TWI693393B - 多色螢光偵測裝置 - Google Patents

Abstract

一種多色螢光偵測裝置包含螢光槽體、發光單元、偵測單元及致動單元。螢光槽體用以容置螢光混合物。發光單元包含光源及第一可調式濾光片，其中光源提供寬帶照明，且第一可調式濾光片基於不同位置或角度而允許不同通帶的光束通過，以激發螢光混合物。偵測單元包含第二可調式濾光片及光偵測器，其中第二可調式濾光片基於不同位置或角度而允許從螢光混合物發射出具不同通帶的光束通過，且光偵測器接收螢光訊號並將其轉換為電子訊號。致動單元架構於驅動第一及第二可調式濾光片至不同位置或角度，以分別控制第一及第二可調式濾光片之通帶變化。

Description

多色螢光偵測裝置

本案係關於一種螢光偵測裝置，尤指一種多色螢光偵測裝置。

近年來，針對不同目的取得大量特定片段DNA的需求越來越高，而在現行DNA定序技術中，聚合酶連鎖反應(Polymerase Chain Reaction，PCR)為其中一種最經濟且快速的技術，可在短時間內擴增十億拷貝的目標DNA片段。PCR技術已被廣泛應用，例如用於遺傳鑑定的選擇性DNA分離、考古學分析古DNA的鑑識分析、基因檢測和組織分型的醫學應用、醫院和研究機構對傳染性疾病的快速和特異性診斷、食品安全的環境危害監測、以及犯罪調查的指紋鑑定等。PCR技術只需要利用從血液或組織中取得的小量DNA試樣，並將螢光染劑加入核酸溶液中，即可透過螢光分子偵測到擴增的DNA片段。

螢光染劑偵測技術通常被用於同步偵測及分析是否有目標核酸分子存在於一批次生物試樣中。在特定波長的光源照射至目標核酸後， DNA結合染劑或核酸上的螢光結合探針會產生反應而發出螢光訊號，此螢光訊號即代表有目標核酸分子的存在。此技術被應用在新式PCR技術，稱為即時定量PCR (real time quantitative PCR)或qPCR。相較於傳統PCR技術，也就是所謂的終點PCR偵測(end-point PCR detection)，qPCR為具有較高靈敏度及較佳準確性的早期PCR偵測(early-phase PCR detection)。而光學裝置乃是qPCR技術用以偵測從特定核酸區段發出的螢光所不可或缺的工具，此光學裝置必須提供光源以在特定波長激發螢光探針，且同時偵測從探針發出的螢光訊號。

螢光偵測系統已在多種領域中成熟發展，例如螢光光譜及螢光顯微鏡的應用。利用單色光源加上一組濾鏡及光學元件的配置，即可輕易應用於特定螢光探針。然而，用於便攜式qPCR系統的多色螢光偵測裝置因其成本、尺寸及高信噪比(signal-to-noise ratio，SNR)，故在市場上有開發的困難且尚未得到解決。又，由於傳統多色qPCR系統中濾鏡組合的選擇有限，使用者也因此受限於使用少數幾種螢光基團。

因此，為了改善前述習知技術的缺失，實有必要提供一種改良的螢光偵測裝置，以用於多色的qPCR應用。

本案的目的在於提供一種多色螢光偵測裝置，以減小裝置的尺寸及重量，且在較低成本的便攜式qPCR系統中仍能提供優異性能及廣泛的螢光基團選擇。

為達上述目的，本案之一較廣義實施態樣為提供一種多色螢光偵測裝置，包含：一螢光槽體，用以容置一螢光混合物；一發光單元，包含至少一光源及至少一第一可調式濾光片，其中該光源提供一寬帶照明，且該第一可調式濾光片基於該第一可調式濾光片之不同位置或角度而允許不同通帶的光束通過，以激發該螢光混合物；一偵測單元，包含至少一第二可調式濾光片及至少一光偵測器，其中該第二可調式濾光片基於該第二可調式濾光片之不同位置或角度而允許從該螢光混合物所發射出具不同通帶的光束通過，且該光偵測器接收螢光訊號並將該螢光訊號轉換為電子訊號；以及一致動單元，架構於驅動該第一可調式濾光片及該第二可調式濾光片至不同位置或角度，以分別控制該第一可調式濾光片及該第二可調式濾光片之通帶變化。

在一實施例中，該發光單元之該第一可調式濾光片及該偵測單元之該第二可調式濾光片皆包含一角度可變濾光片或一線性可變濾光片。

在一實施例中，該發光單元之該第一可調式濾光片及該偵測單元之該第二可調式濾光片的最大通帶為60 nm。

在一實施例中，該光源為一發光二極體。

在一實施例中，一針孔設置於該發光單元之該第一可調式濾光片的前端，且該針孔具有2±0.5 mm之孔徑。

在一實施例中，該發光單元更包含一聚焦光學元件，設置於該發光單元之該第一可調式濾光片及該螢光槽體之間。該聚焦光學元件的位置從該光源的光軸偏移1.3±0.2 mm。

在一實施例中，該螢光槽體具有一前孔及一後孔。該前孔位於從一直接光軸以順時針方向傾斜7度的位置。

在一實施例中，該多色螢光偵測裝置更包含一加熱器，用以提供溫度控制予該螢光混合物。該加熱器包含一熱電致冷加熱器。

在一實施例中，該偵測單元更包含一會聚光學元件，設置於該螢光槽體及該偵測單元之該第二可調式濾光片之間。

在一實施例中，該偵測單元更包含一成像光學元件，設置於該偵測單元之該第二可調式濾光片及該光偵測器之間。

在一實施例中，該光偵測器包含矽光電二極體。

在一實施例中，該致動單元包含一伺服馬達、一由流體或真空壓力驅動的旋轉致動器、一壓電致動器、一電動聚合物致動器、或一電磁馬達。

在一實施例中，該多色螢光偵測裝置更包含複數個呈線性排列的通道，且每一通道具有各自的該光源、該螢光槽體、該光偵測器、及一組該第一及第二可調式濾光片。

在一實施例中，該多色螢光偵測裝置更包含複數個呈線性排列的通道，且每一通道具有各自的該光源、該螢光槽體及該光偵測器，其中單一組之該第一及第二可調式濾光片依序移動於該複數個通道中。

在一實施例中，該發光單元之該第一可調式濾光片及該偵測單元之該第二可調式濾光片皆包含一角度可變濾光片。

在一實施例中，致動單元具有複數個預設架構，以分別偵測複數個螢光染劑。

體現本案特徵與優點的一些典型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。

本案提供一種多色螢光偵測裝置，其係為一種可依序發光照射呈線性排列的多螢光試樣，且依序偵測由探針發射出之特定螢光訊號的光學模組。在qPCR擴增過程中，此裝置藉由改變濾光片的方位來提供具有不同顏色的光束以激發不同螢光探針，以及偵測由探針發射出之螢光訊號，故本案可用於具有多種顏色的螢光混合物。

請參閱第1圖及第2圖，其中第1圖顯示本案較佳實施例之多色螢光偵測裝置示意圖，第2圖顯示第1圖之多色螢光偵測裝置的剖面圖。如第1圖及第2圖所示，多色螢光偵測裝置主要包含一發光單元1、一加熱單元2、一偵測單元3及一致動單元4。發光單元1設置於加熱單元2之前端，偵測單元3設置於加熱單元2之後端，而致動單元4則分別與發光單元1及偵測單元3連接。

發光單元1包含至少一光源11及至少一第一可調式濾光片(tunable filter) 12，其中光源11提供一寬帶照明(broad band illumination)，第一可調式濾光片12包含一光學濾光片，其可在光從不同位置或角度進入第一可調式濾光片12時允許不同通帶(pass band)的光束通過。因此，藉由驅動第一可調式濾光片12至不同位置或角度，便可選擇性地激發螢光混合物中的不同螢光染劑。加熱單元2包含一加熱器21及至少一螢光槽體22，其中加熱器21提供qPCR擴增程序的溫控，而螢光槽體22則用以容置具有螢光混合物的液體容器。偵測單元3包含至少一第二可調式濾光片31及至少一光偵測器(photo-detector) 32。同樣地，當第二可調式濾光片31被旋轉至不同角度或移動至不同位置時，第二可調式濾光片31可允許從螢光混合物中的不同螢光染劑所發射出具不同通帶的光束通過。第一可調式濾光片12及第二可調式濾光片31係架構為可對應驅動，以偵測一特定螢光染劑。光偵測器32則接收螢光訊號並將螢光訊號轉換為電子訊號。致動單元4驅動發光單元1之第一可調式濾光片12及偵測單元3之第二可調式濾光片31至不同位置或角度，以分別控制激發及發射之通帶變化，藉此符合目標螢光探針之特定波長。在一實施例中，致動單元4具有複數個預設架構，以分別偵測不同螢光染劑。當致動單元4在不同架構間切換時，第一可調式濾光片12及第二可調式濾光片31兩者被對應地驅動，以控制用於激發及發射之通帶變化，藉此進行不同螢光染劑的偵測。

光源11所發出的光係位於可見光波長範圍的寬帶中，以涵蓋目標激發波長。在一實施例中，光源11為具有10度視角的發光二極體(LED)。然而，本案之光源11不限於LED，其他光源，例如涵蓋可見光波長的汞燈及鹵素燈等，皆可適用於本案。

在一實施例中，發光單元1包含一殼體15，且複數個通道以線性排列方式形成於殼體15中。每一通道具有各自的光源11，且具有2±0.5 mm孔徑的針孔14設置於第一可調式濾光片12之塗層表面的前端。舉例來說，如第1圖所示，多色螢光偵測裝置共包含三個呈線性排列的通道。當然，通道的數量不限於三，其可根據不同需求而變化。

在一實施例中，發光單元1之殼體15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。其他材質，例如具有低反射性的黑色塑膠材質，或是塗佈有具低反射性及高吸收性之黑色陽極塗層的鋁材，皆可適用於本案。

在一實施例中，發光單元1更包含一聚焦光學元件(focusing optics) 13，設置於第一可調式濾光片12及螢光槽體22之間。聚焦光學元件13可將濾光後的光束會聚至置放於螢光槽體22中的液體容器。聚焦光學元件13的位置從光源11的光軸向下偏移約1.3±0.2 mm，其係為了降低雜訊的優化設計。聚焦光學元件13由BK7玻璃製成，但其他類型的光學等級聚合物亦可適用於本案。

第3A、3B及3C圖顯示發光單元的光學路徑，其中第一可調式濾光片分別旋轉至0、40及75度位置，第4圖則顯示第3A、3B及3C圖的重疊光學路徑。如第2至4圖所示，光源11所提供的光束首先通過針孔14，接著由第一可調式濾光片12進行濾光，濾光後的光束則由聚焦光學元件13會聚至置放於螢光槽體22中的液體容器，以激發目標探針的螢光染劑。

發光單元1之第一可調式濾光片12係作為激發濾光片，且第一可調式濾光片12之角度旋轉方位係面向聚焦光學元件13。此外，具有2±0.5 mm孔徑的針孔14須設置於第一可調式濾光片12之塗層表面的前端。在一實施例中，每一通道中的第一可調式濾光片12之尺寸為6 x 9 x 2 mm，但其尺寸可根據不同應用而變化。針孔14的設置可防止大角度的激發光束產生散射光而形成背景雜訊之一。

第5圖顯示發光單元之第一可調式濾光片的光譜。如第5圖所示，當第一可調式濾光片12的旋轉角度增加時，第一可調式濾光片12的光譜會逐漸偏移到較短波長區域。第一可調式濾光片12的最大通帶約為60 nm。藉由選擇適當的螢光染劑，發光單元1可激發一系列激發波長落入光譜範圍內的螢光混合物，故為潛在客戶提供了更高的染劑選擇靈活性。

在一實施例中，第一可調式濾光片12包含一角度可變濾光片(angle variable filter，AVF)。第一可調式濾光片12的峰值波長可因旋轉而偏移達60 nm。然而，其他類型的可調式濾光片亦可適用於本案，例如線性可變濾光片(linear variable filter)。位於光學通道前端的此類型濾光片的線性偏移可選擇性地讓特定波長的光訊號通過。

請再參閱第1至2圖。置放於加熱單元2之螢光槽體22中的液體容器可為一PCR管件，用以於qPCR擴增及偵測期間容置一生物試樣。螢光槽體22的前側及後側皆具有一圓形孔，用於傳輸激發及發射光訊號。前孔221係作為激發光之入口。前孔221之孔徑約為2.5 mm，且前孔221位於從直接光軸以順時針方向傾斜7度的位置，以實現最大光強度。後孔222的孔徑約為3 mm，且後孔222位於系統的軸線上。

螢光槽體22的材質為具有優異導熱性的銅，但其他例如鋁等熱傳導材料亦可適用於本案。每個螢光槽體22皆呈線性排列，以利進行批次試驗。

螢光槽體22安裝在加熱器21的頂部。在一實施例中，加熱器21可包含但不限於熱電致冷(thermoelectric cooling，TEC)加熱器，其可隨著輸入電流的變化而循環式地調控溫度，且TEC加熱器的溫控可達小數點的度數，故可滿足循環式PCR擴增程式的需求。相較於其他熱循環儀(thermal cycler)，小巧的TEC加熱器有助於系統的小型化，且TEC加熱器具有較長使用壽命，且易於維護。當然，其他經由空氣或液體的傳統熱循環方法也可適用於本案。

在一實施例中，偵測單元3更包含一會聚光學元件(condensing optics) 33，設置於螢光槽體22及偵測單元3之第二可調式濾光片31之間。會聚光學元件33收集自螢光混合物發出的螢光，並折射為均勻分佈平行光束至偵測單元3之第二可調式濾光片31上。會聚光學元件33的曲率半徑為4 mm，且平面面向螢光混合物。會聚光學元件33由BK7玻璃製成，但其他類型的玻璃、光學等級聚合物、或陶瓷亦可適用於本案。

在一實施例中，偵測單元3更包含一成像光學元件(imaging optics) 34，設置於偵測單元3之第二可調式濾光片31及光偵測器32之間。成像光學元件34將濾光後之螢光聚焦於光偵測器32之成像平面上。成像光學元件34由BK7玻璃製成，且其曲率半徑約為11 mm。然而，其他類型的光學等級材質，例如聚合物、玻璃或陶瓷等，亦可適用於本案。

在一實施例中，光偵測器32包含矽光電二極體，但其他類型的偵測器，例如光電倍增管(photomultiplier tube，PMT)、電荷耦合元件(charge-coupled device，CCD)、互補金屬氧化半導體(complementary metal-oxide semiconductor，CMOS)、或雪崩光電二極體(avalanche photodiode，APD)亦可適用於本案。

在一實施例中，偵測單元3更包含一光電二極體放大器，以將電流轉換為伏特，且將電訊號放大至10⁸ 倍，以供進一步之資料分析及利用。

第6A、6B及6C圖顯示偵測單元的光學路徑，其中第二可調式濾光片分別旋轉至0、40及75度位置，第7圖則顯示第6A、6B及6C圖的重疊光學路徑。如第2及6A至7圖所示，自螢光槽體22中之螢光混合物發出的螢光先由會聚光學元件33會聚至偵測單元3之第二可調式濾光片31，接著濾光後的螢光則由成像光學元件34聚焦於光偵測器32之成像平面上。

偵測單元3之第二可調式濾光片31係作為發射濾光片，且第二可調式濾光片31之角度旋轉方位係面向成像光學元件34。第二可調式濾光片31之塗層表面則面向會聚光學元件33。在一實施例中，每一通道中的第二可調式濾光片31之尺寸為6 x 9 x 2 mm，但其尺寸可根據不同應用而變化。

在一實施例中，第二可調式濾光片31包含一角度可變濾光片。第二可調式濾光片31的峰值波長可因旋轉而偏移達60 nm。然而，其他類型的可調式濾光片亦可適用於本案，例如線性可變濾光片。位於光學通道前端的此類型濾光片的線性偏移可選擇性地讓特定波長的光訊號通過。

類似於發光單元1之第一可調式濾光片12，當第二可調式濾光片31的旋轉角度增加時，偵測單元3的第二可調式濾光片31的光譜也會逐漸偏移到較短波長區域。第二可調式濾光片31的最大通帶約為60 nm。藉由選擇適當的螢光染劑，偵測單元3可偵測發射波長落入光譜範圍內的螢光，故為潛在客戶提供了更高的染劑選擇靈活性。

根據本案之構想，只要螢光染劑的激發(Ex)波長及發射(Em)波長落入角度可變濾光片組(AVF set)之光譜範圍的螢光染劑皆可適用於本案，其中，角度可變濾光片組包含激發濾光片(即發光單元1之第一可調式濾光片12)及發射濾光片(即偵測單元3之第二可調式濾光片31)。在一實施例中，所選的角度可變濾光片組可激發及偵測激發波長介於487-547 nm及發射波長介於500-560 nm的螢光染劑。第8圖顯示可選用的螢光染劑範例。舉例來說，FAM染劑適用於其中一組角度可變濾光片組，其中激發濾光片旋轉60度，而發射濾光片旋轉50度。當然，旋轉角度不限於精準的60度及50度，亦可為60±5度及50±5度。

在一實施例中，添加於PCR管件中且由本案螢光偵測裝置偵測的螢光染劑數量為至少一種。當採用單一螢光時，非特定螢光染劑的激發及發射波長須落入所設計的角度可變濾光片組的通帶中。

特別的是，本案螢光偵測裝置主要是設計用於多色(multicolor)或多重(multiplexing)螢光偵測。PCR管件可包含複數個不同螢光探針，以偵測不同目標。藉由選擇適當的螢光染劑及旋轉角度可變濾光片組於適當的角度，不同的目標即可於單一試樣中被依序偵測。在此情形下，角度可變濾光片組的組合及螢光染劑混合物必須特定，且特定螢光染劑的激發及發射波長須落入所設計的角度可變濾光片組的通帶中。

舉例來說，其中一種角度可變濾光片組可用來偵測包含FAM、Alexa 514及HEX的三色染劑組合。表1顯示螢光染劑及角度可變濾光片組的旋轉角度示範例。第9A、9B及9C圖顯示FAM、Alexa 514及HEX之三色組合的光學性能，表2顯示FAM、Alexa 514及HEX之三色組合的信噪比(signal to noise ratio，SNR)。如第9A、9B及9C圖及表2所示，本案螢光偵測裝置提供了相當優異的性能，且FAM、Alexa 514及HEX的信噪比可高達60。 表1

表2

第10A、10B及10C圖顯示FAM、Alexa 514及HEX之三色組合的串擾效應(crosstalk effect)。如第10A、10B及10C圖所示，低濃度目標染劑的螢光訊號甚至比高濃度鄰近染劑的螢光訊號還強，故本案螢光偵測裝置對FAM、Alexa 514及HEX之三色組合呈現相當低的串擾效應。又，信背比(signal to background ratio，SBR)可由公式：SBR=目標染劑之PD電壓/鄰近染劑之PD電壓來計算。只要信背比大於或等於2，螢光混合物之間的串擾效應即可忽略。

當然，本案的螢光染劑組合不限於FAM、Alexa 514及HEX，表3至表5即顯示在其他實施例中所設計的角度可變濾光片組的組合及螢光染劑混合物。 表3

表4

表5

請再參閱第1至2圖。致動單元4包含一第一致動器41及一第二致動器42，其係分別與發光單元1及偵測單元3連接，以驅動激發濾光片(即發光單元1之第一可調式濾光片12)及發射濾光片(即偵測單元3之第二可調式濾光片31)，藉此控制激發及發射之通帶變化，以對應符合目標螢光探針的特定波長。

在一實施例中，致動單元4可包含但不限於伺服馬達、由流體或真空壓力驅動的旋轉致動器、壓電(PZT)致動器、電動聚合物(EAP)致動器、或電磁馬達。此外，致動單元4可針對特定角度進行數位驅動，或是依需求以連續轉動方式進行類比驅動。

在一實施例中，多色螢光偵測裝置的通道數量為至少一個。如第1圖所示的多色螢光偵測裝置為三通道螢光偵測裝置。換言之，有三個發光通道、三個螢光槽體22及三個偵測通道，且每一發光通道映射於對應的螢光槽體22及偵測通道。三個通道呈線性排列，以進行批次試驗，且每一通道具有各自的光源11、螢光槽體22、光偵測器3、及一組第一及第二可調式濾光片12、31。因此，本案之多色螢光偵測裝置亦可作為多通道螢光偵測裝置。當然，光學通道的數量不限於三個，且可根據不同需求做調整。

在一實施例中，激發及發射濾光片組的數量可為一組。換句話說，第一可調式濾光片12及第二可調式濾光片31組可無須在每個通道中配置，且僅有單一組第一及第二可調式濾光片12、31共用於複數個通道。藉由將單一組第一及第二可調式濾光片12、31依序移動於複數個通道中，仍可使此裝置應用於多色偵測，且使多色螢光偵測裝置的組裝更加簡化。

在一實施例中，通道的配置不限於線性排列，亦可因應不同應用而為任何配置。

綜上所述，本案提供之多色螢光偵測裝置包含發光單元、加熱單元、偵測單元及致動單元。特別是，發光單元包含可調式激發濾光片，而偵測單元包含可調式發射濾光片。藉由旋轉或移動濾光片，可使本案裝置激發及偵測一系列波長落入濾光片通帶中的螢光混合物，故可應用在具多種顏色的螢光混合物。多色螢光偵測裝置可包含複數個呈線性排列的通道，以進行批次試驗，故亦可作為多通道螢光偵測裝置。多色螢光偵測裝置更與加熱單元整合，以進行qPCR應用的溫度控制。本案設計可達成尺寸小型化且降低了裝置成本。本案裝置具有小巧的光學結構，且系統總尺寸約為85 x 30 x 23 mm。此小型化裝置仍然為多色應用提供了優異性能，且具有高性噪比及低串擾效應。此裝置更具有寬廣的檢測帶寬，且為潛在客戶提供了更高的染劑選擇靈活性。因此，本案可減小多色螢光偵測裝置的尺寸及重量，且在較低成本的便攜式qPCR系統中仍能提供優異性能及廣泛的螢光基團選擇。

縱使本發明已由上述實施例詳細敘述而可由熟悉本技藝人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。

1‧‧‧發光單元11‧‧‧光源12‧‧‧第一可調式濾光片13‧‧‧聚焦光學元件14‧‧‧針孔15‧‧‧殼體2‧‧‧加熱單元21‧‧‧加熱器22‧‧‧螢光槽體221‧‧‧前孔222‧‧‧後孔3‧‧‧偵測單元31‧‧‧第二可調式濾光片32‧‧‧光偵測器33‧‧‧會聚光學元件34‧‧‧成像光學元件4‧‧‧致動單元41‧‧‧第一致動器42‧‧‧第二致動器

第1圖顯示本案較佳實施例之多色螢光偵測裝置示意圖。 第2圖顯示第1圖之多色螢光偵測裝置的剖面圖。 第3A、3B及3C圖顯示發光單元的光學路徑，其中第一可調式濾光片分別旋轉至0、40及75度位置。 第4圖顯示第3A、3B及3C圖的重疊光學路徑。 第5圖顯示發光單元之第一可調式濾光片的光譜。 第6A、6B及6C圖顯示偵測單元的光學路徑，其中第二可調式濾光片分別旋轉至0、40及75度位置 第7圖顯示第6A、6B及6C圖的重疊光學路徑。 第8圖顯示可選用的螢光染劑範例。 第9A、9B及9C圖顯示FAM、Alexa 514及HEX之三色組合的光學性能。 第10A、10B及10C圖顯示FAM、Alexa 514及HEX之三色組合的串擾效應。

1‧‧‧發光單元

11‧‧‧光源

12‧‧‧第一可調式濾光片

13‧‧‧聚焦光學元件

2‧‧‧加熱單元

21‧‧‧加熱器

22‧‧‧螢光槽體

3‧‧‧偵測單元

31‧‧‧第二可調式濾光片

32‧‧‧光偵測器

33‧‧‧會聚光學元件

4‧‧‧致動單元

41‧‧‧第一致動器

42‧‧‧第二致動器

Claims (20)

1. 一種多色螢光偵測裝置，包含： 一螢光槽體，用以容置一螢光混合物； 一發光單元，包含至少一光源及至少一第一可調式濾光片，其中該光源提供一寬帶照明，且該第一可調式濾光片基於該第一可調式濾光片之不同位置或角度而允許不同通帶的光束通過，以激發該螢光混合物； 一偵測單元，包含至少一第二可調式濾光片及至少一光偵測器，其中該第二可調式濾光片基於該第二可調式濾光片之不同位置或角度而允許從該螢光混合物所發射出具不同通帶的光束通過，且該光偵測器接收螢光訊號並將該螢光訊號轉換為電子訊號；以及 一致動單元，架構於驅動該第一可調式濾光片及該第二可調式濾光片至不同位置或角度，以分別控制該第一可調式濾光片及該第二可調式濾光片之通帶變化。
2. 如請求項1所述的多色螢光偵測裝置，其中該發光單元之該第一可調式濾光片及該偵測單元之該第二可調式濾光片皆包含一角度可變濾光片或一線性可變濾光片。
3. 如請求項1所述的多色螢光偵測裝置，其中該發光單元之該第一可調式濾光片及該偵測單元之該第二可調式濾光片的最大通帶為60 nm。
4. 如請求項1所述的多色螢光偵測裝置，其中該光源為一發光二極體。
5. 如請求項1所述的多色螢光偵測裝置，其中一針孔設置於該發光單元之該第一可調式濾光片的前端。
6. 如請求項5所述的多色螢光偵測裝置，其中該針孔具有2±0.5 mm之孔徑。
7. 如請求項1所述的多色螢光偵測裝置，其中該發光單元更包含一聚焦光學元件，設置於該發光單元之該第一可調式濾光片及該螢光槽體之間。
8. 如請求項7所述的多色螢光偵測裝置，其中該聚焦光學元件的位置從該光源的光軸偏移1.3±0.2 mm。
9. 如請求項1所述的多色螢光偵測裝置，其中該螢光槽體具有一前孔及一後孔。
10. 如請求項9所述的多色螢光偵測裝置，其中該前孔位於從一直接光軸以順時針方向傾斜7度的位置。
11. 如請求項1所述的多色螢光偵測裝置，更包含一加熱器，用以提供溫度控制予該螢光混合物。
12. 如請求項11所述的多色螢光偵測裝置，其中該加熱器包含一熱電致冷加熱器。
13. 如請求項1所述的多色螢光偵測裝置，其中該偵測單元更包含一會聚光學元件，設置於該螢光槽體及該偵測單元之該第二可調式濾光片之間。
14. 如請求項1所述的多色螢光偵測裝置，其中該偵測單元更包含一成像光學元件，設置於該偵測單元之該第二可調式濾光片及該光偵測器之間。
15. 如請求項1所述的多色螢光偵測裝置，其中該光偵測器包含矽光電二極體。
16. 如請求項1所述的多色螢光偵測裝置，其中該致動單元包含一伺服馬達、一由流體或真空壓力驅動的旋轉致動器、一壓電致動器、一電動聚合物致動器、或一電磁馬達。
17. 如請求項1所述的多色螢光偵測裝置，更包含複數個呈線性排列的通道，且每一通道具有各自的該光源、該螢光槽體、該光偵測器、及一組該第一及第二可調式濾光片。
18. 如請求項1所述的多色螢光偵測裝置，更包含複數個呈線性排列的通道，且每一通道具有各自的該光源、該螢光槽體及該光偵測器，其中單一組之該第一及第二可調式濾光片依序移動於該複數個通道中。
19. 如請求項1所述的多色螢光偵測裝置，其中該發光單元之該第一可調式濾光片及該偵測單元之該第二可調式濾光片皆包含一角度可變濾光片。
20. 如請求項1所述的多色螢光偵測裝置，其中該致動單元具有複數個預設架構，以分別偵測複數個螢光染劑。

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