與相對的偵測通道上之加熱載座11配對成至少一組合。於本案一實施例中，可透光反應容器包括一試管。
第5圖係顯示本案實施例中光束配對且對準至相對的偵測通道之示意圖。於光源32配對且對準至相對的偵測通道上之加熱載座11時，容置於加熱載座11且儲存於可透光反應容器之螢光反應混合物中目標螢光探針被相對光源32的光束所激發，且產生一螢光沿相對的偵測通道傳送至偵測模組20。為了選擇性地將複數個光源32中之至少之一者與配對且對準至複數個的偵測通道上之加熱載座11，且獲致光源32與相對偵測通道上之加熱載座11配對之至少一組合，光源模組30可被致動模組40所驅使滑動，例如但不限於線性位移。值得注意的是，任何可改變光源模組30與加熱模組10間相對位置之致動模組40均適用於本案。
於本實施例中，致動模組40更包含一可動支撐架41、一致動器42、一齒輪模組43以及至少一導軌模組44。其中偵測模組20、加熱模組10與致動模組40之致動器42係建構於基座50上，且設置於固定位置。可動支撐架41透過具有例如單滑軌之導軌模組44設置於基座50之上，且可相對於基座50滑動。光源模組30建構於可動支撐架41上，且可動支撐架41透過設置於其上之齒輪模組43連接至致動器42。藉此，致動器42與齒輪模組43彼此嚙合作用，以驅動可動支撐架41上之光源模組30並改變位置，俾以選擇性地將光源32與相對的偵測通道上之加熱載座11配對成至少一組合。
於另一實施例中，螢光偵測裝置1更包含可動支撐架41，其中光源模組30設置於可動支撐架41上，且連接至致動模組40，其中致動模組40組配驅動可動支撐架41以移動光源模組30選擇性地與相對的偵測通道上之加熱載座11配對成至少一組合。
第6圖顯示本案另一實施例之螢光偵測裝置立體結構示意圖、第7圖顯示第6圖之螢光偵測裝置的爆炸圖、第8圖顯示第6圖之螢光偵測裝置的剖面圖以及第9圖為第8圖之側視圖。如第6圖至第9圖所示，於本實施例中，螢光偵測裝置1與第1圖至第4圖之螢光偵測裝置1相似，且相同的元件標號代表相同之元件、結構與功能，於此不再贅述。不同於第1圖至第4圖之螢光偵測裝置1，於本實施例中，導軌模組44包括例如雙滑軌，設置於基座50之上，且分別鄰設於可動支撐架41之兩端，俾利於建構在可動支撐架41上之光源模組30可平滑且穩固地相對基座50滑動。當然，導軌模組44之滑軌數量及形式並非限制本案之必要技術特徵，其可根據齒輪模組43與致動器42之組配而調變。值得注意的是，任何用以改變光源模組30與加熱模組10間相對位置之致動器42均可適用於本案。於本實施例中，致動器42可例如但不受限包含由流體或真空壓力驅動的旋轉致動器，壓電(piezoelectric, PZT)致動器，電致動聚合物(electro-actuated polymer, EAP)致動器或電磁電動機(electromagnetic motor)。
於本實施例中，光源模組30包含例如六個光源32以及六個第一濾光片33。複數個光源32分別相對於複數個第一濾光片33設置，並可照射出六個光束，以激發儲存於可透光反應容器之螢光反應混合物(亦稱為PCR混合物)中之目標螢光探針，並產生螢光。於本實施例中，光源32可例如包含但不限於一單色發光二極管（LED）、鐳射二極管、水銀燈或鹵素燈泡等。於本實施例中，每一光源32照射出之光線於可見光波區域內具有一特定範圍的波長，例如含蓋目標激發波長自480nm至500nm之間。光源32與第一濾波片33係組配形成第一光軸A1。光源32之光束即沿第一光軸A1 傳送。於本實施例中，共形成六個第一光軸A1。複數個第一濾光片33可例如是但不限於包含單帶通濾光片(single band pass filter)。又應用於光源模組30之每一第一濾光片33為一激發濾光片(excitation filter)，且僅允許落於激發帶寬範圍內的光束通過。為避免散射光線，第一濾光片33之塗層面面向於加熱模組10。複數個第一濾光片33可相同或相異。換言之，光源模組30可提供複數個同色或異色的光束以進行多工定量聚合酶連鎖反應偵測之應用。於本實施中，第一濾光片33之尺寸為5mm5mm1mm，其尺寸可隨不同應用而變化。另一方面，光源模組30更包含一殼體34，光源模組30之殼體34之的材質為黑色ABS (acrylonitrile butadiene styrene)樹脂，具有低熱導性、高熱阻率及內部光散射降低的優點。當然，其他低反射率的黑色塑膠材料，或以黑色陽極氧化層塗覆處理而具有低反射率及高吸收率的鋁也可應用作為其材料。
於本實施例中，加熱模組10包含例如六個加熱載座11以分別容置儲存有具至少一目標螢光探針之螢光反應混合物的可透光反應容器(未圖示)。每一加熱載座11包含一加熱腔12、一第一光學透孔13以及一第二光學透孔14。於每一加熱載座11上，第一光學透孔13與第二光學透孔14通過加熱腔12彼此連通。於每一偵測通道上，第一光學透孔13、加熱腔12與第二光學透孔14更呈線性排列設置。第二光學透孔14面向偵測模組20。第一光學透孔13用以與配對且對準至來自光源模組30中的複數個光源32中之一的光束，俾以獲致光源32配對且對準至相對的偵測通道上之加熱載座11之至少一組合。於本實施例中，第一光學透孔13之直徑範圍介於1mm至2.5mm。第二光學透孔14之直徑範圍介於2mm至3mm。又，加熱模組10之加熱載座11由銅所構成，因其具有導熱性，並且可於數分鐘內均勻傳遞熱量以滿足快速熱循環的需求。其他熱傳導材料亦可應用於本案，例如鋁或其他具有較佳導熱性的金屬或其他材料等。複數個加熱載座11呈線性排列設置，且分別對應至複數個偵測通道以進行樣品的多工偵測。於本實施例中，加熱模組10更包含一加熱器15及一散熱鰭片16。加熱器15可例如包含一熱電致冷(thermoelectric cooling，TEC)加熱器，用於熱循環控制。散熱鰭片16連接至加熱器15。
偵測模組20包含複數個偵測器21及複數個會聚透鏡22與成像透鏡23之透鏡組，其中複數個偵測器21分別相對於複數個會聚透鏡22與成像透鏡23之透鏡組而設置。偵測器21與其相對之會聚透鏡22及成像透鏡23之透鏡組呈線性排列設置，且組配形成例如六組沿偵測通道之第二光軸A2。偵測模組20中每一會聚透鏡22鄰設於加熱模組10，俾以會聚產生自螢光反應混合物之螢光，並折射成平均分散之平行光束。偵測模組20中每一成像透鏡23鄰設於相對的偵測器21，俾將螢光聚焦至所相對偵測器21之成像平面上。在本實施例中，可以選擇矽光電二極管(silicon photodiode)作為偵測器21，但是其他類型的偵測器，例如感光耦合元件(charged-couple device, CCD)、光電倍增管(photomultiplier tube, PMT)、互補性金屬氧化半導體(complementary metal-oxide semiconductor, CMOS)和雪崩光電二極體(avalanche photodiode, APD)也可以應用於偵測模組20上。於本實施例中，光源模組30更包含複數個第二濾光片35作為發射濾光片(emission filter)，建構於可動支撐架41上，且位於複數個會聚透鏡22與複數個成像透鏡23之間。其中第二濾光片35可為單帶通濾光片，且具有面向會聚透鏡22之塗層面。於本實施中，每一偵測通道上第二濾光片35之尺寸可例如是5mm5mm1mm，其尺寸可隨不同應用而變化。又，會聚透鏡22之曲率半徑可例如是4mm，且其平面表面面向於加熱模組10之第二光學透孔14。成像透鏡23之曲率半徑可例如是11。而在本案實施例中所應用的會聚透鏡22和成像透鏡23，其構成材料可為光學級玻璃，但注射成型的光學塑膠如丙烯酸(acrylic，亦稱PMMA)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚苯乙烯(polystyrene)或聚烯烴(polyolefin)也可以應用於本案。於本實施例中，偵測模組20更包含一固定支架24固定於基座50上。偵測器21、複數個會聚透鏡22以及複數個成像透鏡23均設置且排列於固定支架24上。每一偵測通道包含偵測器21、成像透鏡23與會聚透鏡22整合在一起且於第二光軸A1上呈線性排列。如此可減少偵測通道發生錯位失準的風險。值得注意的是，偵測模組20呈三明治式之設計結構包含有會聚透鏡22、成像透鏡23以及偵測器21，又與位於會聚透鏡22及成像透鏡23間之第二濾光片35組配成一偵測通道。光源模組30之複數個第二濾光片35設置且容置於致動模組40之可動支撐架41上，以避免光束通過第二濾光片35後呈不均勻的照射。再者，光源模組30之複數個光源32、複數個第一濾光片33以及複數個第二濾光片35係共同整合且設置於致動模組40之可動支撐架41上。如此可於進行光源32配對至相對偵測通道之操作時，減少錯位失準的風險。於其他實施例中，第二濾光片35可與會聚透鏡22及成像透鏡23整合在一起而設置於固定支架24上。本案並不受限於此，且不再贅述。
另一方面，在一實施例中，偵測模組20更包含一光電二極體放大器(photodiode amplifier)(未圖示)，其可將偵測器21輸出之數奈安培的之電流轉換為伏特。光電二極體放大器可放大訊號以供進一步之資料分析及利用。於本實施例中，偵測模組20更包含一包覆偵測器21外的電磁干擾(EMI)遮罩及接地結構(未圖示)。偵測器21因其高靈敏度而容易被周圍環境的雜訊所影像。EMI遮罩及接地結構可整合於固定支架24上。容置複數個偵測器21、會聚透鏡22及成像透鏡24之固定支架24的材質可由黑色ABS (acrylonitrile butadiene styrene)樹脂所構成，以避免內部光反射及光散射。當然黑色可加工材質，如聚乳酸(polylactide，PLA)、聚碳酸酯(polycarbonate， PC)、聚醚醚酮(polyetheretherketone， PEEK)、聚苯醚(polyphenylene ether，PPE)或以黑色陽極氧化層塗佈的鋁材均可適用於本案。固定支架24之外部表面可以金屬化塗層塗佈，用以隔絕偵測器21的EMI雜訊。此外，固定支架24亦可由以黑色陽極氧化層塗佈的鋁材所製成。黑色陽極氧化塗層可避免偵測器21之正極及負極引線間的短路現象，並且可降低光通道內的內部光散射所產生的雜訊，其係另一雜訊之來源。
於本實施例中，當一光源32配對且對準至相對的偵測通道上之加熱載座11時，光源32、第一濾光片33、加熱腔12、會聚透鏡22、第二濾光片35、成像透鏡23以及偵測器21之組合呈一線性排列的配對，如第5圖所示。第一光軸A1與相對的第二光軸A2分別透過第一光學透孔13及第二光學透孔13而於加熱腔12內相交。所選擇光源32的光束透過第一光學透孔13照射儲存於可透光反應容器之螢光反應混合物中的目標螢光探針，並產生一螢光通過第二光學透孔14沿相對之偵測通道傳送。於一實施例中，當第一光軸A1與相對的第二光軸A2分別透過第一光學透孔13及第二光學透孔14而於加熱腔12內相交時，第一光軸A1係自相對之第二光軸A2傾斜一角度θ，角度θ的範圍介於2度至12度。信噪比(signal to noise ratio, SNR)可超過11。 於一實施例中，於第一光軸A1自相對之第二光軸A2傾斜7度並改良光學路徑設計，信噪比(signal to noise ratio, SNR)可提昇至347。
第10A圖及第10B圖分別顯示第1圖之螢光偵測裝置中光源模組30、加熱模組10與偵測模組20的相對位置關係圖。如第1圖至第5圖、第10A圖與第10B圖所示，當光源模組30被致動模組40驅動而改變相對於加熱模組10及偵測模組20之位置時，至少一組光源32、第一濾光片33、加熱腔12、會聚透鏡22、第二濾光片35、成像透鏡23以及偵測器21之組合呈線性排列的配對，如第5圖所示。在第10A圖中，具有四組偵測通道配對以進行qPCR偵測操作。在第10B圖中，具有六組偵測通道配對以進行qPCR偵測操作。本案藉由改變螢光偵測裝置1中光源模組30之位置即可以批次化進行qPCR偵測，並達成多工qPCR偵測應用。
第11圖顯示本案螢光偵測裝置之操作機制之第一示範例。於本示範例中，螢光偵測裝置與前述第1圖至第5圖、第10A圖與第10B圖所示之螢光偵測裝置1具相同的元件、結構與功能，於此不再贅述。於本示範例中，六個光源32與六個第一濾光片33組配提供六道具相同色光之光束L1~L6，以激發螢光反應混合物中的目標螢光探針。單色光偵測之操作機制可如第11圖所示般進行應用。其中共有六組偵測通道CH1~CH6。於一初始位置S1上，光束L1~L4分別配對至偵測通道CH3~CH6。當光源模組30移動至一偵測位置S3時，光束L1~L6分別配對至偵測通道CH1~C6。結果，放置於偵測通道CH1~CH6上之單批次六個樣品可為單色光光束L1~L6所照射，並有效率的完成qPCR偵測。
第12圖顯示本案螢光偵測裝置之操作機制之第二示範例。於本示範例中，螢光偵測裝置與前述第1圖至第5圖、第10A圖與第10B圖所示之螢光偵測裝置1具相同的元件、結構與功能，於此不再贅述。於本示範例中，六個光源32與六個第一濾光片33組配提供六道之光束L1~L6呈雙色光組合，以激發螢光反應混合物中的目標螢光探針。其中光束L1及L3可例如是相同的紅色光，而光束L2及L4可例如是相同之藍色光。以三個樣品放置於偵測通道CH1~CH3為例。雙色光偵測之操作機制可如第12圖所示般進行應用。其中共有六組偵測通道CH1~CH6。於一初始位置S1上，光束L1~L4分別配對至偵測通道CH3~CH6。偵測時，光源模組30先移動至一偵測位置S3，將光束L1~L3分別配對至偵測通道CH1~CH3。接者，光源模組30再移至另一偵測位置S4進行偵測，將光束L2~L4分別配對至偵測通道CH1~CH3。結果，放置於偵測通道CH1~CH3上之單批次三個樣品均可為雙色光光束L1~L4所照射，並有效率的完成qPCR偵測。
第13圖顯示本案螢光偵測裝置之操作機制之第三示範例。於本示範例中，螢光偵測裝置與前述第1圖至第5圖、第10A圖與第10B圖所示之螢光偵測裝置1具相同的元件、結構與功能，於此不再贅述。於本示範例中，六個光源32與六個第一濾光片33組配提供六道之光束L1~L6呈三色光組合，以激發螢光反應混合物中的目標螢光探針。其中光束L1可例如是紅色光，光束L2可例如是藍色光，而光束L3可例如是黃色光。以三個樣品放置於偵測通道CH1~CH3為例。三色光偵測之操作機制可如第13圖所示般進行應用。其中共有六組偵測通道CH1~CH6。於一初始位置S1上，光束L1~L3分別配對至偵測通道CH3~CH5。其中光束L1係配對至偵測通道CH3，此時三色光偵測機制即可啟動偵測。接著，光源模組30依序移動至偵測位置S2、S3、S4及S5，則偵測通道CH1~CH3可依次為三色光光束L1~L3所照射，並有效率的完成qPCR偵測。
第14A圖及第14B圖係分別顯示本案螢光偵測裝置之操作機制第四及第五示範例。於該等示範例中，螢光偵測裝置與前述第1圖至第5圖、第10A圖與第10B圖所示之螢光偵測裝置1具相同的元件、結構與功能，於此不再贅述。為整合多元功能於一螢光偵測裝置1中，六個光源32與六個第一濾光片33組配提供六道之光束L1~L6呈單色光與四色光組合，以激發螢光反應混合物中的目標螢光探針。其中光束L1可例如是紅色光，光束L2可例如是黃色光，光束L3可例如是綠色光，而光束L4~L6則為相同的藍色光。以三個樣品放置於偵測通道CH1~CH3為例。單色光偵測與四色光之偵測操作機制可同時於本案之螢光偵測裝置1上進行。其中四色光偵測之操作機制可如第14A圖所示般進行應用，而單色光偵測之操作機制可如第14B圖所示般進行應用。當然，螢光偵測裝置1可於單色光偵測至四色光偵測間有效率地彈性操作，於此便不再贅述。於其他實施例中，用以與偵測通道配對之光束數量可多於偵測通道之數量。為了提供單色光偵測至四色光偵測的多元功能，光源模組30可包含至少兩相鄰之光源適於提供相同顏色的光，及/或 至少兩相鄰之光源適於提供相異顏色的光。於一實施例中，至少兩相鄰之光源適於提供同色光之光束，例如第14A圖及第14B圖中之光束L4~L6，所述的兩相鄰之光源32更設置於複數個光源32排列的端處，俾以增加多元偵測之效率。於一實施例中，至少兩相鄰之光源32提供相同顏色的光，例如第14A圖及第14B圖中之光束L5~L6，更設置於複數個光束L1~L6排列的端處。
又於本實施例中，可採用分別由藍光及紅光激發之螢光染劑FITC及Cy5作為目標螢光探針。放置在偵測通道CH1上的可透光反應容器中填充有與目標螢光探針結合的核酸。根據實驗結果，兩種目標螢光探針之間的串擾效應(crosstalk effect)低，而不同濃度下螢光染劑FITC和Cy5的相關信噪如下表1所示。當濃度增加時，信噪比(SNR)的強度增加。 表 1
綜上所述，本案提供了一種螢光偵測裝置，整合有可切換相對位置之光源模組，以較低成本進行多元qPCR偵測應用。本案設計的光學結構使光源模組及偵測模組的尺寸小型化，也降低了成本，但仍然提供了令人信服的性能，且其信噪比(SNR)可達347倍。系統的整體尺寸約為150 mm110 mm38 mm。 螢光偵測裝置的元件和結構達成了光學系統的精簡化。可切換光源模組的排列設置提供了多元功能的效率光源。本案之螢光偵測裝置可同時應用於單色光偵測及多色光偵測之操作機制。不同於現有以濾光片轉輪、旋轉LED及偵測轉輪或平移偵測結構應用於多色PCR系統上的技術。本案實施例之設計採用固定式檢測器和透鏡組。光源和濾光片組的整合減少了光束色彩轉換過程中的錯位失準問題。又，光源和濾光片組的排列配合運動控制，可以實現單色光和多色光混合螢光檢測。光源與激發和發射濾光片組之佈置可更多元化。本案的螢光偵測裝置之結構精簡，且仍能靈活地滿足多工qPCR偵測應用的需求。
前述概述了數個實施例的特徵，使此技術領域具有通常知識者更容易理解本揭露。此技術領域具有通常知識者應應可以理解，本揭露可輕易作為其它結構或方法的設計或變化的基礎，以進行相同於所述實施例的目的及/或實現相同的優點。此技術領域具有通常知識者也應可理解與上述等同的結構或方法並未脫離本揭露之精神和保護範圍內，且在不脫離本揭露之精神和範圍內，可作各種改變、置換、與變化。
1‧‧‧螢光偵測裝置
10‧‧‧加熱模組
11‧‧‧加熱載座
12‧‧‧加熱腔
13‧‧‧第一光學透孔
14‧‧‧第二光學透孔
15‧‧‧加熱器
16‧‧‧散熱鰭片
20‧‧‧偵測模組
21‧‧‧偵測器
22‧‧‧會聚透鏡
23‧‧‧成像透鏡
24‧‧‧固定支架
30‧‧‧光源模組
32‧‧‧光源
33‧‧‧第一濾光片
34‧‧‧殼體
35‧‧‧第二濾光片
40‧‧‧致動模組
41‧‧‧可動支撐架
42‧‧‧致動器
43‧‧‧齒輪模組
44‧‧‧導軌模組
50‧‧‧基座
A1‧‧‧第一光軸
A2‧‧‧第二光軸
CH1~CH6‧‧‧偵測通道
L1~L6‧‧‧光束
S1~S6‧‧‧位置
θ‧‧‧角度
第1圖顯示本案實施例之螢光偵測裝置立體結構示意圖。
第2圖顯示第1圖之螢光偵測裝置的爆炸圖。
第3圖顯示第1圖之螢光偵測裝置的剖面圖。
第4圖為第3圖之側視圖。
第5圖顯示本案實施例中光源模組配對且對準至相對的偵測通道之示意圖。
第6圖顯示本案另一實施例之螢光偵測裝置立體結構示意圖。
第7圖顯示第6圖之螢光偵測裝置的爆炸圖。
第8圖顯示第6圖之螢光偵測裝置的剖面圖。
第9圖為第8圖之側視圖。
第10A圖顯示第1圖之螢光偵測裝置中光源模組、加熱模組與偵測模組之一相對位置關係圖。
第10B圖顯示第1圖之螢光偵測裝置中光源模組、加熱模組與偵測模組之另一相對位置關係圖。
第11圖顯示本案螢光偵測裝置之操作機制之第一示範例。
第12圖顯示本案螢光偵測裝置之操作機制之第二示範例。
第13圖顯示本案螢光偵測裝置之操作機制之第三示範例。
第14A圖顯示本案螢光偵測裝置之操作機制之第四示範例。
第14B圖顯示本案螢光偵測裝置之操作機制之第五示範例。

Claims (23)

  1. 一種螢光偵測裝置，包含： 一基座； 一加熱模組設置於該基座上，並且包含複數個加熱載座，其中每一該加熱載座分別適於容置一可透光反應容器，該可透光反應容器適於儲存有具至少一目標螢光探針之一螢光反應混合物； 一偵測模組設置於該基座上，並且與該加熱模組相組配形成複數個偵測通道，其中該複數個加熱載座分別位於該複數個偵測通道上； 一光源模組；以及 一致動模組設置於該基座上，與該光源模組連接，並且適於驅動該光源模組移動至對應該偵測模組的至少一預設位置，選擇性地與相對的該偵測通道上之該加熱載座配對成至少一組合。
  2. 如請求項1所述之螢光偵測裝置，其中該光源模組包含複數個光源以及複數個第一濾光片，其中該複數個光源分別相對於該複數個第一濾光片設置，且該光源與相對的該第一濾光片組配形成一第一光軸。
  3. 如請求項2所述之螢光偵測裝置，其中該複數個光源包含選自單色LED、雷射二極體、水銀燈和鹵素燈泡所組成之族群之一。
  4. 如請求項2所述之螢光偵測裝置，其中該光源模組包含複數個第二濾光片，分別與該第一濾光片相對，且該複數個第二濾光片位於該偵測模組與該加熱模組之間。
  5. 如請求項4所述之螢光偵測裝置，其中該複數個第一濾光片及該複數個第二濾光片包含單帶通濾光片。
  6. 如請求項4所述之螢光偵測裝置，其中該複數個第一濾光片包含激發濾光片，且該複數個第二濾光片包含發射濾光片。
  7. 如請求項2所述之螢光偵測裝置，其中該偵測模組包含複數個偵測器以及複數個光學透鏡組，其中該複數個偵測器分別相對於該複數個光學透鏡組設置，且該偵測器與相對的該光學透鏡組分別沿該偵測通道組配形成一第二光軸。
  8. 如請求項7所述之螢光偵測裝置，其中該偵測器包含選自矽光電二極體、光電倍增管、感光耦合元件、互補性金屬氧化半導體及雪崩光電二極體所組成之族群之一。
  9. 如請求項7所述之螢光偵測裝置，其中每一該光學透鏡組包含至少一會聚透鏡鄰設於該加熱模組，以及至少一成像透鏡鄰設於相對的該偵測器。
  10. 如請求項9所述之螢光偵測裝置，其中每一該光學透鏡組包含一發射濾光片，設置於該會聚透鏡與該成像透鏡之間。
  11. 如請求項7所述之螢光偵測裝置，其中每一該加熱載座包含一加熱腔、一第一光學透孔以及一第二光學透孔，其中該第一光學透孔與該第二光學透孔通過該加熱腔彼此連通，且該第二光學透孔位於所相對的該第二光軸上。
  12. 如請求項11所述之螢光偵測裝置，其中該第一光學透孔之直徑範圍介於1mm至2.5mm，且該第二光學透孔之直徑範圍介於2mm至3mm。
  13. 如請求項11所述之螢光偵測裝置，其中於該光源模組配對且對準至相對的該偵測通道上之該加熱載座時，該第一光軸與相對之該第二光軸分別透過該第一光學透孔與該第二光學透孔於該加熱腔內相交。
  14. 如請求項11所述之螢光偵測裝置，其中於該第一光軸與相對之該第二光軸分別透過該第一光學透孔與該第二光學透孔於該加熱腔內相交時，該第一光軸係自相對之該第二光軸傾斜一角度，該角度的範圍介於2度至12度。
  15. 如請求項1所述之螢光偵測裝置，其中該加熱模組更包含一加熱器，與該複數個加熱載座連接。
  16. 如請求項15所述之螢光偵測裝置，其中該加熱器包含一熱電致冷加熱器，用於熱循環控制。
  17. 如請求項15所述之螢光偵測裝置，其中該加熱模組更包含一散熱鰭片，連接至該加熱器。
  18. 如請求項1所述之螢光偵測裝置，其中該致動模組包含至少一致動器，其中該致動器包含自由流體或真空壓力驅動的旋轉致動器，壓電致動器，電致動聚合物致動器和電磁電動機所組成之族群之一。
  19. 如請求項18所述之螢光偵測裝置，其中該致動模組包含一可動支撐架，其中該光源模組設置於該可動支撐架上，且連接至該致動器，其中該致動器配驅動該可動支撐架以移動該光源模組選擇性地與相對的該偵測通道上之該加熱載座配對成至少一組合。
  20. 如請求項19所述之螢光偵測裝置，其中該致動模組包含一齒輪模組以及至少一導軌模組，其中該齒輪模組設置且連接於該致動器與該可動支撐架之間，該至少一導軌模組設置且連接於該可動支撐架與該基座之間。
  21. 如請求項1所述之螢光偵測裝置，更包含一可動支撐架，其中該光源模組設置於該可動支撐架上，且連接至該致動模組，其中該致動模組組配驅動該可動支撐架以移動該光源模組選擇性地與相對的該偵測通道上之該加熱載座配對成至少一組合。
  22. 如請求項1所述之螢光偵測裝置，其中該光源模組與相對的該偵測通道上之該加熱載座配對成之該組合的數量小於該複數個偵測通道的總數。
  23. 如請求項2所述之螢光偵測裝置，其中該複數個光源包含至少兩相鄰之光源適於提供相同顏色的光，以及至少兩相鄰之光源適於提供相異顏色的光，其中適於提供相同顏色的光之該至少兩相鄰之光源設置於鄰近該複數個光源排列的端處。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3100340B1 (fr) * 2019-09-04 2021-07-30 Arteion Dispositif d’entraînement pour un appareil d’analyse automatique pour diagnostic in vitro
CN112881719B (zh) * 2019-11-30 2024-01-16 深圳市帝迈生物技术有限公司 血液分析仪、检测装置
CN112300924A (zh) * 2020-08-25 2021-02-02 墨卓生物科技(上海)有限公司 一体式pcr仪及其控制方法
CN114381361B (zh) * 2020-10-19 2024-02-13 台达电子国际（新加坡）私人有限公司 光活化装置及其控制方法
DE112021004082T5 (de) * 2020-12-14 2023-06-01 Suzhou Gendx Biotech Co., Ltd. Tragbare Fluoreszenzdetektionsvorrichtung
CN113391058A (zh) * 2021-05-25 2021-09-14 安徽惠邦生物工程有限公司 一种干式尿液分析仪的智能上加热模块
CN114705665A (zh) * 2022-06-02 2022-07-05 圣湘生物科技股份有限公司 荧光检测装置及荧光检测方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103499466B (zh) * 2006-01-18 2017-04-12 阿戈斯治疗公司 用于处理封闭容器中的样品的系统和方法以及相关装置
US7933011B2 (en) * 2007-07-12 2011-04-26 Smiths Detection Inc. Fiber optic detection system
FR2933192B1 (fr) * 2008-06-25 2010-09-17 Horiba Abx Sas Dispositif et procede de mesure electro optique destines a la classification et au comptage d'elements microscopiques.
JP6027321B2 (ja) 2012-03-06 2016-11-16 公益財団法人神奈川科学技術アカデミー 高速遺伝子増幅検出装置
CN105092544A (zh) * 2014-05-12 2015-11-25 绍兴安尼特微电子科技有限公司 一种荧光定量pcr检测仪光学激发和检测系统
CN104388307B (zh) * 2014-11-24 2016-05-25 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 一种液滴式样品荧光检测系统和方法
CN105524826A (zh) * 2016-01-12 2016-04-27 天津喜诺生物医药有限公司 一种qpcr多通道移动光源的检测装置
EP3460038B1 (en) 2016-05-18 2024-04-10 Go!Foton, Inc. Reaction treatment device, and method for controlling reaction treatment device
CN106525803B (zh) * 2016-12-12 2023-07-04 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 生物成像仪
CN106770114B (zh) * 2016-12-23 2018-03-13 西安交通大学 一种高通量测序碱基荧光识别系统装置与方法
CN106754292B (zh) 2017-01-12 2017-10-31 武汉菲思特生物科技有限公司 用于焦磷酸测序的dna单链分离器及分离方法

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