专利名称：用于生物pcr实时荧光检测系统检定和校正的相对标定系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种PCR (聚合酶链式反应)荧光光谱检测系统的计量比对器件，主要用于生物PCR荧光检测系统的校准，属于生物学及医学检测领域。
背景技术：
随着上世纪90年代初微全分析系统(Miniaturized Total AnalysisSystems, μ-TAS)概念被首次提出，近几年来，在微全分析系统概念基础上的各类生物分析和化学分析芯片(包括:微流控生物PCR芯片)的研究迅猛发展，微全分析系统技术已成为创新式分析测试仪器及技术的最重要的研究发展方向，深受世界各国的关注。所谓的微全分析系统(μ -TAS)是在微型化的基础上实现全部分析过程的功能集成化和结构缩微化的分析实验室系统。通俗地讲，它把整个实验室的功能，即生物化学分析的许多过程与步骤，包括采样、稀释、加试剂、反应、分离、检测等集成到尽可能小的操作平台上，目前这种缩微化操作·平台为100平方毫米左右的芯片(结构缩微的尺寸正在向几十平方毫米发展)。μ -TAS具有检测速度快、试样用量少、通量高等显著的特点，广泛用于各类生物化学分析芯片的研究。在μ-TAS中，芯片体积非常小，其进样量仅为微升级，检测池体积非常小，而且分析检测多在秒级内完成，故对其检测体系的灵敏度和响应速度要求很高。检测方法是决定μ-TAS最终检出限的关键因素，是μ-TAS的核心技术之一。在近几年发展起来的μ -TAS检测方法中，荧光光谱检测方法由于其选择性好、痕量定性定量分析灵敏度高和非破坏性检测等特点，已逐渐成为μ-TAS研究领域中使用最广泛的检测技术。生物化学分析芯片的生物PCR荧光光谱检测方法，实际是对芯片上的微通道中荧光物质进行光谱检测。与化学分析领域中的荧光光谱检测技术有一些不同:首先，被检测对象的量微小并且信号发出点小，从而造成的被检测荧光光谱信号微弱，需使用高检测灵敏度的微通道荧光光谱检测装置；其次，目前还没有一种像化学分析领域中的标准物质，可用于校准生物PCR荧光微通道光谱检测装置。
发明内容
本发明提供了一种用于PCR实时荧光检测系统优化的检定系统。用于生物PCR实时突光检测系统检定和校正的相对标定系统,其特征在于:电源和信号处理电路部分通过内部含有信号线和电流导线的导线组连接；隔光部分内部设有带有滤光镜组的探测部分和光源部分，隔光部分上设有第一小孔和第二小孔；PCR荧光检测系统光源部分发出的470nm的激发光通过第一小孔进入隔光部分中的带有滤光镜组的探测部分，此时会得到一个电信号，通过导线组中的信号线传导到电源信号处理电路部分中，获取电信号的值；同时，通过电源和信号处理电路部分的控制，电流通过导线组中的电流导线传导到光源部分，此时光源部分发出的530nm的光经过第二小孔射出。目前荧光检测系统的检定采用的都是激发波长在350nm左右，发射波长在450nm左右的硫酸奎宁标准溶液，而用于PCR实时检测的荧光系统的激发波长在470nm左右，发射波长在530nm左右，本发明创新性的提出了一种物理的检测方法，可以精确检定与校正PCR实时荧光检测系统。另外，通过更换带有滤光镜组的探测部分的滤光镜和光源部分中光源，本发明并不局限于PCR实时突光检测系统的检定，同样可以用于其他的突光检测系统的检定与校正。
图1是本发明系统示意图。图2是本发明系统应用方式一不意图。图3是本发明系统应用方式二示意图。
具体实施例方式如图1所示，本发明主要由1、电源和信号处理电路部分，2、导线组(内部含有信号线和电流导线)，3、隔光部分，4、带有滤光镜组的探测部分，5、光源部分，6、第一小孔，7、第二小孔。检定系统工作方式如下:PCR荧光检测系统光源部分发出的470nm左右的激发光通过6第一小孔进入隔光部分3中的带有滤光镜组的探测部分4，此时会得到一个电信号，通过导线组2中的信号线传导到电源信号处理电路部分I中，这时可以获取电信号的值；同时，通过电源和信号处理电路部分I的控制，电流通过导线组2中的导线传导到光源部分5，此时光源部分发出的530nm左右的光经过7第二小孔射出该检定系统。下面结合图2-图3说明`本发明的具体实施案例。方案1:结合图2进行说明本方案主要由8、热盖,9、加热/制冷单兀，10、试管，11、第一光纤传导系统，12、第二光纤传导系统，13、激发光源部分，14突光检测部分构成的PCR实时突光检测系统和本发明提出的检定系统来进行。本发明提出的检定系统在图2中由1、电源和信号电路处理部分，2导线组，3隔光部分(内部含有带有滤光镜组的探测部分4和光源部分5)组成。具体操作过程:将隔光部分3放入试管10中，激发光源部分13发出的激发光通过11第一光纤传导系统被检定系统的隔光部分3接收，光信号会被转换成电信号，电信号通过导线组2传导到电源和信号电路处理部分I，此时就可以知道精确的电信号的值，将此检定系统放入不同的PCR实时荧光检测系统或者不同时期的同一 PCR实时荧光检测系统，通过得到的电信号值的大小与稳定度可以判断PCR实时荧光检测系统光源部分的好坏，得到的电信号大且稳定则说明PCR实时荧光检测系统拥有较好的光源部分。另外，通过本发明提出的检定系统中的电源和信号电路处理部分I调节电流，隔光部分3会发出一个光信号，光信号通过12第二光纤传导系统传导到荧光检测部分14，此时PCR实时荧光检测系统会得到一个电信号，通过调节检定系统电源和信号电路处理部分2使电流不变，则检定系统出光强度不变，将此检定系统放入不同的PCR实时荧光检测系统或者不同时期的同一 PCR实时荧光检测系统，通过PCR实时荧光检测系统得到的电信号值的大小就可以知道PCR实时荧光检测系统的荧光检测部分的好坏，相同电流下电信号大的说明其荧光检测部分较好。用本发明提出的检定系统还可以检定PCR实时荧光检测系统的最低检出限的高低，通过不断的调小电源和信号电路处理部分1，检定系统的出光强度会随之不断减弱，直至荧光检测部分14检测不到为止。通过将检定系统放入不同的PCR实时荧光检测系统或者不同时期的同一 PCR实时荧光检测系统就可以知道其最低检出限的高低，荧光检测部分14检测不到时对应电流低的PCR实时荧光检测系统最低检出限较高。方案2:结合图3说明本检定系统(缩微后)在具有微通道荧光检测功能器件的生物芯片中的使用。本方案主要由15、检测单元的点输出入层，16、半导体光敏检测器，17第一组合滤光片，18第一光波导管顶部(不一定是图不形状)，19第一多层薄膜(对导管内光波高反射，对导管外光波完全阻隔)，20、芯片微通道，21、芯片微通道盖片，22、激发单元的电输出入微通道，23第二组合滤光片，24、激发光源的发光单元，25、芯片微通道载片，26、第二多层薄膜，27、第二光波导管顶部，28第一预留位置，29、第二预留位置(根据具体情况，可在芯片内同一检测点增加集成另一套微荧光检测系统，以提高生物微弱光谱信号检测灵敏度)组成的具有微通道荧光检测功能器件的生物芯片和由电源和信号电路处理部分1、导线组2、隔光部分3 (内部含有带有滤光镜组的探测部分4和光源部分5)组成的检定系统来进行。具体实施方法: 激发光源的发光单元24发出的光经过23第二组合滤光片，第二多层薄膜26，具有光学耦合和聚焦效果的第二光波导管顶部27后进入放置在芯片微通道20中的检定系统的隔光部分3并被接收，光信号会被转换成电信号，电信号通过导线组2传导到电源和信号电路处理部分I，此时就可以知道精确的电信号的值，将此检定系统放入不同的具有微通道荧光检测功能器件的生物芯片或者不同时期的同具有微通道荧光检测功能器件的生物芯片，通过得到的电信号值的大小与稳定度可以判断具有微通道荧光检测功能器件的生物芯片中光源部分的好坏，得到的电信号大且稳定则说明对应的那个具有微通道荧光检测功能器件的生物芯片拥有较好的光源部分。另外，通过检定系统中的电源和信号电路处理部分I调节电流，隔光部分3会发出一个光信号，光信号通过具有光学耦合和聚焦效果的第一光波导管顶部18和第一组合滤光片17后到达半导体光敏检测器16，此时生物芯片检测系统得到一个电信号，通过调节检定系统电源和信号电路处理部分I使电流不变，则检定系统出光强度不变，将此检定系统放入不同的具有微通道荧光检测功能器件的生物芯片或者不同时期的同一具有微通道荧光检测功能器件的生物芯片，通过具有微通道荧光检测功能器件的生物芯片得到的电信号值的大小就可以知道具有微通道荧光检测功能器件的生物芯片中的荧光检测部分的好坏，相同电流下电信号大的说明其荧光检测部分较好。用本发明提出的检定系统还可以检定具有微通道荧光检测功能器件的生物芯片的最低检出限的高低，通过不断的调小电源和信号电路处理部分1，检定系统的出光强度会随之不断减弱，直至半导体光敏检测器16检测不到为止。通过将检定系统放入不同的具有微通道荧光检测功能器件的生物芯片或者不同时期的同一具有微通道荧光检测功能器件的生物芯片就可以知道其最低检出限的高低，半导体光敏检测器16检测不到时对应电流低的具有微通道荧光检测功能器件的生物芯片最低检出限较高。
权利要求
1.关于生物PCR实时荧光检测系统检定和校正的相对标定系统，其特征在于:电源和信号处理电路部分通过内部含有信号线和电流导线的导线组连接；隔光部分内部设有带有滤光镜组的探测部分和光源部分，隔光部分上设有第一小孔和第二小孔； PCR荧光检测系统光源部分发出的470nm激发光通过第一小孔进入隔光部分中的带有滤光镜组的探测部分，此时会得到一个电信号，通过导线组中的信号线传导到电源信号处理电路部分中，获取电信号的值；同时，通过电源和信号处理电路部分的控制，电流通过导线组中的电流导线传导到光源部分 ，此时光源部分发出的530nm的光经过第二小孔射出。
全文摘要
本发明涉及生物学及医学检测领域。用于生物PCR实时荧光检测系统检定和校正的相对标定系统，其特征在于电源和信号处理电路部分通过内部含有信号线和电流导线的导线组连接；隔光部分内部设有带有滤光镜组的探测部分和光源部分,隔光部分上设有第一小孔和第二小孔；本发明可以精确检定与校正PCR实时荧光检测系统。另外，通过更换带有滤光镜组的探测部分的滤光镜和光源部分中光源，同样可以用于其他的荧光检测系统的检定与校正。
文档编号C12M1/34GK103087907SQ20121056423
公开日2013年5月8日 申请日期2012年12月21日 优先权日2012年12月21日
发明者吴坚, 郭威, 陈涛 申请人:北京工业大学