一种全反射式激光诱导荧光共聚焦扫描装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于生物芯片检测技术领域，尤其是涉及一种全反射式激光诱导荧光共聚焦扫描装置及方法。
【背景技术】
[0002]生物芯片作为一种新兴高科技产品正广泛应用于生命科学、医学研究和应用。在现有的生物芯片检测技术中，主要的技术手段有共聚焦扫描法和基于C⑶(Charge-coupleddevice)的检测法，由于共聚焦扫描法具有较高的灵敏度，便于检测结果的分析，大多数的微阵列生物芯片扫描仪都采用共聚焦扫描原理。但是在普通的激光诱导荧光共聚焦扫描装置中，荧光信号采集光路与荧光发射点同轴，使得激光诱导产生的荧光向空间四处发射，只有很小比例的荧光信号被采集，导致荧光采集效率不高；同时由于激发荧光采用的是氙灯，产生的激光光束强度低、质量差，使得荧光物质被激发到激发态的分子数较少，荧光物质产生的荧光强度也较弱，因此现有的检测装置灵敏度也较低。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种扫描灵敏度高，荧光采集效率高的全反射式激光诱导荧光共聚焦扫描装置及方法，尤其适合生物芯片的扫描检测。
[0004]为达上述目的，本发明采用的技术方案是:一种全反射式激光诱导荧光共聚焦扫描装置，包括激光器、大孔光阑、准直镜、分束镜、物镜、待测芯片、载物平台、会聚镜、小孔光阑、光电探测器、计算机，其特征在于:所述激光器正下方放置有所述大孔光阑，所述大孔光阑正下方放置有所述准直镜，所述准直镜正下方放置有所述分束镜，所述分束镜与地面呈45°放置，所述分束镜正下方放置有所述物镜，所述物镜的镜心、所述准直镜的镜心、所述大孔光阑的孔心与所述激光器的发光口位于同一直线上，所述待测芯片放于可调的所述载物平台上，所述分束镜正右方竖直放置有所述会聚镜，所述会聚镜的正右方放置有所述小孔光阑，所述小孔光阑的孔心位于所述会聚镜镜心的垂线上，所述小孔光阑正右方放置有所述光电探测器，所述计算机与所述光电探测器相连。
[0005]所述激光器为绿色激光，波长为532nm。
[0006]所述大孔光阑位于所述准直镜前焦点，所述小孔光阑位于所述会聚镜后焦点。
[0007]所述待测芯片放于可调的所述载物平台上，所述载物平台由所述水平固定板、贴于所述水平固定板的所述水平移动板、贴于所述水平移动板的所述水平滑块组成。
[0008]本发明具有的优点和积极效果是:由于采用上述技术方案，激光强度提高，所述待测芯片能够自由移动，保证了点光源激发所述待测芯片进行点成像接收，避免了相互干扰，提高了扫描的灵敏度；同时所述大孔光阑位于所述准直镜前焦点，所述小孔光阑位于所述会聚镜后焦点，共轭聚焦的方式有效去除了周围杂散光，提高了荧光的收集效率；装置结构简单，操作方便，具有较高的生产实用价值。
【附图说明】
[0009]图1是本发明的一种全反射式激光诱导荧光共聚焦扫描装置及方法的示意图；
[0010]图2是本发明的实例中的生物芯片扫描示意图。
[0011]图中:
[0012]1、激光器2、大孔光阑3、准直镜
[0013]4、分束镜5、物镜6、待测芯片
[0014]7、载物平台8、会聚镜9、小孔光阑
[0015]10、光电探测器11、计算机7-1、水平滑块
[0016]7_2、水平移动板7_3、水平固定板
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图详细说明本发明的【具体实施方式】。
[0018]如图1所示，本发明包含有激光器1、大孔光阑2、准直镜3、分束镜4、物镜5、待测芯片6、载物平台7、会聚镜8、小孔光阑9、光电探测器10、计算机11。激光器I正下方放置有大孔光阑2，大孔光阑2正下方放置有准直镜3，准直镜3的位置使得大孔光阑2位于准直镜3前焦点，准直镜3正下方放置有分束镜4，分束镜4与地面呈45°放置，分束镜4正下方放置有物镜5,物镜5的镜心、准直镜3的镜心、大孔光阑2的孔心与激光器I的发光口位于同一直线上，待测芯片6放于可调的载物平台7上，载物平台7由水平固定板7-3、贴于水平固定板7-3的水平移动板7-2、贴于水平移动板7-2的水平滑块7-1组成，分束镜4的正右方竖直放置有会聚镜8，会聚镜8的正右方放置有小孔光阑9，小孔光阑9的孔心位于会聚镜8后焦点，小孔光阑9正右方放置有光电探测器10，计算机11与光电探测器10相连，以此获得待测芯片6的信息。
[0019]本实例的工作过程:
[0020](I)将待测芯片6置于水平滑块7-1上，打开激光器I预热，观察光电探测器10，看是否能接收到光信号，若能直接进入步骤(3)，不能进入步骤(2);
[0021](2)移动水平滑块7-1，同时调节物镜5高度，使光电探测器10能接收到光信号；
[0022](3)激光器I发出的激光经大孔光阑2、准直镜3、分束镜4组成的扩束系统扩束，而后透过物镜5会聚到待测芯片6上；
[0023](4)在激光的激发下，待测芯片6上的荧光分子吸收光波能量，自发地快速释放能量，发出另一种波长的荧光，另一种波长的荧光通过物镜5、分束镜4反射到会聚镜8上；
[0024](5)会聚镜8会聚到的另一种荧光经小孔光阑9被光电检测器10接收，将该点的光信号转化为电信号，输入进计算机11中；
[0025](6)继续移动水平滑块7-1，重复上述步骤，使激光逐点扫描整个待测芯片6。
[0026]综上所述，本发明一种全反射式激光诱导荧光共聚焦扫描装置，保证了点光源激发待测芯片进行点成像接收，避免了不同位置发光所引起的相互干扰，提高了荧光的收集效率和扫描的灵敏度，操作简单方便，广泛应用于生物芯片检测领域。
[0027]以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
【主权项】
1.一种全反射式激光诱导突光共聚焦扫描装置及方法，包括激光器、大孔光阑、准直镜、分束镜、物镜、待测芯片、载物平台、会聚镜、小孔光阑、光电探测器、计算机，其特征在于:所述激光器正下方放置有所述大孔光阑，所述大孔光阑正下方放置有所述准直镜，所述准直镜正下方放置有所述分束镜，所述分束镜与地面呈45°放置，所述分束镜正下方放置有所述物镜，所述物镜的镜心、所述准直镜的镜心、所述大孔光阑的孔心与所述激光器的发光口位于同一直线上，所述待测芯片放于可调的所述载物平台上，所述分束镜的正右方竖直放置有所述会聚镜，所述会聚镜的正右方放置有所述小孔光阑，所述小孔光阑的孔心位于所述会聚镜镜心的垂线上，所述小孔光阑正右方放置有所述光电探测器，所述计算机与所述光电探测器相连。2.根据权利要求1所述的一种全反射式激光诱导荧光共聚焦扫描装置及方法，其特征在于:所述激光器为绿色激光，波长为532nm。3.根据权利要求1所述的一种全反射式激光诱导荧光共聚焦扫描装置及方法，其特征在于:所述大孔光阑位于所述准直镜前焦点，所述小孔光阑位于所述会聚镜后焦点。4.根据权利要求1所述的一种全反射式激光诱导荧光共聚焦扫描装置及方法，其特征在于:所述待测芯片放于可调的所述载物平台上，所述载物平台由所述水平固定板、贴于所述水平固定板的所述水平移动板、贴于所述水平移动板的所述水平滑块组成。
【专利摘要】本发明提供一种全反射式激光诱导荧光共聚焦扫描装置及方法，包括激光器、大孔光阑、准直镜、分束镜、物镜、待测芯片、载物平台、会聚镜、小孔光阑、光电探测器、计算机，所述激光器发射的激光经所述大孔光阑、所述准直镜、所述分束镜、所述物镜照射到所述待测芯片上，激发所述待测芯片发出另一种荧光，另一种荧光经过所述物镜、所述分束镜反射到所述会聚镜上，会聚的另一种荧光经所述小孔光阑被所述光电探测器接收，而后传输进所述计算机，得到扫描信息。本发明的有益效果是保证了点光源激发所述待测芯片进行点成像接收，避免了不同位置发光引起的相互干扰，提高了荧光的收集效率和扫描的灵敏度，操作简单方便，广泛应用与生物芯片检测领域。
【IPC分类】G01N21/64
【公开号】CN105588821
【申请号】CN201410559361
【发明人】左树艳
【申请人】天津岳达科技有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2014年10月18日