一种定量荧光PCR仪的光学装置

一种定量荧光pcr仪的光学装置
技术领域
1.本实用新型涉及一种定量荧光pcr仪的光学装置。


背景技术：

2.聚合酶链式反应(pcr)是一种分子生物学技术，用于放大扩增特定的dna片段。实时荧光定量pcr技术，是指在pcr反应体系中加入荧光基团，利用荧光信号积累实时监测整个pcr进程，最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析的方法。
3.目前市场上的定量荧光pcr仪，各个产品之间最大的不同在于光学激发和检测模块。传统的光源采用卤钨灯、led灯和光纤，卤钨灯光强较大但热损耗严重，单个led灯光强过小，光纤型激发光路的单循环采样时间较长，数据处理时间较长，自动化程度不高。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种定量荧光pcr仪的光学装置，其克服了背景技术所存在的不足。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
5.一种定量荧光pcr仪的光学装置，适用于荧光试样的检测，它包括oled光源、第一滤光器、复合抛物面聚光器、二向分光镜、第二滤光器、聚焦透镜和ccd相机，第一滤光器位于oled光源和复合抛物面聚光器之间，二向分光镜倾斜布置在荧光试样和第二滤光器之间且其顶面朝向第二滤光器、其底面朝向复合抛物面聚光器和荧光试样，ccd相机位于第二滤光器远离二向分光镜的一侧，聚焦透镜位于ccd相机和第二滤光器之间。
6.一较佳实施例之中：还包括场透镜，其正面设有菲涅尔透镜体、其背面设有凸透镜体，该场透镜位于二向分光镜和荧光试样之间，且其正面朝向二向分光镜、背面朝向荧光试样。
7.一较佳实施例之中：所述第一滤光器为过滤后的光线仅剩蓝光波段的滤光片。
8.一较佳实施例之中：所述第二滤光器采用滤光轮，该滤光轮过滤后得到检测所需波长的荧光。
9.一较佳实施例之中：所述复合抛物面聚光器采用矩形复合抛物面聚光器。
10.一较佳实施例之中：还包括温控机构，荧光试样放置在温控机构上。
11.本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
12.1.使用oled光源作为激发光源，为冷光源，其具有良好的亮度和连续的发光光谱、较低的热损耗，配合复合抛物面聚光器可使激发光的亮度高并且均匀性好。oled光源发出光为白色平面光源，通过第一滤光器后成为蓝光，复合抛物面聚光器将该蓝光转为一定范围的平行光，由于蓝光波长小于中心波长，二向分光镜实现折射功能，将平行光折射至荧光试样处，荧光试样在平行光的激发下产生荧光，该荧光的波长大于中心波长，因此该荧光射向二向分光镜时可直接透射至第二滤光器处，第二滤光器根据检测的需要选择合适波长的荧光，该荧光再经过聚焦透镜的聚焦后进入ccd相机处，ccd相机采集该荧光并转换为图像输出，最后通过对图像的分析得出试样的检测结果。
13.2.场透镜的凸透镜体可将从二向分光镜处折射来的蓝光在凸透镜体处聚焦，且菲涅尔透镜体可减小蓝光在检测区域的边缘效应，使得进入荧光试样内的激发光亮度更高；且，试样产生的荧光经过菲涅尔透镜体后会产生汇聚作用，便于后续光信号的传输和处理。
14.3.复合抛物面聚光器采用矩形复合抛物面聚光器，与放置试管的试管架形状相吻合，可保证每一试管具有足够强度的激发光。
附图说明
15.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
16.图1绘示了一较佳实施例的一种定量荧光pcr仪的光学装置的整体示意图。
17.图2绘示了复合抛物面聚光器的立体结构示意图。
18.图3绘示了场透镜的背面示意图。
19.图4绘示了场透镜的侧视示意图。
20.图5绘示了场透镜的正面示意图。
具体实施方式
21.本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
22.本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，对于方位词，如使用术语“中心”、“横向”、“纵向”、“水平”、“垂直”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系，且仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，所以也不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。
23.本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“固接”、“固定连接”，应作广义理解，即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式，也就是说包括不可拆卸的固定连接、可拆卸的固定连接、连为一体以及通过其他装置或元件固定连接。
24.本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，如使用术语“包括”、“具有”、以及它们的变形，意图在于“包含但不限于”。
25.请查阅图1至图5，一种定量荧光pcr仪的光学装置的一较佳实施例，所述的一种定量荧光pcr仪的光学装置，适用于荧光试样的检测。
26.如图1所示，该光学装置包括温控机构202，荧光试样装在试管106内，再将试管106放置在温控机构202上。温控机构202上设置有试管架201，试管架201设有若干个容置槽(图中未示出)，容置槽的个数以检测需要为准，如需同时检测96个，则该容置槽可设为96个并呈矩阵列布置，也即，试管架形状为矩形。为了示意更加清楚，仅在图1中示意出两个试管106。
27.该光学装置还包括oled光源101、第一滤光器102、复合抛物面聚光器103、二向分光镜104、第二滤光器109、聚焦透镜110和ccd相机111，第一滤光器102位于oled光源101和复合抛物面聚光器103之间，二向分光镜104倾斜布置在荧光试样和第二滤光器109之间且
其顶面朝向第二滤光器109、其底面朝向复合抛物面聚光器103和荧光试样，ccd相机111位于第二滤光器109远离二向分光镜104的一侧，聚焦透镜110位于ccd相机111和第二滤光器109之间。通过该复合抛物面聚光器103的设置实现对于光源光线聚焦和均匀化，实现光线在到达样品区域时分布较为均匀，减少检测过程中由于光强分布不均引起的边缘效应。本实施例中，该复合抛物面聚光器103采用矩形形态，也即，该聚光器103的出光面呈矩形，且该出光面的面积与试管架的面积相适配，以保证试管架上的每一个试管均具有足够强度的激发光。
28.本实施例中，该光学装置还包括场透镜105，其正面设有菲涅尔透镜体1051、其背面设有凸透镜体1052，该场透镜105位于二向分光镜104和荧光试样之间，且其正面朝向二向分光镜104、背面朝向荧光试样。如图3所示，凸透镜体1052设有96个且呈矩阵列布置，凸透镜体1052与试管架201的容置槽呈一一对应的关系，也即，该场透镜105可同时对96个试样进行聚光。根据需要，凸透镜体1052的个数也可设为一百多个或三百多个，不以此为限。
29.本实施例中，所述第一滤光器102为过滤后的光线仅剩蓝光波段的滤光片。
30.本实施例中，所述第二滤光器109采用滤光轮，该滤光轮过滤后得到检测所需波长的荧光。该滤光轮可通过步进电机进行驱动，由多个滤光片组合而成，不同的滤光片可获得不同波长的荧光，步进电机转动可切换不同的滤光片。
31.本实施例中，所述复合抛物面聚光器103采用矩形复合抛物面聚光器。
32.本装置使用oled光源101作为激发光源，为冷光源，其具有良好的亮度和连续的发光光谱、较低的热损耗，配合复合抛物面聚光器103可使激发光的亮度高并且均匀性好。
33.oled光源发出光为白色平面光源，通过第一滤光器后成为蓝光，复合抛物面聚光器103将该蓝光转为一定范围的平行光，由于蓝光波长小于中心波长，二向分光镜104实现折射功能，将平行光折射至场透镜105处，场透镜105的凸透镜体1052将该光线聚焦至荧光试样处，荧光试样在平行光的激发下产生荧光，该荧光的波长大于中心波长，因此该荧光穿过场透镜105后射向二向分光镜104时可直接透射至第二滤光器109处，第二滤光器109根据检测的需要选择合适波长的荧光，该荧光再经过聚焦透镜110的聚焦后进入ccd相机111处，ccd相机111采集该荧光并转换为图像输出，最后通过对图像的分析得出试样的检测结果。
34.以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，故不能依此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖的范围内。