专利名称：基于量子点的液相芯片检测仪的制作方法
技术领域：
本发明属于分子生物学分析检测技术领域，涉及一种新型的液相芯片，具体是涉及一种全新设计的基于量子点的液相芯片检测仪。
背景技术：
随着分析诊断技术的高速发展，20世纪90年代中期发展起来的被誉为后基因时 代的液相芯片是一种新型的蛋白质研究平台，它是将流式细胞检测技术和传统的芯片技术 结合起来的新型蛋白质研究平台。该体系有机地整合了有色微球、现代免疫技术、激光技 术、应用流体学、最新的高速数字信号处理器和计算机运算法则，造就的极高的检测特异性 和灵敏度。可用于临床疾病诊断，如检测细胞因子、过敏原和自身免疫反应、HLA分型、SNP 检测、肿瘤特异抗原定量检测、多重微生物定量检测等；或用于基础研究方面，如基因分 型、蛋白表达分型、酶-底物分析、核酸研究等；还可运用到食品安全、农兽药残留多重定量 检测和司法鉴定等方面。美国Luminex公司在1997年最早开发出商业化应用的液相芯片，代表产品主要 为Luminex 100和Luminex 200液相芯片检测仪。目前市场上的液相芯片检测仪都采用相 同或类似的原理。该液相芯片检测仪的原理为由许多大小均一的圆形微球(通常直径为 5. 6um)为主要基质构成，微球由两种有机荧光染料进行编码，每种微球上固定有不同的探 针分子，将这些微球悬浮于一个液相体系中，就构成了一个液相芯片，加入待测物和报告荧 光分子，进行免疫反应或核酸杂交反应，通过两束激光激发微球上编码荧光和报告荧光，通 过激光阅读器和计算机的运算得到检测物种类和数量。在实际使用中，我们发现Luminex液相芯片检测系统以及同类产品存在以下一些 缺陷(1)用于微球编码的的荧光染料在光学特征上具有一些固有缺点，如激发带窄，发 射谱宽，光不稳定，容易光漂白等，在应用中限制了其高通量、高灵敏度和精确分辨率；⑵ 该液相芯片系统采用了两束激光，其中，红色激光用来激发微球上编码分类荧光，通过激光 阅读器进行检测种类分辨；绿色激光则针对报告分子的枣红蛋白荧光，通过激光阅读器进 行检测报告荧光分子。该设计是针对于两种荧光染料来配套设计的，因此造成其光学系统 复杂，体积大，成本高，也限制了其检测速度；(3)由于采用单个微球通过的微鞘道系统，该 设计制约了其检测的速度，每秒种只能读取几十个微球。
发明内容
本发明的目的在于克服现有液相芯片检测仪存在的问题和不足，提供一种新型的 液相芯片检测仪，即基于量子点的液相芯片检测仪。本发明所述的一种基于量子点的液相芯片检测仪，包括液相芯片、激发光源、微 流通道、光学成像系统、图像分析系统，所述液相芯片是量子点编码微球的液相芯片，包括 表面被化学修饰的高分子聚合物微球，所述微球中包埋有量子点纳米材料；探针分子，偶联 在被化学修饰的微球表面；以及用特定荧光蛋白标记的报告分子；所述的激发光源，以单一波长的光作为激发光，折射入微流通道检测区域；所述的微流通道是宽度为0. 1mm 5mm 的宽鞘道微流通道；所述的光学成像系统是CCD或CMOS或光谱成像系统；所述的图像分析 系统包括计算机硬件和图像分析软件，接收和处理来自光学成像系统的数据。所述液相芯片的优选方案是微球是由以下材料制成聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙 烯、聚氯乙烯。微球的直径范围是1-10 ym。量子点的发射波长范围是100-720nm。在微球 中包埋的量子点可以是同一种发射波长的量子点，也可以是两种或两种以上发射波长的量 子点。微球表面的化学修饰包括氨基化、羧基化、巯基化、醛基化、羟基化等。探针分子可 选自核酸、蛋白、抗体、抗原、生物素、亲和素。所述的激发光源可选自氙灯、高压汞灯、金属卤素灯、LED或激光。所述宽鞘道微流通道的优选方案是宽度为0. 1mm 5mm、长度为5mm 50mm、深 度为5 y m 200 y m的微通道，可由玻璃或石英或高分子聚合物加工而成的。优选地，所述的宽微流通道是由步进电机控制的微量进样器。所述的光学成像系统包括但不限于以下几种实施方式(一)所述的光学成像系统是由物镜、聚光镜、双色束分离器、阻断滤波片、分光 镜、带通滤光片、CCD装置、计算机组成；其中，在微流通道检测区域上方设置物镜，用作激 发光落射到微流通道检测区域的聚光器，以及用作聚集从微流通道检测区域发出的激发荧 光的聚光器；在激发光入射的光路上设置与光轴成45°的双色束分离器，将激发光反射到 所述物镜中，同时允许经所述物镜聚集的激发荧光通过，以致使激发光与激发荧光分开；在 所述双色束分离器之后设置阻断滤波片，吸收透过双色束分离器的残余激发光，允许激发 荧光通过至第一聚光镜；第一分光镜将由第一聚光镜聚集的报告分子激发荧光反射到第一 (XD装置，在第一分光镜与第一 (XD装置之间的光路中设置第一带通滤光片；第二分光镜 将穿过第一分光镜透射的微球编码荧光反射到第CCD装置，在第二分光镜与第二 CCD装置 之间的光路中设置第二带通滤光片；第三CCD装置接收穿过第二分光镜透射的微球编码荧 光，在第二分光镜与第三CCD装置之间的光路中设置第三带通滤光片；第四CCD装置在微流 通道检测区域下方获取激发光通过检测区域向前散射的光以及激发光通过微球探针间隙 的直射光，在微流通道检测区域与第四CCD装置之间的光路中依次设置第二聚光镜、第三 分光镜和第四带通滤光片；所述第一、第二、第三和第四C⑶装置分别与计算机连通，所述 计算机通过图像采集卡获取来自四台CCD装置的图像数据。( 二)所述的光学成像系统是由若干聚光镜、双色束分离器、阻断滤波片、分光镜、 带通滤光片、CMOS装置、计算机组成；其中，在微流通道检测区域上方设置物镜，用作激发 光落射到微流通道检测区域的聚光器，以及用作聚集从微流通道检测区域发出的激发荧光 的聚光器；在激发光入射的光路上设置与光轴成45°的双色束分离器，将激发光反射到所 述物镜中，同时允许经所述物镜聚集的激发荧光通过，以致使激发光与激发荧光分开；在所 述双色束分离器之后设置阻断滤波片，吸收透过双色束分离器的残余激发光，允许激发荧 光通过至第一聚光镜；第一分光镜将由第一聚光镜聚集的报告分子激发荧光反射到第一 CMOS装置，在第一分光镜与第一 CMOS装置之间的光路中设置第一带通滤光片；第二分光镜 将穿过第一分光镜透射的微球编码荧光反射到第二 CMOS装置，在第二分光镜与第二 CMOS 装置之间的光路中设置第二带通滤光片；第三CMOS装置接收穿过第二分光镜透射的微球 编码荧光，在第二分光镜与第三CMOS装置之间的光路中设置第三带通滤光片；第四CMOS装置在微流通道检测区域下方获取激发光通过检测区域向前散射的光以及激发光通过微球 探针间隙的直射光，在微流通道检测区域与第四CMOS装置之间的光路中依次设置第二聚 光镜、第三分光镜和第四带通滤光片；所述第一、第二、第三和第四CMOS装置分别与计算机 连通，所述计算机通过图像采集卡获取来自四台CMOS装置的图像数据。(三)所述的光学成像系统是由物镜、双色束分离器、阻断滤波片、聚光镜、滤光 闸、面阵CCD探测器与计算机组成；其中，在微流通道检测区域上方设置物镜，用作激发光 落射到微流通道检测区域的聚光器，以及用作聚集从微流通道检测区域发出的激发荧光的 聚光器；在激发光入射的光路上设置与光轴成45°的双色束分离器，将激发光反射到所述 物镜中，同时允许经所述物镜聚集的激发荧光通过，以致使激发光与激发荧光分开；在所 述双色束分离器之后设置阻断滤波片，吸收透过双色束分离器的残余激发光，允许激发荧 光通过至聚光镜；所述滤光间由计算机控制其速度至少比微球流速快4倍，将由聚光镜聚 集的微球编码荧光和报告分子荧光、以及激发光的散射光和直射光投射到面阵CCD探测器 上；所述面阵CCD探测器与计算机连通，所述计算机通过图像采集卡获取来自面阵CCD探测 器的图像数据。相比于现有技术，本发明的特点和优点在于(1)将微球中包埋的两种有机荧光染料换成了量子点包埋，具有荧光稳定、荧光 强、不容易光漂白等优点，并且具有激发带宽、发射谱窄的优势，因此稳定性、灵敏度和分辨 率更高。只需使用一束光源(而不需要采用两束激光)即可激发所有量子点不同的荧光色， 达到一元激发、多元发射的特点，可以完全改变传统两束激光，降低仪器成本。(2)基于液相芯片的改进，将传统的单通道改为宽微流通道，将微球多排、连续、均 勻、平稳、勻速地通过宽微流通道系统，使检测速度和效率得到显著的提高，每秒可检测几 千个微球。(3)将激光阅读器和复杂的光学系统设计改为使用固定截面一台或多台高像素 CCD或CMOS或光谱成像等摄取不同波长的荧光，通过一个高分辨率图像采集卡对图像进行 分辨和处理，交给计算机和图像处理软件对信号进行处理和分析，最后启动打印系统打印 出分析报告。这样，整个结构变得简单而紧凑，并且体积比传统液相芯片检测仪小很多，据 此可以开发出小体积以适应不同环境下使用的量子点液相芯片系统。
图1为本发明所述基于量子点的液相芯片检测仪的一种实施例的示意图。
具体实施例方式实施例一本发明所述的基于量子点的液相芯片检测仪的制备本发明所述的基于量子点的液相芯片检测仪，在液相芯片方面采用直径lOym以 下微球，用量子点进行编码；在传输设计方面采用宽微流通道多微球传输设计，结合CCD或 CMOS或光谱等成像系统，以及图像采集卡、大型软件处理系统和数据处理模块等。本实施例所述的液相芯片检测仪包括以下组成部分(1)液相芯片该液相芯片是量子点编码微球的液相芯片，包括表面被化学修饰 的高分子聚合物微球，所述微球中包埋有量子点纳米材料；探针分子，偶联在被化学修饰的微球表面；以及用特定荧光蛋白标记的报告分子。微球可以由以下材料制成聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯。微球的直径范围是1-lOym。量子点的发射波长范围是100-720nm。在微球中包埋的量子点可以是同一种 发射波长的量子点，也可以是两种或两种以上发射波长的量子点。微球表面的化学修饰包 括氨基化、羧基化、巯基化、醛基化、羟基化等。探针分子可选自核酸、蛋白、抗体、抗原、生 物素、亲和素等。(2)宽微流通道是由玻璃或石英或高分子聚合物加工的宽度为0. 1mm 5mm、长 度为5mm 50mm、深度为5 μ m 200 μ m的微通道。优选地，所述的宽微流通道是由步进电 机控制的微量进样器，能使微球多排、连续、均勻、平稳、勻速地通过宽微流通道系统。(3)激发光源选自氙灯、高压汞灯、金属卤素灯、LED或激光。氙灯、金属卤素灯和 高压汞等使用单色滤光片分离出单一波长的光作为激发光，LED或激光可直接选用合适的 单一波长。(4)光学成像系统如图2所示，所述的光学成像系统是由物镜、聚光镜、双色束分离器、阻断滤波片、 分光镜、带通滤光片、CCD装置、计算机组成；其中，在微流通道1的检测区域2上方设置物 镜L1，用作激发光落射到微流通道检测区域的聚光器，以及用作聚集从微流通道检测区域 发出的激发荧光的聚光器；激发光源5发出的激发光经单色滤光片6过滤后入射到与光轴 成45°的双色束分离器3，将激发光反射到所述物镜L1中，同时允许经所述物镜L1聚集的 激发荧光通过，以致使激发光与激发荧光分开；在所述双色束分离器3之后设置阻断滤波 片4，吸收透过双色束分离器3的残余激发光，允许激发荧光通过至第一聚光镜L2 ；第一分光镜D1将由第一聚光镜L2聚集的报告分子激发荧光反射到第一 (XD装置 7(001)，在第一分光镜01与第一00装置7(001)之间的光路中设置第一带通滤光片F1 ；第二分光镜D2将穿过第一分光镜D1透射的微球编码荧光反射到第二 (XD装置 8(002)，在第二分光镜02与第二00装置8(002)之间的光路中设置第二带通滤光片F2 ；第三(XD装置9 (CXD3)接收穿过第二分光镜D2透射的微球编码荧光，在第二分光 镜D2与第三(XD装置9 (CXD3)之间的光路中设置第三带通滤光片F3 ；第四C⑶装置10((XD4)在微流通道检测区域2下方获取激发光通过检测区域2向 前散射的光以及激发光通过微球探针间隙的直射光，在微流通道检测区域2与第四CCD装 置10((XD4)之间的光路中依次设置第二聚光镜L3、第三分光镜D3和第四带通滤光片F4 ；所述第一、第二、第三和第四(XD装置分别与计算机连通，所述计算机通过图像采 集卡获取来自四台(XD装置的图像数据。计算机根据从第四(XD装置获取的图像数据重建微球的全息影像图，包括微球的 三维位置和尺寸等，该全息影像图是激发光通过向前散射光和通过微球探针间隙的直射光 产生。计算机根据从其他CCD装置获取的图像数据分析微球编码数据和探针结合数据。(5)图像分析系统，包括计算机硬件，如电脑主机、图像采集卡等，以及特定图像分 析软件，接收和处理来自CCD装置的光学影像数字信号。本发明所述的基于量子点的液相芯片检测仪的原理为采用化学合成法制备出聚 苯乙烯微球，再将量子点通过化学工艺包埋于聚苯乙烯微球中，从而使微球具有可寻址和 示踪的颜色编码。由于量子点的激发光谱宽，呈连续分布，而发射光谱窄，单色性好，并且通过改变量子点的粒径即可发出不同的荧光色，据此可以对微球进行百种以上的颜色编码， 每种编码代表一种分析物。因此采用同一波长激发光即可实现对不同颜色量子点同时激 发，发出不同颜色的荧光，可构成上百种的可分辨颜色。包埋量子点的微球经过修饰处理 后，根据需要在微球表面偶联上不同的探针分子，并封闭处理。分析时将不同编码的微球混 合(或采用多分析物检测试剂盒)，加入待检物样本和报告分子，置于流体模块系统中杂交 反应结合。反应结合后的微球通过一特殊推进器系统，将微球均勻、平稳、勻速、连续的通过 宽微流通道，此时通过一束与CCD同步的激发光激发微球的颜色编码和报告荧光信号，信 号通过光学系统处理，被CCD等成像系统分别采集，CCD的拍摄速度与微流场微球流过的截 面速率同步，保证每个微球只被(XD记录一次信息，(XD1、(XD2、(XD3分别记录报告分子荧 光、微球的两种分辨荧光，CCD4采集全息干涉条纹图像，图像信息通过一个高分辨率的图像 采集卡对图像进行数字重建，整合处理后传输给计算机，并且(XD1 (XD3预先采集无荧光 微球时的微流场通道图像作为背景噪音。将荧光微球的微球通道图像与背景噪音图像通过 相关计算，获得除去噪音后的微球荧光信号，利用单个微球荧光信号模板匹配，确定图像上 微球的位置。利用电脑的强大分析能力，确定检测物的种类和浓度，然后激活打印系统，打 印出报告。本实施例中的CCD装置可用CMOS装置代替。CCD (Charge CoupledDevice,电荷耦 合元件)和 CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体元件) 是两种图像传感器，都是组成数字摄像头的重要组成部分。本发明所述的CCD装置是指含 有(XD图像传感器的装置；所述的CMOS装置是指含有CMOS图像传感器的装置。在上述光 学系统中将CCD装置更换为CMOS装置，也可达到相当的光学成像效果。实施例二、采用光谱成像系统的基于量子点的液相芯片检测仪本实施例将实施例一中的CCD或CMOS光学成像系统改进为光谱成像系统，使得 本发明所述的基于量子点的液相芯片检测仪结构更为紧凑，并且具有快速、灵敏、准确的优 点。所述的光学成像系统是由物镜、双色束分离器、阻断滤波片、聚光镜、滤光闸、面阵 CCD探测器与计算机组成；其中，在微流通道检测区域上方设置物镜，用作激发光落射到微 流通道检测区域的聚光器，以及用作聚集从微流通道检测区域发出的激发荧光的聚光器； 在激发光入射的光路上设置与光轴成45°的双色束分离器，将激发光反射到所述物镜中， 同时允许经所述物镜聚集的激发荧光通过，以致使激发光与激发荧光分开；在所述双色束 分离器之后设置阻断滤波片，吸收透过双色束分离器的残余激发光，允许激发荧光通过至 聚光镜；所述滤光间由计算机控制其速度至少快于微球流速的4倍，将由聚光镜聚集的微 球编码荧光和报告分子荧光、以及激发光的散射光和直射光投射到面阵CCD探测器上；所 述面阵CCD探测器与计算机连通，所述计算机通过图像采集卡获取来自面阵CCD探测器的 图像数据。图像采集卡完成单幅图像采集、光谱序列图像采集和时间序列图像采集，然后将 图像信息传输给计算机处理，以获取微球编码信息和报告荧光数据。实施例三采用本发明所述的基于量子点的液相芯片检测仪进行检测本实施例将本发明所述的基于量子点的液相芯片检测仪运用于血液中乙肝病毒、 丙肝病毒、艾滋病毒和梅毒螺旋体等4项的多重检测，以验证该液相芯片检测仪的技术效果。首先，按现有方法制备直径为5 u m的聚苯乙烯微球，采用溶胀法将发射波长为 540nm和620nm的CdSe/ZnS量子点包埋到聚苯乙烯微球中。编码方法将540nm的CdSe/ZnS量子点包埋到聚苯乙烯微球中，代表乙肝病毒检 测项，编码为“1号”；将620nm的CdSe/ZnS量子点包埋到聚苯乙烯微球中，代表丙肝病毒检 测项，编码为“2号”；将50%的620nm的CdSe/ZnS量子点和50%的540nmCdSe/ZnS量子点 包埋到聚苯乙烯微球中，代表艾滋病毒检测项，编码为“3号”；将30%的620nm的CdSe/ZnS 量子点和70%的540nmCdSe/ZnS量子点包埋到聚苯乙烯微球中，代表梅毒螺旋体检测项， 编码为“4号”。修饰与偶联编码后对聚苯乙烯微球进行封闭处理，然后对包埋量子点后的微球 进行氨基化修饰，将乙肝病毒的特异性核酸片段作为探针分子偶联到1号微球上；将丙肝 病毒的特异性核酸片段作为探针分子偶联到2号微球上；将艾滋病毒的特异性核酸片段作 为探针分子偶联到3号微球上；将梅毒螺旋体的特异性核酸片段作为探针分子偶联到4号 微球上。将偶联后的微球进行封闭处理。核酸提取与扩增对待测样本进行核酸提取，并进行PCR扩增，扩增中使用荧光蛋 白对扩增物进行荧光标记。检测将4种微球混合加入鞘流缓冲液，同时将扩增物加入鞘流缓冲液中与微球 进行杂交反应，运用本发明的量子点液相芯片检测仪进行检测。结果共检测临床传染科血清样本200份，其中检测出乙肝阳性30份、丙肝阳性 16份、梅毒螺旋体阳性11份、艾滋病毒阳性1份，其中血清样本中乙肝病毒与丙肝病毒联 合感染的有1份；乙肝与梅毒联合感染1份。使用临床常用的实时荧光定量PCR试剂盒和 ELISA试剂盒进行复检，结果完全一致。使用本发明产品进行检测时，杂交需要20min，检测时间lmin，合计21min即可出 结果，而采用现有的实时荧光定量PCR试剂盒和ELISA试剂盒，每项指标的检测均需要3小 时以上。因此，本发明所述的基于量子点的液相芯片检测仪，可以实现快速多重定量检测， 而且液相芯片的灵敏度也比现有方法高。本发明所述的液相芯片检测仪与现有Luminex公司产品的比较如下表
权利要求
一种基于量子点的液相芯片检测仪，包括液相芯片、激发光源、微流通道、光学成像系统、图像分析系统，其特征在于所述液相芯片是量子点编码微球的液相芯片，包括表面被化学修饰的高分子聚合物微球，所述微球中包埋有量子点纳米材料；探针分子，偶联在被化学修饰的微球表面；以及用特定荧光蛋白标记的报告分子；所述的激发光源，以单一波长的光作为激发光，折射入微流通道检测区域；所述的微流通道是宽度为0.1mm～5mm的宽鞘道微流通道；所述的光学成像系统是CCD或CMOS或光谱成像系统；所述的图像分析系统包括计算机硬件和图像分析软件，接收和处理来自光学成像系统的数据。
2.根据权利要求1所述的基于量子点的液相芯片检测仪，其特征在于所述液相芯片 的微球的直径范围是1-10 μ m。
3.根据权利要求1所述的基于量子点的液相芯片检测仪，其特征在于所述液相芯片 的量子点的发射波长范围是100-720nm。
4.根据权利要求1所述的基于量子点的液相芯片检测仪，其特征在于所述的激发光 源选自氙灯、高压汞灯、金属卤素灯、LED或激光。
5.根据权利要求1所述的基于量子点的液相芯片检测仪，其特征在于所述的宽鞘道 微流通道是宽度为0. Imm 5mm、长度为5mm 50mm、深度为5 μ m 200 μ m的微通道。
6.根据权利要求1所述的基于量子点的液相芯片检测仪，其特征在于所述的宽微流 通道由玻璃或石英或高分子聚合物加工而成的。
7.根据权利要求1所述的基于量子点的液相芯片检测仪，其特征在于所述的宽微流 通道是由步进电机控制的微量进样器。
8.根据权利要求1所述的基于量子点的液相芯片检测仪，其特征在于所述的光学成 像系统是由物镜、聚光镜、双色束分离器、阻断滤波片、分光镜、带通滤光片、CCD装置、计算 机组成；其中，在微流通道检测区域上方设置物镜，用作激发光落射到微流通道检测区域的聚 光器，以及用作聚集从微流通道检测区域发出的激发荧光的聚光器；在激发光入射的光路上设置与光轴成45°的双色束分离器，将激发光反射到所述物镜 中，同时允许经所述物镜聚集的激发荧光通过，以致使激发光与激发荧光分开；在所述双色束分离器之后设置阻断滤波片，吸收透过双色束分离器的残余激发光，允 许激发荧光通过至第一聚光镜；第一分光镜将由第一聚光镜聚集的报告分子激发荧光反射到第一 CCD装置，在第一分 光镜与第一 CCD装置之间的光路中设置第一带通滤光片；第二分光镜将穿过第一分光镜透射的微球编码荧光反射到第二 CCD装置，在第二分光 镜与第二 CCD装置之间的光路中设置第二带通滤光片；第三CCD装置接收穿过第二分光镜透射的微球编码荧光，在第二分光镜与第三CCD装 置之间的光路中设置第三带通滤光片；第四CCD装置在微流通道检测区域下方获取激发光通过检测区域向前散射的光以及 激发光通过微球探针间隙的直射光，在微流通道检测区域与第四CCD装置之间的光路中依次设置第二聚光镜、第三分光镜和第四带通滤光片；所述第一、第二、第三和第四CCD装置分别与计算机连通，所述计算机通过图像采集卡 获取来自四台CXD装置的图像数据。
9.根据权利要求1所述的基于量子点的液相芯片检测仪，其特征在于所述的光学成 像系统是由若干聚光镜、双色束分离器、阻断滤波片、分光镜、带通滤光片、CMOS装置、计算 机组成；其中，在微流通道检测区域上方设置物镜，用作激发光落射到微流通道检测区域的聚 光器，以及用作聚集从微流通道检测区域发出的激发荧光的聚光器；在激发光入射的光路上设置与光轴成45°的双色束分离器，将激发光反射到所述物镜 中，同时允许经所述物镜聚集的激发荧光通过，以致使激发光与激发荧光分开；在所述双色束分离器之后设置阻断滤波片，吸收透过双色束分离器的残余激发光，允 许激发荧光通过至第一聚光镜；第一分光镜将由第一聚光镜聚集的报告分子激发荧光反射到第一 CMOS装置，在第一 分光镜与第一 CMOS装置之间的光路中设置第一带通滤光片；第二分光镜将穿过第一分光镜透射的微球编码荧光反射到第二 CMOS装置，在第二分 光镜与第二 CMOS装置之间的光路中设置第二带通滤光片；第三CMOS装置接收穿过第二分光镜透射的微球编码荧光，在第二分光镜与第三CMOS 装置之间的光路中设置第三带通滤光片；第四CMOS装置在微流通道检测区域下方获取激发光通过检测区域向前散射的光以及 激发光通过微球探针间隙的直射光，在微流通道检测区域与第四CMOS装置之间的光路中 依次设置第二聚光镜、第三分光镜和第四带通滤光片；所述第一、第二、第三和第四CMOS装置分别与计算机连通，所述计算机通过图像采集 卡获取来自四台CMOS装置的图像数据。
10.根据权利要求1所述的基于量子点的液相芯片检测仪，其特征在于所述的光学成 像系统是由物镜、双色束分离器、阻断滤波片、聚光镜、滤光闸、面阵CCD探测器与计算机组 成；其中，在微流通道检测区域上方设置物镜，用作激发光落射到微流通道检测区域的聚 光器，以及用作聚集从微流通道检测区域发出的激发荧光的聚光器；在激发光入射的光路上设置与光轴成45°的双色束分离器，将激发光反射到所述物镜 中，同时允许经所述物镜聚集的激发荧光通过，以致使激发光与激发荧光分开；在所述双色束分离器之后设置阻断滤波片，吸收透过双色束分离器的残余激发光，允 许激发荧光通过至聚光镜；所述滤光间由计算机控制其速度至少比微球流速快4倍，将由聚光镜聚集的微球编码 荧光和报告分子荧光、以及激发光的散射光和直射光投射到面阵CCD探测器上；所述面阵CCD探测器与计算机连通，所述计算机通过图像采集卡获取来自面阵CCD探 测器的图像数据。
全文摘要
本发明涉及一种基于量子点的液相芯片检测仪，包括液相芯片、激发光源、微流通道、光学成像系统、图像分析系统；所述液相芯片是量子点编码微球的液相芯片；所述的激发光源，以单一波长的光作为激发光，折射入微流通道的检测区域；所述的微流通道是宽度为0.1mm～5mm的宽鞘道微流通道；所述的光学成像系统是CCD或CMOS或光谱成像系统；所述的图像分析系统包括计算机硬件和图像分析软件，接收和处理来自光学成像系统的数据。本发明所述的液相芯片检测仪具有荧光稳定、荧光强、不易光漂白等优点，具有激发带宽、发射谱窄等优势，稳定性、灵敏度和分辨率更高，检测速度和效率显著提高，每秒可检测几千个微球，整个结构变得简单而紧凑。
文档编号G01N21/49GK101988897SQ200910041710
公开日2011年3月23日 申请日期2009年8月7日 优先权日2009年8月7日
发明者曾令文, 熊业华 申请人:中国科学院广州生物医药与健康研究院