CN114015550B - 一种荧光定量pcr光学检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种荧光定量PCR光学检测装置,属于生物学及医学的检测领域,包括壳体,所述壳体内设有多个通道,各个所述通道内对应设有光学检测模块,所述光学检测模块包括激发单元和发射单元,所述激发单元还包括光源、TIR准直透镜,所述发射单元还包括硅光电倍增管,二者共用一个二相分色镜;所述激发单元中的光源射出激发光,穿过所述TIR准直透镜,经过所述二相分色镜的折射后,进入所述反应杯内,形成激发光路;所述发射单元中的荧光物质发出发射光,经过所述二相分色镜的透射后,进入所述硅光电倍增管,形成发射光路;通过在光学检测模块中采用T形光路布局,将激发光路和发射光路进行有效整合,使得检测设置整体结构紧凑、可靠。
Description
技术领域
本发明属于生物学及医学的检测领域,具体涉及一种荧光定量PCR光学检测装置。
背景技术
PCR(Polymerase Chain Reaction的简称),即聚合酶链式反应,是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术。现代分子生物学中,PCR技术已经成为现代分子生物学实验工作的关键技术,被广泛地应用于医学、农业、检验检疫等领域中;实时荧光定量PCR(英文全称:Quantitative Real-time PCR)是一种在DNA扩增反应中,以荧光化学物质测试每次聚合酶链式反应循环后产物总量的方法,即通过内参或者外参法对待测样品中的特定DNA序列进行定量分析的方法。实时荧光定量PCR技术能实现对DNA模板的定量分析,对分子生物学研究和医学研究等具有重要意义。
现在技术中,如公开号为CN112626185A的中国专利提供了一种荧光定量PCR检测装置,包括PCR反应管和分叉光纤,分叉光纤包括光纤束端和光纤分支端,光纤束端包括中心激光路径、光源激发路径和荧光检测路径,光纤分支端上设置有第一光源激发装置、第二光源激发装置和荧光检测装置。该PCR检测装置是通过将样本反应溶液加入到PCR反应管内,采用光纤束端使得不同能量激光照射样本溶液,从而让光学传感器收集样本溶液产生的荧光,实现微量样本检测的目的。但是,此种结构的检测装置在PCR荧光定量实践过程中仍存在不少问题:一方面,采用光纤束端使得不同能量激光照射样本溶液,照射式的光程差会使得检测结果存在偏差;另一方面,在检测装置内分布光纤束端相当复杂,体积较大,需要在反应孔板的每一个反应杯杯口处设置光纤束端,生产成本较高。
因此,针对现有技术中存在的问题,亟需提供一种体积小、成本低、检测稳定可靠的荧光定量PCR光学检测装置。
发明内容
针对相关技术中的问题,本发明提出一种荧光定量PCR光学检测装置,以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
本发明的技术方案是这样实现的:一种荧光定量PCR光学检测装置,设置在反应孔板上,所述反应孔板上设置有多个呈间距均匀分布的反应杯,所述反应杯的杯口朝上布置,所述反应杯内盛有待光学检测的反应混合物,所述反应混合物内混合有荧光物质,
包括壳体,所述壳体由至少两个壳体单元拼合而成,两两所述壳体单元之间形成若干个具有三通管结构的通道,各个所述通道内对应设有光学检测模块,所述光学检测模块包括激发单元和发射单元,所述激发单元和发射单元共用一个二相分色镜,所述激发单元还包括光源、TIR准直透镜,所述发射单元还包括硅光电倍增管,所述通道的前端依次设有所述光源、TIR准直透镜,所述通道的管道交叉处设有所述二相分色镜,所述通道的中端连通至所述反应杯的杯口,所述通道的后端设有所述硅光电倍增管;
需要说明的是,一方面,激发光路采用TIR准直透镜,对发散光进行全角度准直,能够极大减少激发光能量损失;而且,发射光路的接收模块采用硅光电倍增管,相较于传统光电倍增管,具有体积小、光电数据易转换等特点;相较于采用CCD、光电二极管的检测装置而言,具有超灵敏度、分辨率高、检测范围广等特点;
另一方面,发射光的检测模块采用硅光电倍增管,是一种新型的光电探测器件,由工作在盖革模式的雪崩二极管阵列组成,具有增益高、灵敏度高、光谱检测范围广、偏置电压低、对磁场不敏感、结构紧凑等特点,可检测到极微弱光,实现光电数据转换,而传统的普通光电倍增管,体积较大,装配在PCR光学检测装置上,整体显得较为笨重。
所述激发单元中的光源射出激发光,所述激发光穿过所述TIR准直透镜,经过所述二相分色镜的折射后,进入所述反应杯内,激发所述荧光物质,形成激发光路;所述发射单元中的荧光物质在激发作用下发出发射光,所述发射光经过所述二相分色镜的透射后,进入所述硅光电倍增管,形成发射光路。
在本发明中,通过在光学检测模块中采用T形光路布局,实现荧光定量PCR光学检测,将激发光路和发射光路进行有效整合,使得检测设置整体结构紧凑、可靠、体积小,具备较强的防干扰特性。
优选的,所述二相分色镜与所述反应杯的杯口之间还设有第一平凸透镜;
需要说明的是,在激发光路中,激发光经过二相分色镜的折射后形成平行光,平行光借助第一平凸透镜的聚焦后聚焦在PCR反应杯的反应混合物的液面以下,完成激发过程;
在发射光路中,荧光物质在特定波长范围光谱激发下发射出其它特定波长光谱,发射光经过第一平凸透镜进行光线准直,准直光经过二相分色镜发生透射形成透射光,透射光射入所述硅光电倍增管,完成发射过程。
进一步优选的,所述激发单元的TIR准直透镜与所述二相分色镜之间还依次设有准直圆柱透镜、第一窄带滤光片;
需要说明的是,激发单元的光源发出的激发光是呈一定发射角度的散射光,散射光经过TIR准直透镜的一次准直和准直圆柱透镜的二次准直后,大部分散射光将准直为平行光。平行光经过特定波长范围的第一窄带滤光片后,可以过滤掉要求波长范围外的光谱,过滤后的光谱波长更为精准,经过二相分色镜发生折射,射入所述反应杯内,完成激发光路。
进一步优选的,所述发射单元的硅光电倍增管与所述二相分色镜之间还依次设有第二平凸透镜、第二窄带滤光片;
需要说明的是,发射光经过二相分色镜发生透射形成透射光,透射光经过特定波长范围的第二窄带滤光片,可以过滤掉要求波长范围外的光谱,过滤后的光谱经第二平凸透镜进行光线聚焦,聚焦点为硅光电倍增管。
优选的,所述激发光路与所述发射光路呈平放的“T”字形分布,所述激发光以水平方向,经过所述二相分色镜折射作用后,竖直向下进入所述反应杯内,所述发射光以竖直方向,经过所述二相分色镜折射作用后,竖直向上进入所述硅光电倍增管;
优选的,所述二相分色镜的镜面与所述激发光/发射光的入射方向形成夹角α,α=45°;
需要说明的是,激发光路与发射光路采用T形布局,通过二相分色镜实现激发光路90°折射,以及发射光路透射,光学光路简单可靠,体积小。
进一步优选的,两两所述壳体单元之间形成两个具有三通管结构的通道,通道与通道之间呈对称分布,形成“卝”字形结构,设置在各个所述通道内的光学检测模块对应呈对称分布。
需要说明的是,由于光学检测模块采用T形光路布局,两两光学检测模块呈对称结构分布,可以根据不同波段光谱检测需求,实现2、4、6或更多组光学检测模块的拼接组合;另外,壳体单元结构相同,具有安装通用性。
进一步优选的,多个所述壳体单元拼合形成双排多列的通道,两两所述通道内的光学检测模块之间的间距与所述反应孔板上两两所述反应杯之间的间距相一致。
优选的,各个所述光学检测模块的光源的光谱波长范围不同,各个所述光学检测模块的光谱波长呈规律递增或递减,各个所述光学检测模块的硅光电倍增管对应接收检测荧光物质在激发作用下发出的不同波长范围的发射光;
进一步优选的,所述光源的光谱波长范围为450nm~750nm;
需要说明的是,通过配置多个光学检测模块,限定每一个光学检测模块只有一个特定波段光谱检测,实现多个光学检测模块对反应孔板进行逐孔扫描,避免了传统照射式检测装置存在的光程差等缺点、克服了光纤式检测装置的高成本及结构复杂性问题,保证了荧光定量PCR光学检测结果的一致性和稳定性。
本发明的有益效果:
(1)通过在光学检测模块中采用T形光路布局,实现荧光定量PCR光学检测,将激发光路和发射光路进行有效整合,使得检测设置整体结构紧凑、可靠、体积小,具备较强的防干扰特性;由于光学检测模块采用T形光路布局,两两光学检测模块呈对称结构分布,可以根据不同波段光谱检测需求,实现2、4、6或更多组光学检测模块的拼接组合;
(2)通过配置多个光学检测模块,限定每一个光学检测模块只有一个特定波段光谱检测,实现多个光学检测模块对反应孔板进行逐孔扫描,避免了传统照射式检测装置存在的光程差等缺点、克服了光纤式检测装置的高成本及结构复杂性问题,保证了荧光定量PCR光学检测结果的一致性和稳定性;
(3)激发光路采用TIR准直透镜,对发散光进行全角度准直,能够极大减少激发光能量损失;而且,发射光路的接收模块采用硅光电倍增管,相较于传统光电倍增管,具有体积小、光电数据易转换等特点;相较于采用CCD、光电二极管的检测装置而言,具有超灵敏度、分辨率高、检测范围广等特点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明的光学检测装置与反应孔板的安装示意图;
图3为本发明的分解***图;
图4为本发明的光学检测模块的结构示意图;
图5为本发明的发射单元的示意图;
图6为本发明的激发单元的示意图;
图7为本发明的光学检测工作原理图;
附图标记:
F1、发射光路;J1、激发光路;
1、光学检测装置;11、壳体;111、左壳盖;112、右壳盖;113a、第一壳体单元;113b、第二壳体单元;113c、第三壳体单元;113d、第四壳体单元;T1、通道;12、光学检测模块;121、第一平凸透镜;122、二相分色镜;123、单色LED灯;124、TIR准直透镜;125、准直圆柱透镜;126、第一窄带滤光片;127、第二窄带滤光片;128、第二平凸透镜;13、硅光电倍增管;14、LED灯板;141、第一LED灯板;142、第二LED灯板;
G1、第一光学检测模块;G2、第二光学检测模块;G3、第三光学检测模块;G4、第四光学检测模块;G5、第五光学检测模块;G6、第六光学检测模块;
2、反应孔板;21、反应杯;22、反应混合物。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1-图7所示,一种荧光定量PCR光学检测装置1,设置在反应孔板2上,所述反应孔板2上设置有多个呈间距均匀分布的反应杯21,所述反应杯21的杯口朝上布置,所述反应杯21内盛有待光学检测的反应混合物22,所述反应混合物22内混合有荧光物质,
包括壳体11,所述壳体11由至少两个壳体单元拼合而成,两两所述壳体单元之间形成若干个具有三通管结构的通道T1,各个所述通道T1内对应设有光学检测模块12,所述光学检测模块12包括激发单元和发射单元,
在本实施例中,所述壳体单元的个数为6个,具体的,依次包括第一壳体单元113a、第二壳体单元113b、第三壳体单元113c、第四壳体单元113d、第五壳体单元和第六壳体单元,其中,所述第五壳体单元形成为左壳盖111,与所述第一壳体单元113a拼合紧固,所述第六壳体单元形成为右壳盖112,与所述第四壳体单元113d拼合紧固;
所述激发单元和发射单元共用一个二相分色镜122,所述二相分色镜122利用对特定波长范围内的激发光透过率低反射率高的特点,以及对特定波长范围内的发射光透过率高反射率低的特点,对经过二相分色镜122的激发光进行90°的反射,对经过二相分色镜122的发射光进行透射。
所述激发单元还包括光源、TIR准直透镜124,需要说明的是:
在本实施例中,所述光源为单色LED灯123,所述单色LED灯123可根据需求输出不同颜色的光,体积小、发热少,且寿命较长;
激发光路J1采用TIR准直透镜124,TIR(英文全称:Total Internal Reflectio),即全内透反射准直透镜,通常TIR准直透镜124是轴对称设计提供一个漂亮的圆形光斑,既可以组合成多颗LED成为阵列透镜也可以单颗加支架以方便安装和控光;单色LED灯123直接输出的光发射角比较大,能量比较分散,如果采用透镜,小角度的区域的光线可以很好地准直,为使大角度光线能够照到透镜,透镜的口径要比较大;
在本实施例中,采用TIR准直透镜124对发散光进行全角度准直,能够极大减少激发光能量损失,有效地将反射与透射结合起来,解决了上述提到的使用单个透镜的缺点;
而且,发射光路F1的接收模块采用硅光电倍增管13,相较于传统光电倍增管,具有体积小、光电数据易转换等特点;相较于采用CCD(英语全称:Charge-coupled Device)、光电二极管的检测装置而言,具有超灵敏度、分辨率高、检测范围广等特点;
需要指出的是,CCD是指电荷耦合器件,是一种用电荷量表示信号大小,用耦合方式传输信号的探测元件,具有自扫描、感受波谱范围宽等优点,可做成集成度比较高的组合件,CCD检测仪为通过CCD部件,将物体的外观通过显示器来检测的仪器;
所述发射单元还包括硅光电倍增管13,发射光的检测模块采用硅光电倍增管13,是一种新型的光电探测器件,由工作在盖革模式的雪崩二极管阵列组成,具有增益高、灵敏度高、光谱检测范围广、偏置电压低、对磁场不敏感、结构紧凑等特点,可检测到极微弱光,实现光电数据转换,而传统的普通光电倍增管,体积较大,装配在PCR光学检测装置1上,整体显得较为笨重;
所述通道T1的前端依次设有所述光源、TIR准直透镜124,所述通道T1的管道交叉处设有所述二相分色镜122,所述通道T1的中端连通至所述反应杯21的杯口,所述通道T1的后端设有所述硅光电倍增管13;
所述激发单元中的光源射出激发光,所述激发光穿过所述TIR准直透镜124,经过所述二相分色镜122的折射后,进入所述反应杯21内,激发所述荧光物质,形成激发光路J1;所述发射单元中的荧光物质在激发作用下发出发射光,所述发射光经过所述二相分色镜122的透射后,进入所述硅光电倍增管13,形成发射光路F1。
在本实施例中,所述通道T1的三通管结构呈平放的“T”字形分布,所述通道T1的中端与后端竖直贯通,形成竖段管道,所述通道T1的前端连通至所述管道交叉处,形成横段管道,所述竖段管道与横段管道相互垂直。
与此对应的,所述激发光路J1与所述发射光路F1呈平放的“T”字形分布,所述激发光以水平方向,经过所述二相分色镜122折射作用后,竖直向下进入所述反应杯21内,所述发射光以竖直方向,经过所述二相分色镜122折射作用后,竖直向上进入所述硅光电倍增管13;
在本实施例中,所述二相分色镜122的镜面与所述激发光/发射光的入射方向形成夹角α,α=45°;
需要说明的是,激发光路J1与发射光路F1采用T形布局,通过二相分色镜122实现激发光路90°折射,以及发射光路F1透射,光学光路简单可靠,体积小。
在本实施例中,两两所述壳体单元之间形成两个具有三通管结构的通道T1,通道T1与通道T1之间呈对称分布,形成“卝”字形结构,设置在各个所述通道T1内的光学检测模块12对应呈对称分布。
需要说明的是,由于光学检测模块12采用T形光路布局,两两光学检测模块12呈对称结构分布,可以根据不同波段光谱检测需求,实现2、4、6或更多组光学检测模块12的拼接组合;另外,壳体单元结构相同,具有安装通用性;
在本实施例中,与所述壳体单元所拼合形成的通道T1数量相对应的,所述光学检测模块12的数量采用优选值为6个,具体的,包括第一光学检测模块G1、第二光学检测模块G2、第三光学检测模块G3、第四光学检测模块G4、第五光学检测模块G5和第六光学检测模块G6;
具体的,所述第一光学检测模块G1和第二光学检测模块G2呈对称分布在所述第一壳体单元113a与左壳盖111拼合而成的两个通道T1内,所述第三光学检测模块G3和第四光学检测模块G4呈对称分布在所述第二壳体单元113b与第三壳体单元113c拼合而成的两个通道T1内,所述第五光学检测模块G5和第六光学检测模块G6呈对称分布在所述第四壳体单元113d与右壳盖112拼合而成的两个通道T1内,还包括LED灯板14,各个所述光学检测模块12的单色LED灯123均设置在LED灯板14上,具体的,包括第一LED灯板141和第二LED灯板142,对应设置在壳体11的前后两端,覆盖各个通道T1的前端,所述第一LED灯板141/第二LED灯板142上分别设有三个单色LED灯123,其中,第一LED灯板141上的三个单色LED灯123分别对应第一光学检测模块G1、第三光学检测模块G3、第五光学检测模块G5,第二LED灯板142上的三个单色LED灯123分别对应第二光学检测模块G2、第四光学检测模块G4、第六光学检测模块G6。
在本实施例中,多个所述壳体单元拼合形成双排多列的通道T1,两两所述通道T1内的光学检测模块12之间的间距与所述反应孔板2上两两所述反应杯21之间的间距相一致。
具体的,各个所述光学检测模块12的光源的光谱波长范围不同,各个所述光学检测模块12的光谱波长呈规律递增或递减,各个所述光学检测模块12的硅光电倍增管13对应接收检测荧光物质在激发作用下发出的不同波长范围的发射光;
在本实施例中,所述光源的光谱波长范围为450nm~750nm;
需要说明的是,通过配置多个光学检测模块12,限定每一个光学检测模块12只有一个特定波段光谱检测,实现多个光学检测模块12对反应孔板2进行逐孔扫描,避免了传统照射式检测装置存在的光程差等缺点、克服了光纤式检测装置的高成本及结构复杂性问题,保证了荧光定量PCR光学检测结果的一致性和稳定性。
在本实施例中,通过在光学检测模块12中采用T形光路布局,实现荧光定量PCR光学检测,将激发光路J1和发射光路F1进行有效整合,使得检测设置整体结构紧凑、可靠、体积小,具备较强的防干扰特性。
优选的实施例中,所述二相分色镜122与所述反应杯21的杯口之间还设有第一平凸透镜121;
需要说明的是,在激发光路J1中,激发光经过二相分色镜122的折射后形成平行光,平行光借助第一平凸透镜121的聚焦后聚焦在PCR反应杯21的反应混合物22的液面以下,完成激发过程;
在发射光路F1中,荧光物质在特定波长范围光谱激发下发射出其它特定波长光谱,发射光经过第一平凸透镜121进行光线准直,准直光经过二相分色镜122发生透射形成透射光,透射光射入所述硅光电倍增管13,完成发射过程。
优选的实施例中,所述激发单元的TIR准直透镜124与所述二相分色镜122之间还依次设有准直圆柱透镜125、第一窄带滤光片126;
需要说明的是,激发单元的光源发出的激发光是呈一定发射角度的散射光,散射光经过TIR准直透镜124的一次准直和准直圆柱透镜125的二次准直后,大部分散射光将准直为平行光。平行光经过特定波长范围的第一窄带滤光片126后,可以过滤掉要求波长范围外的光谱,过滤后的光谱波长更为精准,经过二相分色镜122发生折射,射入所述反应杯21内,完成激发光路J1。
优选的实施例中,所述发射单元的硅光电倍增管13与所述二相分色镜122之间还依次设有第二平凸透镜128、第二窄带滤光片127;
需要说明的是,发射光经过二相分色镜122发生透射形成透射光,透射光经过特定波长范围的第二窄带滤光片127,可以过滤掉要求波长范围外的光谱,过滤后的光谱经第二平凸透镜128进行光线聚焦,聚焦点为硅光电倍增管13。
通过本实施例的以上方案,在具体的运用中,所述光学检测装置1通过单色LED灯123发出的激发光经过光学检测模块12的激发单元,逐个扫描反应孔板2内的带荧光物质的PCR反应混合物22,所述反应混合物22内的荧光物质经过激发光的激发作用后发射变化后的纳米波长反射光,所述发射光经光学检测模块12的发射单元发射至硅光电倍增管13,并转换成电信号,实现光电数据转换,从而实现对PCR反应混合物22内荧光物质进行定量检测。
具体的,所述光学检测装置1包括壳体11、LED灯板14、硅光电倍增管13和光学检测模块12;
所述光学检测装置1包括激发单元和发射单元,
具体的,所述激发单元依次包括单色LED灯123、TIR准直透镜124、准直圆柱透镜125、第一窄带滤光片126、二相分色镜122和第一平凸透镜121;
所述发射单元依次包括第一平凸透镜121、二相分色镜122、第二窄带滤光片127、第二平凸透镜128和硅光电倍增管13;
其中,所述激发单元和发射单元共用一个二相分色镜122和第一平凸透镜121;所述激发单元用于产生激发光路J1,所述发射单元用于产生发射光路F1,两者的工作原理如下:
激发光路J1原理:由特定波长范围的单色LED灯123射出激发光,所述激发光呈一定发射角度地散射形成散射光,所述散射光经过所述TIR准直透镜124的一次准直和准直圆柱透镜125的二次准直后,大部分散射光准直为平行光;所述平行光经过特定波长范围的第一窄带滤光片126,过滤掉要求波长范围外的光谱,过滤后的光谱波长更为精准,再射入与平行光呈45°夹角摆放的二相分色镜122,利用二相分色镜122对特定波长范围内的激发光透过率低反射率高的特点,平行态的激发光发生折射,平行光折射90°,折射后的平行光经过第一平凸透镜121进行光线聚焦,平行光聚焦后的聚焦点位于反应杯21PCR反应混合物22的液面下,完成激发光路J1;
发射光路F1原理:由于反应杯21PCR反应混合物22具有荧光物质,荧光物质在激发下发射出其它特定波长光谱,发射光经过第一平凸透进行光线准直,准直光射入呈45°摆放的二相分色镜122发生,利用二相分色镜122对特定波长范围内的发射光透过率高反射率低的特点实现透射,透射光经过特定波长范围的第二窄带滤光片127过滤掉要求波长范围外的光谱,过滤后的光谱经过第二平凸透镜128进行光线聚焦,聚焦点为硅光电倍增管13,完成发射光路F1;
在本实施例中,光学检测模块12分为6组,根据单色LED灯123发出的不同光谱波长范围进行分组,单色LED灯的光谱波长范围为450nm~750nm,按波长范围分为6组,具体的:第一光学检测模块的光源波长范围为450nm~500nm、第二光学检测模块的光源波长范围为500nm~550nm、第三光学检测模块的光源波长范围为550nm~600nm、第四光学检测模块的光源波长范围为600nm~650nm、第五光学检测模块的光源波长范围为650nm~700nm、第六光学检测模块的光源波长范围为700nm~750nm;
以单色LED灯的光谱波长范围为450nm~500nm为例,对应的第一窄带滤光片的中心波长为475nm,带宽为10nm;二相分色镜的反射波长范围为420~500nm,透射波长范围为520~680nm;荧光物质的发射光的光谱波长范围为520~750nm;第二窄带滤光片的中心波长为550nm,带宽为10nm;硅光电倍增管采用光谱响应范围200nm~1100nm高灵敏度硅光电倍增管;
每组光学检测模块采用不同光谱波长单色LED灯123,对应波长范围按规律递变的第一窄带滤光片、二相分色镜和第二窄带滤光片,通过逐个扫描反应孔板2内的带荧光物质的PCR反应混合物22,从而实现对PCR反应混合物22内荧光物质进行定量检测。
根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此,本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。
Claims (8)
1.一种荧光定量PCR光学检测装置,设置在反应孔板上,所述反应孔板上设置有多个呈间距均匀分布的反应杯,所述反应杯的杯口朝上布置,所述反应杯内盛有待光学检测的反应混合物,所述反应混合物内混合有荧光物质,其特征在于:
包括壳体,所述壳体由至少两个壳体单元拼合而成,两两所述壳体单元之间形成两个具有三通管结构的通道,通道与通道之间呈对称分布,形成“卝”字形结构,各个所述通道内对应设有光学检测模块,设置在各个所述通道内的光学检测模块对应呈对称分布;
所述光学检测模块包括激发单元和发射单元,所述激发单元和发射单元共用一个二相分色镜,所述激发单元还包括光源、TIR准直透镜,所述发射单元还包括硅光电倍增管,所述通道的前端依次设有所述光源、TIR准直透镜,所述通道的管道交叉处设有所述二相分色镜,所述通道的中端连通至所述反应杯的杯口,所述通道的后端设有所述硅光电倍增管;
所述激发单元中的光源射出激发光,所述激发光穿过所述TIR准直透镜,经过所述二相分色镜的折射后,进入所述反应杯内,激发所述荧光物质,形成激发光路;所述发射单元中的荧光物质在激发作用下发出发射光,所述发射光经过所述二相分色镜的透射后,进入所述硅光电倍增管,形成发射光路;
各个所述光学检测模块的光源的光谱波长范围不同,各个所述光学检测模块的光谱波长呈规律递增或递减,各个所述光学检测模块的硅光电倍增管对应接收检测荧光物质在激发作用下发出的不同波长范围的发射光。
2.根据权利要求1所述的光学检测装置,其特征在于,所述二相分色镜与所述反应杯的杯口之间还设有第一平凸透镜。
3.根据权利要求2所述的光学检测装置,其特征在于,所述激发单元的TIR准直透镜与所述二相分色镜之间还依次设有准直圆柱透镜、第一窄带滤光片。
4.根据权利要求2所述的光学检测装置,其特征在于,所述发射单元的硅光电倍增管与所述二相分色镜之间还依次设有第二平凸透镜、第二窄带滤光片。
5.根据权利要求1所述的光学检测装置,其特征在于,所述激发光路与所述发射光路呈平放的“T”字形分布,所述激发光以水平方向,经过所述二相分色镜折射作用后,竖直向下进入所述反应杯内,所述发射光以竖直方向,经过所述二相分色镜折射作用后,竖直向上进入所述硅光电倍增管。
6.根据权利要求5所述的光学检测装置,其特征在于,所述二相分色镜的镜面与所述激发光/发射光的入射方向形成夹角α,α=45°。
7.根据权利要求6所述的光学检测装置,其特征在于,多个所述壳体单元拼合形成双排多列的通道,两两所述通道内的光学检测模块之间的间距与所述反应孔板上两两所述反应杯之间的间距相一致。
8.根据权利要求1所述的光学检测装置,其特征在于,所述光源的光谱波长范围为450nm~750nm。
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