多通道荧光检测系统及检测方法与流程

1.本发明属于荧光检测技术领域，具体的为一种多通道荧光检测系统及检测方法。


背景技术：

2.现有的荧光检测装置多为单通道荧光检测装置。如公开号为cn111830001a的中国专利申请公开了一种荧光检测装置，包括：激发光路空心腔体和探测光路空心腔体，所述探测光路空心腔体垂直设置于样品摆放位置，所述激发光路空心腔体与所述探测光路空心腔体成预设角度设置；所述激发光路空心腔体内包括第一滤光片和第二滤光片，所述激发光路空心腔体的出光口处设置有第一透镜；led光源发出的光经过所述第一滤光片和所述第二滤光片后，被所述第一透镜聚焦到所述样品摆放位置上，以激发出荧光信号进入所述探测光路空心腔体；所述探测光路空心腔体内包括第三滤光片和第四滤光片，所述探测光路空心腔体的收光口处设置有第二透镜；所述荧光信号被所述第二透镜聚焦，经过所述第三滤光片和所述第四滤光片后进入探测器进行探测。单通道荧光检测装置一次仅能对样本实现一个荧光染料的检测，存在检测效率较低的不足。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种多通道荧光检测系统及检测方法，能够对样本同时进行多个荧光染料的检测，能够提高检测效率。
4.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.本发明首先提出了一种多通道荧光检测系统，包括固定座和物镜，所述固定座上设有用于对待测样本进行荧光检测的至少两个荧光检测通道，所述物镜与所述固定座之间设有反射镜；所述反射镜用于反射正对其反射面的所述荧光检测通道产生的激发光、使反射后的激发光穿过所述物镜对待测样本进行检测，并用于在待测样本产生的检测光穿过所述物镜后将其反射至该所述荧光检测通道内；所述固定座上设有用于驱动所述反射镜转动从而使所述反射镜的反射面按照设定次序依次面向不同的荧光检测通道的荧光检测切换机构。
6.进一步，所有的所述荧光检测通道相对于所述反射镜的转轴环形均布设置。
7.进一步，所述荧光检测切换机构包括固定安装在所述固定座上的切换电机，所述切换电机的输出轴与所述反射镜的转轴之间传动连接。
8.进一步，所述切换电机采用步进电机
9.进一步，所述荧光检测通道包括用于产生激发光并使激发光入射所述反射镜的激发光路和用于检测经所述反射镜反射射出的检测光的检测光路反射镜反射镜。
10.进一步，所述激发光路包括：
11.光激发器，用于产生激发原光；
12.准直透镜，用于将所述光激发器产生的激发原光转换为激发平行光；
13.第一滤光片组，用于过滤经所述准直透镜转换得到的激发平行光，得到单色的激
发光；
14.二向色镜，用于将激发光反射至所述反射镜；
15.所述第一滤光片组包括至少一片第一滤光片。
16.进一步，所述检测光路包括：
17.第二滤光片组，用于过滤经所述反射镜反射射入的检测平行光，得到单色检测平行光；
18.聚焦透镜，用于聚焦经所述第二滤光片组过滤后得到的单色检测平行光；
19.检测器，用于检测经所述聚焦透镜聚焦的单色检测光；
20.所述第二滤光片组包括至少一片第二滤光片。
21.进一步，所述聚焦透镜的轴线与所述反射镜转轴之间垂直相交。
22.进一步，所述准直透镜的轴线与所述聚焦透镜的轴线之间相互垂直，所述二向色镜与所述准直透镜的轴线以及所述聚焦透镜的轴线之间的夹角均为45
°
。
23.本发明还提出了一种采用如上所述多通道荧光检测系统的多通道荧光检测方法，包括如下步骤：
24.1)调控激发光：使所有的所述荧光检测通道产生的激发光的波长沿着所述反射镜顺时针或逆时针转动的方向依次减小；
25.2)检测：将反射镜的反射面正对波长最大的一个所述荧光检测通道，开启所有所述荧光检测通道并使其产生激发光；按照所述荧光检测通道中的激发光波长依次减小的顺时针或逆时针方向转动所述反射镜，在所述反射镜转动过程中，利用所述反射镜将对应所述荧光检测通道产生的激发光反射射入到所述物镜，激发光经所述物镜聚焦后射入待测样本，使待测样本产生光致发光效应而发出检测光，检测光经穿过所述物镜后，再次利用所述反射镜将该检测光反射至该对应的所述荧光检测通道内实现检测。
26.进一步，相邻两个所述荧光检测通道内产生的激发光的波长之差的绝对值为10-200nm。
27.本发明的有益效果在于：
28.本发明的多通道荧光检测系统，通过设置物镜和反射镜，利用反射镜可分别将不同荧光检测通道内产生的激发光反射至物镜，并使激发光经物镜聚焦到待测样本内，使待测样本产生光致发光效应而发出检测光，检测光经物镜后被反射镜反射至对应的荧光检测通道内实现检测，即本发明的多通道荧光检测系统通过转动反射镜可以在不同的荧光检测通道之间切换，从而可同时实现不同荧光检测通道对待测样本的荧光检测，能够有效提高检测效率。
29.本发明的多通道荧光检测方法，通过将所有的荧光检测通道内产生的激发光的波长按照顺时针或逆时针的方向设置为依次减小，在反射镜转动过程中，已经完成检测的前一个荧光检测通道内产生的激发光可能会被反射镜反射到当前的荧光检测通道内，由于前一个荧光检测通道内产生的激发光的波长大于当前的荧光检测通道内产生的激发光波长，从而能够避免前一个荧光检测通道产生的激发光干扰当前荧光检测通道的问题，即本发明的多通道荧光检测方法克服可多通道检测时存在的通道之间相互干扰的问题。
附图说明
30.为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
31.图1为本发明多通道荧光检测系统实施例的结构示意图；
32.图2为本实施例多通道荧光检测系统的立体图。
33.附图标记说明：
34.1-固定座；2-物镜；3-荧光检测通道；4-反射镜；5-切换电机；6-中继透镜；7-光激发器；8-第一滤光片组；9-准直透镜；10-二向色镜；11-第二滤光片组；12-聚焦透镜；13-检测器。
具体实施方式
35.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
36.如图1所示，为本发明多通道荧光检测系统实施例的结构示意图。本实施例的多通道荧光检测系统，包括固定座1和物镜2，固定座1上设有用于对待测样本进行荧光检测的至少两个荧光检测通道3，物镜2与固定座1之间设有反射镜4；反射镜4用于反射正对其反射面的荧光检测通道3产生的激发光、使反射后的激发光穿过物镜2对待测样本进行检测，并用于在待测样本产生的检测光穿过物镜2后将其反射至该荧光检测通道3内；固定座1上设有用于驱动反射镜4转动从而使反射镜4的反射面按照设定次序依次面向不同的荧光检测通道3的荧光检测切换机构。本实施例的固定座1的顶面为水平面，荧光检测通道3均设置在固定座的顶面上，物镜2设置在固定座1的上方，反射镜4设置在物镜2与固定座1之间。物镜2用于聚焦激发光，并使聚焦的激发光入射待测样本使待测样本产生光致发光效应而发出检测光，检测光经物镜2后形成平行光并被反射镜4反射到对应的荧光检测通道3内。反射镜4可以采用多种方式实现，如反射镜面或反射棱镜等，不再累述。
37.本实施例的固定座1上设有4个荧光检测通道3，当然，根据实际的检测需求，荧光检测通道3还可以设置为2个、3个或4个以上，不再累述。优选的，本实施例所有的荧光检测通道3相对于反射镜4的转轴环形均布设置，便于控制反射镜4每次转动的角度，使其反射面正对对应的荧光检测通道3。
38.进一步，本实施例的荧光检测切换机构包括固定安装在固定座1上的切换电机5，切换电机5的输出轴与反射镜4的转轴之间传动连接。本实施例的切换电机5的输出轴与反射镜4的转轴之间直接相连，省去了复杂的传动组件，节省了空间和成本。本实施例的切换电机5采用步进电机。
39.进一步，荧光检测通道3包括用于产生激发光并使激发光入射反射镜4的激发光路和用于检测经反射镜4反射射出的检测光的检测光路反射镜反射镜。
40.具体的，本实施例的激发光路包括：
41.光激发器7，用于产生激发原光；
42.准直透镜9，用于将光激发器7产生的激发原光转换为激发平行光；
43.第一滤光片组8，用于过滤经准直透镜9转换得到的激发平行光，得到单色的激发光；
44.二向色镜10，用于将激发光反射至反射镜4；
45.第一滤光片组8包括至少一片第一滤光片。本实施例的第一滤光片组8包括两片第一滤光片。本实施例的光激发器7采用led光源。
46.具体的，本实施例的检测光路包括：
47.第二滤光片组11，用于过滤经反射镜4反射射入的检测平行光，得到单色检测平行光；
48.聚焦透镜12，用于聚焦经第二滤光片组11过滤后得到的单色检测平行光；
49.检测器13，用于检测经聚焦透镜12聚焦的单色检测光；
50.第二滤光片组11包括至少一片第二滤光片。本实施例的第二滤光片组11包括两片第二滤光片。本实施例的聚焦透镜12采用凸透镜，且聚焦透镜12的焦点正好落在检测器13上。本实施例的聚焦透镜12的轴线与反射镜4的转轴之间垂直相交。本实施例的准直透镜9的轴线与聚焦透镜12的轴线之间相互垂直，二向色镜10与准直透镜9的轴线以及聚焦透镜12的轴线之间的夹角均为45
°
。本实施例的二向色镜10与反射镜4之间还设有中继透镜6，当然，在一些实施例中，中继透镜6可以取消，也可实现技术目的，不再累述。
51.本实施例的多通道荧光检测系统，通过设置物镜和反射镜，利用反射镜可分别将不同荧光检测通道内产生的激发光反射至物镜，并使激发光经物镜聚焦到待测样本内，使待测样本产生光致发光效应而发出检测光，检测光经物镜后被反射镜反射至对应的荧光检测通道内实现检测，即本实施例的多通道荧光检测系统通过转动反射镜可以在不同的荧光检测通道之间切换，从而可同时实现不同荧光检测通道对待测样本的荧光检测，能够有效提高检测效率。
52.下面结合本实施例的多通道荧光检测系统，对本发明多通道荧光检测方法的具体实施方式进行详细说明。
53.本实施例的多通道荧光检测方法，包括如下步骤：
54.1)调控激发光：使所有的荧光检测通道3产生的激发光的波长沿着反射镜4顺时针或逆时针转动的方向依次减小；具体的，使相邻两个荧光检测通道3内产生的激发光的波长之差的绝对值为10-200nm，优选的为10-100nm。
55.2检测：将反射镜4的反射面正对波长最大的一个荧光检测通道3，开启所有荧光检测通道3并使其产生激发光；按照荧光检测通道3中的激发光波长依次减小的顺时针或逆时针方向转动反射镜4，在反射镜4转动过程中，利用反射镜4将对应荧光检测通道3产生的激发光反射射入到物镜2，激发光经物镜2聚焦后射入待测样本，使待测样本产生光致发光效应而发出检测光，检测光经穿过物镜2后，再次利用反射镜4将该检测光反射至该对应的荧光检测通道4内实现检测，即检测光即为待测样本产生光致发光效应而发出的荧光。
56.具体的，本实施例的荧光检测通道3环形均布设为4个，4个荧光检测通道3分别采用fam染料、rox染料、hex染料和cy5染料分别发出波长不同的激发光实现荧光检测，按照波长依次增大或减小的顺时针或逆时针顺序依次排列，从而能够避免相邻两个荧光检测通道3之间产生波长干扰。
57.本实施例的多通道荧光检测方法，通过将所有的荧光检测通道内产生的激发光的波长按照顺时针或逆时针的方向设置为依次减小，在反射射镜转动过程中，已经完成检测的前一个荧光检测通道内产生的激发光可能会被反射射镜反射到当前的荧光检测通道内，
由于前一个荧光检测通道内产生的激发光的波长大于当前的荧光检测通道内产生的激发光波长，从而能够避免前一个荧光检测通道产生的激发光干扰当前荧光检测通道的问题，即本发明的多通道荧光检测方法克服可多通道检测时存在的通道之间相互干扰的问题。
58.以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。