荧光成像检测仪的制作方法

本实用新型涉及生化检测领域，尤其是涉及一种荧光成像检测仪。

背景技术：

人乳头瘤病毒(HPV)是一种含有约8000个碱基对的双链环状DNA病毒，有100多种类型，是一类致瘤病毒。根据致瘤程度分为高危型HPV和低危型HPV，其中至少14种可引起癌症(又称高风险类型，即高危型)，常在宫颈瘤中检出，严重威胁广大妇女的身体健康，其长期感染是导致宫颈癌变的重要原因。长期感染是一个渐进的过程，早期感染清除能减少或避免癌变，也能对症治疗，特别是在目前发病率日益增高且呈年轻化的趋势的情况下，HPV的筛选、预防、诊断和治疗是一个急需解决的问题。

传统的HPV核酸检测方法主要采用PCR荧光法、PCR-反向点杂交法，检测时主要通过人工的方式读取比对结果，人工读取存在检测结果误差率大、操作难度高、易受外界实验环境因素影响、检测时间长、效率低等缺点，因此对读取的检测结果的准确性及检测效率都有一定的影响。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种能够提高检测结果准确性，并能够提高检测效率的荧光成像检测仪。

一种荧光成像检测仪，包括：

暗箱，具有箱门，内部具有容纳空间，所述容纳空间的底部具有用于放置样品托盘的承载区；

摄像组件，具有摄像头，所述摄像头位于所述暗箱的容纳空间内，所述摄像头用于对位于所述承载区的所述样品托盘进行拍摄成像；

横向运动组件，与所述摄像头连接，所述横向运动组件用于驱动所述摄像头横向运动；

纵向运动组件，与所述摄像头连接，所述纵向运动组件用于驱动所述摄像头纵向运动；以及

控制器，与所述摄像头、所述横向运动组件以及所述纵向运动组件分别电连接，以通过控制所述横向运动组件以及所述纵向运动组件动作使所述摄像头对所述样品托盘进行分区拍摄成像。

在其中一个实施例中，所述横向运动组件包括横向驱动装置、横向传动机构、横向导轨以及横向运动固定座；

所述横向导轨固定于所述暗箱内且沿横向延伸；

所述横向运动固定座与所述横向导轨滑动连接，所述摄像头设于所述横向运动固定座上；

所述横向驱动装置与所述控制器电连接且与所述横向传动机构传动连接，所述横向传动机构与所述横向运动固定座连接以带动所述横向运动固定座沿所述横向导轨滑动。

在其中一个实施例中，所述横向传动机构包括横向同步轮和横向传动带；

所述横向同步轮有多个且沿横向依次分布，其中至少有一个横向同步轮作为主动轮与所述横向驱动装置连接；

所述横向传动带套设于多个所述横向同步轮上，所述横向传动带与所述横向运动固定座固定连接；

所述横向驱动装置用于驱动作为主动轮的横向同步轮转动，并带动所述横向传动带转动，进而带动与所述横向传动带固定连接的所述横向运动固定座沿横向运动，以最终带动所述摄像头沿横向运动。

在其中一个实施例中，所述荧光成像检测仪还包括横向位置检测组件，所述横向位置检测组件与所述控制器连接以用于定位检测所述摄像头在横向上的位置。

在其中一个实施例中，所述横向位置检测组件包括横向挡板以及横向光电感应装置；

所述横向挡板固定于所述横向运动固定座上，以与所述横向运动固定座沿横向同步运动；

所述横向光电感应装置固定于所述暗箱上且与所述控制器电连接，所述横向挡板能够从所述横向光电感应装置的发射器与接收器之间穿过以产生定位感应信号。

在其中一个实施例中，所述纵向运动组件包括纵向驱动装置、纵向传动机构、纵向导轨以及纵向运动固定座；

所述纵向导轨固定于所述横向运动固定座上且沿纵向延伸；

所述纵向运动固定座与所述纵向导轨滑动连接，所述摄像头设于所述纵向运动固定座上；

所述纵向驱动装置与所述纵向传动机构传动连接且与所述控制器电连接，所述纵向传动机构与所述纵向运动固定座连接以带动所述纵向运动固定座沿所述纵向导轨滑动。

在其中一个实施例中，所述纵向传动机构包括纵向同步轮和纵向传动带；

所述纵向同步轮有多个且沿纵向依次分布，其中至少有一个纵向同步轮作为主动轮与所述纵向驱动装置连接；

所述纵向传动带套设于多个所述纵向同步轮上，所述纵向传动带与所述纵向运动固定座固定连接；

所述纵向驱动装置用于驱动作为主动轮的纵向同步轮转动，并带动所述纵向传动带转动，进而带动与所述纵向传动带固定连接的所述纵向运动固定座沿纵向运动，以最终带动所述摄像头沿纵向运动。

在其中一个实施例中，所述荧光成像检测仪还包括纵向位置检测组件，所述纵向位置检测组件与所述控制器电连接以用于定位检测所述摄像头在纵向上的位置。

在其中一个实施例中，所述纵向位置检测组件包括纵向挡板以及纵向光电感应装置；

所述纵向挡板固定于所述纵向运动固定座上，以与所述纵向运动固定座沿纵向同步运动；

所述纵向光电感应装置固定于所述横向运动固定座上且与所述控制器电连接，所述纵向挡板能够从所述纵向光电感应装置的发射器与接收器之间穿过以产生定位感应信号。

在其中一个实施例中，所述荧光成像检测仪还包括第一坦克链和第二坦克链；

所述第一坦克链的一端固定于所述暗箱上，另一端固定于所述横向运动固定座上；

所述第二坦克链的一端固定于所述横向运动固定座上，另一端固定于所述纵向运动固定座上；

所述第一坦克链及所述第二坦克链用于供线缆穿过。

上述荧光成像检测仪可对显色反应后的样品托盘进行荧光成像检测，具体地，该荧光成像检测仪具有一暗箱结构，在检测时，将样品托盘置于暗箱内的承载区即可，暗箱环境检测，对比度高，即使荧光信号比较微弱，也能很好的检测到，不易受视觉误差以及环境亮度因素的影响，大大提高对环境光信号的抗干扰能力，可以提高检测结果的准确性；该荧光成像检测仪具有控制器、横向运动组件和纵向运动组件，摄像头与横向运动组件和纵向运动组件连接，因而可以通过控制横向运动组件和纵向运动组件动作带动摄像头运动，以对样品托盘进行分区拍摄成像，各区都拍摄成像完成后，对已保存的各区图形进行整合得到整图，并可以与计算机系统连接进行图像分析处理并生成检测结果。该荧光成像检测仪可以一次拍摄成像多个结果，检测通量高，无需人工逐一观察对比，检测效率显著提高。

该荧光成像检测仪可以涵盖从放置样品托盘到完成处理出检测结果的过程，代替传统的人工读取操作，整个读取过程自动进行，自动化程度高，且过程标准化，可以减少人工检测误差，而通过合理的机械结构布局以及控制过程，可以在很大程度上降低仪器运行的故障率。该荧光成像检测仪尤其适用于具有多检测槽的样品托盘，用于HPV的荧光检测，如PCR反向杂交法产生的荧光信号。

附图说明

图1为一实施例的荧光成像检测仪的整机结构示意图；

图2为图1所示荧光成像检测仪的部分分解示意图；

图3为图1所示荧光成像检测仪的另一部分分解示意图；

图4为图1中摄像控制机构的结构示意图；

图5为图4所示摄像控制机构的另一视角的结构示意图。

附图标记如下：

10：荧光成像检测仪；100：暗箱；102：承载区；110：箱门；120：加固件；130：底座；200：摄像组件；210：摄像头；300：横向运动组件；310：横向驱动装置；320：横向传动机构；322：横向同步轮；330：横向导轨；340：横向运动固定座；342：间隙；400：纵向运动组件；410：纵向驱动装置；420：纵向传动机构；422：纵向同步轮；430：纵向导轨；440：纵向运动固定座；500：控制器；600：横向位置检测组件；610：横向挡板；620：横向光电感应装置；700：纵向位置检测组件；710：纵向挡板；720：纵向光电感应装置；810：第一坦克链；820：第二坦克链；20：样品托盘；22：检测槽；24：提手。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”、“设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本文所述的“横向”和“纵向”即代表两个相垂直的方向，“横向”或“纵向”并非特指某一特定的方向。

如图1、图2和图3所示，本实用新型一实施例提供了一种荧光成像检测仪10，其包括暗箱100、摄像组件200、横向运动组件300、纵向运动组件400以及控制器500。控制器500与摄像头210、横向运动组件300以及纵向运动组件400分别电连接，以通过控制横向运动组件300以及纵向运动组件400动作使摄像头210对样品托盘20进行分区拍摄成像。

暗箱100为箱体结构，具有箱门110，内部具有容纳空间。当箱门110关闭后，内部的容纳空间可形成封闭的黑暗环境。暗箱100在其容纳空间的底部具有承载区102。承载区102用于放置样品托盘20。在一个具体的示例中，承载区102为槽状结构，用于容纳样品托盘20。

与本实施例的荧光成像检测仪10配套的样品托盘20具有多个检测槽22，如在图示所示的具体示例中，该样品托盘20具有60个检测槽22，每个检测槽22内都可以放置一个检测芯片。样品托盘20上具有提手24。该样品托盘20也可以作为该荧光成像检测仪10的一部分，与其他结构元件一起配套使用。

摄像组件200具有摄像头210。摄像头210位于暗箱100的容纳空间内。摄像头210用于对位于承载区102的样品托盘20进行拍摄成像。

在本实施例中，摄像头210采用高清摄像头(如HD 1080P或HD 960P或HD 720P的摄像头)，其采用CCD成像技术，可以快速对焦拍摄，而且像素高，拍摄范围广，可同时拍摄样品托盘20中的多个检测芯片，如可以同一时间拍下15个检测芯片等，因而对于上述具有60各检测槽22的样品托盘20，只要进行四次拍摄即可，每次拍摄成像不同的区域。

横向运动组件300与摄像头210连接。横向运动组件300用于驱动摄像头210横向运动。具体地，请结合图4和图5，横向运动组件300包括横向驱动装置310、横向传动机构320、横向导轨330以及横向运动固定座340。

横向导轨330固定于暗箱100内且沿横向延伸。在图示所示的示例中，横向导轨330有两条，两条横向导轨330平行固定于暗箱100的一侧内壁上。横向运动固定座340与横向导轨330滑动连接。摄像头210设于横向运动固定座340上，且头部朝下，能够由横向运动固定座340带动沿横向导轨330在横向上运动。在图示所示的示例中，横向运动固定座340中部设有可供摄像头210穿过和纵向运动的间隙342。横向驱动装置310与横向传动机构320传动连接。横向传动机构320与横向运动固定座340连接以带动横向运动固定座340沿横向导轨330滑动。

进一步，在图示所示的具体示例中，横向传动机构320包括横向同步轮322和横向传动带(图未示)。横向同步轮322有多个且沿横向依次分布，其中至少有一个横向同步轮322作为主动轮与横向驱动装置310连接。横向传动带套设于多个横向同步轮322上，横向传动带与横向运动固定座340固定连接。横向驱动装置310优选步进电机。横向驱动装置310用于驱动作为主动轮的横向同步轮322转动，并带动横向传动带转动，进而带动与横向传动带固定连接的横向运动固定座340沿横向运动，以最终带动摄像头210沿横向运动。

在图示所示的具体示例中，横向驱动装置310与横向传动机构320固定在暗箱100的设有横向导轨330的侧壁的外侧，横向同步轮322穿过该侧壁从外侧深入至暗箱100的内部。进一步，为保持暗箱100的固定有横向导轨330、横向驱动装置310和横向传动机构320的侧壁的稳固性，在暗箱100的外侧，对应该侧壁设有加固件120。加固件120将暗箱100的该侧壁加固固定于暗箱100的底座130上。

更进一步，该荧光成像检测仪10还可以包括横向位置检测组件600。横向位置检测组件600用于定位检测摄像头210在横向上的位置。

具体地，在图示所示的示例中，横向位置检测组件600包括横向挡板610以及横向光电感应装置620。横向挡板610固定于横向运动固定座340上，以与横向运动固定座340沿横向同步运动。横向光电感应装置620固定于暗箱100上，横向挡板610能够从横向光电感应装置620的发射器与接收器之间穿过以产生定位感应信号。

优选的，横向光电感应装置620有多个。多个横向光电感应装置620在暗箱100内沿横向依次分布，以进行多个横向位置的定位检测。

纵向运动组件400与摄像头210连接。纵向运动组件400用于驱动摄像头210纵向运动。具体地，请结合图4和图5，纵向运动组件400包括纵向驱动装置410、纵向传动机构420、纵向导轨430以及纵向运动固定座440。

纵向导轨430固定于横向运动固定座340上且沿纵向延伸。在图示所示的示例中，纵向导轨430有两条，两条纵向导轨430平行固定于间隙342的两侧。纵向运动固定座440与纵向导轨430滑动连接。摄像头210设于纵向运动固定座440上，且头部朝下，能够由纵向运动固定座440带动沿纵向导轨430在纵向上运动。纵向驱动装置410与纵向传动机构420传动连接。纵向传动机构420与纵向运动固定座440连接以带动纵向运动固定座440沿纵向导轨430滑动。

进一步，在图示所示的具体示例中，纵向传动机构420包括纵向同步轮422和纵向传动带(图未示)。纵向同步轮422有多个且沿纵向依次分布，其中至少有一个纵向同步轮422作为主动轮与纵向驱动装置410连接。纵向传动带套设于多个纵向同步轮422上，纵向传动带与纵向运动固定座440固定连接。纵向驱动装置410优选步进电机。纵向驱动装置410用于驱动作为主动轮的纵向同步轮422转动，并带动纵向传动带转动，进而带动与纵向传动带固定连接的纵向运动固定座440沿纵向运动，以最终带动摄像头210沿纵向运动。

在图示所示的具体示例中，纵向驱动装置410与纵向传动机构420固定在横向运动固定座340的侧面，横向运动固定座340的固定有纵向驱动装置410的部分的宽度要大于其他部分的宽度，以给纵向驱动装置410提供有效、稳定地固定。

更进一步，该荧光成像检测仪10还可以包括纵向位置检测组件700。纵向位置检测组件700用于定位检测摄像头210在纵向上的位置。

具体地，在图示所示的示例中，纵向位置检测组件700包括纵向挡板710以及纵向光电感应装置720。纵向挡板710固定于纵向运动固定座440上，以与纵向运动固定座440沿纵向同步运动。纵向光电感应装置720固定于横向运动固定座340上，纵向挡板710能够从纵向光电感应装置720的发射器与接收器之间穿过以产生定位感应信号。

优选的，纵向光电感应装置720有多个。多个纵向光电感应装置720在横向运动固定座340上沿纵向依次分布，以进行多个纵向位置的定位检测。

在图示所示的具体示例中，该荧光成像检测仪10还包括第一坦克链810和第二坦克链820。第一坦克链810及第二坦克链820均用于供线缆等过线穿过。其中，第一坦克链810的一端固定于暗箱100上，另一端固定于横向运动固定座340上；第二坦克链820的一端固定于横向运动固定座340上，另一端固定于纵向运动固定座440上。通过设置供线缆穿过的第一坦克链810和第二坦克链820，可以对暗箱100内部的线缆进行有效规整，保证各工作线缆的折弯半径不要过小，减少疲劳强度，延长使用寿命。

在本实施例中，控制器500与摄像头210电连接，用于控制摄像头210拍摄成像检测结果；控制器500与横向驱动装置310电连接，用于控制控制横向驱动装置310动作，带动摄像头210在横向上运动；控制器500与横向位置检测组件600电连接，以实时获取摄像头210在横向的位置，进而可以根据检测位置更准确地控制横向驱动装置310动作；控制器500与纵向驱动装置410电连接，用于控制控制纵向驱动装置410动作，带动摄像头410在纵向上运动；控制器500与纵向位置检测组件700电连接，以实时获取摄像头210在纵向的位置，进而可以根据检测位置更准确地控制纵向驱动装置410动作。

进一步，在一个示例中，该荧光成像检测仪10还可以包括显示器，如可以设置一与控制器500和/或摄像组件200电连接的触摸输入显示装置，用于将摄像头210拍摄成像的图形显示出来，以直观的显示检测结果。

在图示所示的实施例中，该荧光成像检测仪10在对有60个检测槽22的样品托盘20进行检测时，可以分成四次拍摄，每次拍摄成像其中15个检测槽22中的荧光信号，具体地，如在一个具体的示例中，在放入样品托盘20之后，关闭箱门110，可以按照如下步骤进行拍摄成像：

控制横向驱动装置310动作，带动横向运动固定座340及其上的摄像头210在横向运动至第一个分区的上方，控制纵向驱动装置410不动，摄像头210采集该分区的荧光信号；

控制横向驱动装置310不动，纵向驱动装置410动作，带动摄像头210纵向移动至第二个分区的上方，摄像头210采集该分区的荧光信号；

控制横向驱动装置310动作，控制纵向驱动装置410不动，带动摄像头210在横向运动至第三个分区的上方，摄像头210采集该分区的荧光信号；

控制横向驱动装置310不动，纵向驱动装置410动作，带动摄像头210纵向移动至第四个分区的上方，摄像头210采集该分区的荧光信号。

上述荧光成像检测仪10可对显色反应后的样品托盘20进行荧光成像检测，具体地，该荧光成像检测仪10具有一暗箱结构，在检测时，将样品托盘20置于暗箱100内的承载区102即可，暗箱环境检测，对比度高，即使荧光信号比较微弱，也能很好的检测到，不易受视觉误差以及环境亮度因素的影响，大大提高对环境光信号的抗干扰能力，可以提高检测结果的准确性；通过控制横向运动组件300和纵向运动组件400动作带动摄像头210运动，以对样品托盘20进行分区拍摄成像，各区都拍摄成像完成后，对已保存的各区图形进行整合得到整图，并可以与计算机系统连接进行图像分析处理并生成检测结果。该荧光成像检测仪10可以一次拍摄成像多个结果，检测通量高，无需人工逐一观察对比，检测效率显著提高，可以用于HPV的荧光检测，如PCR反向杂交法产生的荧光信号。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。