專利名稱：用于生物pcr實(shí)時(shí)熒光檢測(cè)系統(tǒng)檢定和校正的相對(duì)標(biāo)定系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種PCR (聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))熒光光譜檢測(cè)系統(tǒng)的計(jì)量比對(duì)器件，主要用于生物PCR熒光檢測(cè)系統(tǒng)的校準(zhǔn)，屬于生物學(xué)及醫(yī)學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著上世紀(jì)90年代初微全分析系統(tǒng)(Miniaturized Total AnalysisSystems, μ-TAS)概念被首次提出，近幾年來(lái)，在微全分析系統(tǒng)概念基礎(chǔ)上的各類生物分析和化學(xué)分析芯片(包括:微流控生物PCR芯片)的研究迅猛發(fā)展，微全分析系統(tǒng)技術(shù)已成為創(chuàng)新式分析測(cè)試儀器及技術(shù)的最重要的研究發(fā)展方向，深受世界各國(guó)的關(guān)注。所謂的微全分析系統(tǒng)(μ -TAS)是在微型化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)全部分析過(guò)程的功能集成化和結(jié)構(gòu)縮微化的分析實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)。通俗地講，它把整個(gè)實(shí)驗(yàn)室的功能，即生物化學(xué)分析的許多過(guò)程與步驟，包括采樣、稀釋、加試劑、反應(yīng)、分離、檢測(cè)等集成到盡可能小的操作平臺(tái)上，目前這種縮微化操作·平臺(tái)為100平方毫米左右的芯片(結(jié)構(gòu)縮微的尺寸正在向幾十平方毫米發(fā)展)。μ -TAS具有檢測(cè)速度快、試樣用量少、通量高等顯著的特點(diǎn)，廣泛用于各類生物化學(xué)分析芯片的研究。在μ-TAS中，芯片體積非常小，其進(jìn)樣量?jī)H為微升級(jí)，檢測(cè)池體積非常小，而且分析檢測(cè)多在秒級(jí)內(nèi)完成，故對(duì)其檢測(cè)體系的靈敏度和響應(yīng)速度要求很高。檢測(cè)方法是決定μ-TAS最終檢出限的關(guān)鍵因素，是μ-TAS的核心技術(shù)之一。在近幾年發(fā)展起來(lái)的μ -TAS檢測(cè)方法中，熒光光譜檢測(cè)方法由于其選擇性好、痕量定性定量分析靈敏度高和非破壞性檢測(cè)等特點(diǎn)，已逐漸成為μ-TAS研究領(lǐng)域中使用最廣泛的檢測(cè)技術(shù)。生物化學(xué)分析芯片的生物PCR熒光光譜檢測(cè)方法，實(shí)際是對(duì)芯片上的微通道中熒光物質(zhì)進(jìn)行光譜檢測(cè)。與化學(xué)分析領(lǐng)域中的熒光光譜檢測(cè)技術(shù)有一些不同:首先，被檢測(cè)對(duì)象的量微小并且信號(hào)發(fā)出點(diǎn)小，從而造成的被檢測(cè)熒光光譜信號(hào)微弱，需使用高檢測(cè)靈敏度的微通道熒光光譜檢測(cè)裝置；其次，目前還沒(méi)有一種像化學(xué)分析領(lǐng)域中的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，可用于校準(zhǔn)生物PCR熒光微通道光譜檢測(cè)裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于PCR實(shí)時(shí)熒光檢測(cè)系統(tǒng)優(yōu)化的檢定系統(tǒng)。用于生物PCR實(shí)時(shí)突光檢測(cè)系統(tǒng)檢定和校正的相對(duì)標(biāo)定系統(tǒng),其特征在于:電源和信號(hào)處理電路部分通過(guò)內(nèi)部含有信號(hào)線和電流導(dǎo)線的導(dǎo)線組連接；隔光部分內(nèi)部設(shè)有帶有濾光鏡組的探測(cè)部分和光源部分，隔光部分上設(shè)有第一小孔和第二小孔；PCR熒光檢測(cè)系統(tǒng)光源部分發(fā)出的470nm的激發(fā)光通過(guò)第一小孔進(jìn)入隔光部分中的帶有濾光鏡組的探測(cè)部分，此時(shí)會(huì)得到一個(gè)電信號(hào)，通過(guò)導(dǎo)線組中的信號(hào)線傳導(dǎo)到電源信號(hào)處理電路部分中，獲取電信號(hào)的值；同時(shí)，通過(guò)電源和信號(hào)處理電路部分的控制，電流通過(guò)導(dǎo)線組中的電流導(dǎo)線傳導(dǎo)到光源部分，此時(shí)光源部分發(fā)出的530nm的光經(jīng)過(guò)第二小孔射出。目前熒光檢測(cè)系統(tǒng)的檢定采用的都是激發(fā)波長(zhǎng)在350nm左右，發(fā)射波長(zhǎng)在450nm左右的硫酸奎寧標(biāo)準(zhǔn)溶液，而用于PCR實(shí)時(shí)檢測(cè)的熒光系統(tǒng)的激發(fā)波長(zhǎng)在470nm左右，發(fā)射波長(zhǎng)在530nm左右，本發(fā)明創(chuàng)新性的提出了一種物理的檢測(cè)方法，可以精確檢定與校正PCR實(shí)時(shí)熒光檢測(cè)系統(tǒng)。另外，通過(guò)更換帶有濾光鏡組的探測(cè)部分的濾光鏡和光源部分中光源，本發(fā)明并不局限于PCR實(shí)時(shí)突光檢測(cè)系統(tǒng)的檢定，同樣可以用于其他的突光檢測(cè)系統(tǒng)的檢定與校正。


圖1是本發(fā)明系統(tǒng)示意圖。圖2是本發(fā)明系統(tǒng)應(yīng)用方式一不意圖。圖3是本發(fā)明系統(tǒng)應(yīng)用方式二示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明主要由1、電源和信號(hào)處理電路部分，2、導(dǎo)線組(內(nèi)部含有信號(hào)線和電流導(dǎo)線)，3、隔光部分，4、帶有濾光鏡組的探測(cè)部分，5、光源部分，6、第一小孔，7、第二小孔。檢定系統(tǒng)工作方式如下:PCR熒光檢測(cè)系統(tǒng)光源部分發(fā)出的470nm左右的激發(fā)光通過(guò)6第一小孔進(jìn)入隔光部分3中的帶有濾光鏡組的探測(cè)部分4，此時(shí)會(huì)得到一個(gè)電信號(hào)，通過(guò)導(dǎo)線組2中的信號(hào)線傳導(dǎo)到電源信號(hào)處理電路部分I中，這時(shí)可以獲取電信號(hào)的值；同時(shí)，通過(guò)電源和信號(hào)處理電路部分I的控制，電流通過(guò)導(dǎo)線組2中的導(dǎo)線傳導(dǎo)到光源部分5，此時(shí)光源部分發(fā)出的530nm左右的光經(jīng)過(guò)7第二小孔射出該檢定系統(tǒng)。下面結(jié)合圖2-圖3說(shuō)明`本發(fā)明的具體實(shí)施案例。方案1:結(jié)合圖2進(jìn)行說(shuō)明本方案主要由8、熱蓋,9、加熱/制冷單兀，10、試管，11、第一光纖傳導(dǎo)系統(tǒng)，12、第二光纖傳導(dǎo)系統(tǒng)，13、激發(fā)光源部分，14突光檢測(cè)部分構(gòu)成的PCR實(shí)時(shí)突光檢測(cè)系統(tǒng)和本發(fā)明提出的檢定系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行。本發(fā)明提出的檢定系統(tǒng)在圖2中由1、電源和信號(hào)電路處理部分，2導(dǎo)線組，3隔光部分(內(nèi)部含有帶有濾光鏡組的探測(cè)部分4和光源部分5)組成。具體操作過(guò)程:將隔光部分3放入試管10中，激發(fā)光源部分13發(fā)出的激發(fā)光通過(guò)11第一光纖傳導(dǎo)系統(tǒng)被檢定系統(tǒng)的隔光部分3接收，光信號(hào)會(huì)被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，電信號(hào)通過(guò)導(dǎo)線組2傳導(dǎo)到電源和信號(hào)電路處理部分I，此時(shí)就可以知道精確的電信號(hào)的值，將此檢定系統(tǒng)放入不同的PCR實(shí)時(shí)熒光檢測(cè)系統(tǒng)或者不同時(shí)期的同一 PCR實(shí)時(shí)熒光檢測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)得到的電信號(hào)值的大小與穩(wěn)定度可以判斷PCR實(shí)時(shí)熒光檢測(cè)系統(tǒng)光源部分的好壞，得到的電信號(hào)大且穩(wěn)定則說(shuō)明PCR實(shí)時(shí)熒光檢測(cè)系統(tǒng)擁有較好的光源部分。另外，通過(guò)本發(fā)明提出的檢定系統(tǒng)中的電源和信號(hào)電路處理部分I調(diào)節(jié)電流，隔光部分3會(huì)發(fā)出一個(gè)光信號(hào)，光信號(hào)通過(guò)12第二光纖傳導(dǎo)系統(tǒng)傳導(dǎo)到熒光檢測(cè)部分14，此時(shí)PCR實(shí)時(shí)熒光檢測(cè)系統(tǒng)會(huì)得到一個(gè)電信號(hào)，通過(guò)調(diào)節(jié)檢定系統(tǒng)電源和信號(hào)電路處理部分2使電流不變，則檢定系統(tǒng)出光強(qiáng)度不變，將此檢定系統(tǒng)放入不同的PCR實(shí)時(shí)熒光檢測(cè)系統(tǒng)或者不同時(shí)期的同一 PCR實(shí)時(shí)熒光檢測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)PCR實(shí)時(shí)熒光檢測(cè)系統(tǒng)得到的電信號(hào)值的大小就可以知道PCR實(shí)時(shí)熒光檢測(cè)系統(tǒng)的熒光檢測(cè)部分的好壞，相同電流下電信號(hào)大的說(shuō)明其熒光檢測(cè)部分較好。用本發(fā)明提出的檢定系統(tǒng)還可以檢定PCR實(shí)時(shí)熒光檢測(cè)系統(tǒng)的最低檢出限的高低，通過(guò)不斷的調(diào)小電源和信號(hào)電路處理部分1，檢定系統(tǒng)的出光強(qiáng)度會(huì)隨之不斷減弱，直至熒光檢測(cè)部分14檢測(cè)不到為止。通過(guò)將檢定系統(tǒng)放入不同的PCR實(shí)時(shí)熒光檢測(cè)系統(tǒng)或者不同時(shí)期的同一 PCR實(shí)時(shí)熒光檢測(cè)系統(tǒng)就可以知道其最低檢出限的高低，熒光檢測(cè)部分14檢測(cè)不到時(shí)對(duì)應(yīng)電流低的PCR實(shí)時(shí)熒光檢測(cè)系統(tǒng)最低檢出限較高。方案2:結(jié)合圖3說(shuō)明本檢定系統(tǒng)(縮微后)在具有微通道熒光檢測(cè)功能器件的生物芯片中的使用。本方案主要由15、檢測(cè)單元的點(diǎn)輸出入層，16、半導(dǎo)體光敏檢測(cè)器，17第一組合濾光片，18第一光波導(dǎo)管頂部(不一定是圖不形狀)，19第一多層薄膜(對(duì)導(dǎo)管內(nèi)光波高反射，對(duì)導(dǎo)管外光波完全阻隔)，20、芯片微通道，21、芯片微通道蓋片，22、激發(fā)單元的電輸出入微通道，23第二組合濾光片，24、激發(fā)光源的發(fā)光單元，25、芯片微通道載片，26、第二多層薄膜，27、第二光波導(dǎo)管頂部，28第一預(yù)留位置，29、第二預(yù)留位置(根據(jù)具體情況，可在芯片內(nèi)同一檢測(cè)點(diǎn)增加集成另一套微熒光檢測(cè)系統(tǒng)，以提高生物微弱光譜信號(hào)檢測(cè)靈敏度)組成的具有微通道熒光檢測(cè)功能器件的生物芯片和由電源和信號(hào)電路處理部分1、導(dǎo)線組2、隔光部分3 (內(nèi)部含有帶有濾光鏡組的探測(cè)部分4和光源部分5)組成的檢定系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行。具體實(shí)施方法: 激發(fā)光源的發(fā)光單元24發(fā)出的光經(jīng)過(guò)23第二組合濾光片，第二多層薄膜26，具有光學(xué)耦合和聚焦效果的第二光波導(dǎo)管頂部27后進(jìn)入放置在芯片微通道20中的檢定系統(tǒng)的隔光部分3并被接收，光信號(hào)會(huì)被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，電信號(hào)通過(guò)導(dǎo)線組2傳導(dǎo)到電源和信號(hào)電路處理部分I，此時(shí)就可以知道精確的電信號(hào)的值，將此檢定系統(tǒng)放入不同的具有微通道熒光檢測(cè)功能器件的生物芯片或者不同時(shí)期的同具有微通道熒光檢測(cè)功能器件的生物芯片，通過(guò)得到的電信號(hào)值的大小與穩(wěn)定度可以判斷具有微通道熒光檢測(cè)功能器件的生物芯片中光源部分的好壞，得到的電信號(hào)大且穩(wěn)定則說(shuō)明對(duì)應(yīng)的那個(gè)具有微通道熒光檢測(cè)功能器件的生物芯片擁有較好的光源部分。另外，通過(guò)檢定系統(tǒng)中的電源和信號(hào)電路處理部分I調(diào)節(jié)電流，隔光部分3會(huì)發(fā)出一個(gè)光信號(hào)，光信號(hào)通過(guò)具有光學(xué)耦合和聚焦效果的第一光波導(dǎo)管頂部18和第一組合濾光片17后到達(dá)半導(dǎo)體光敏檢測(cè)器16，此時(shí)生物芯片檢測(cè)系統(tǒng)得到一個(gè)電信號(hào)，通過(guò)調(diào)節(jié)檢定系統(tǒng)電源和信號(hào)電路處理部分I使電流不變，則檢定系統(tǒng)出光強(qiáng)度不變，將此檢定系統(tǒng)放入不同的具有微通道熒光檢測(cè)功能器件的生物芯片或者不同時(shí)期的同一具有微通道熒光檢測(cè)功能器件的生物芯片，通過(guò)具有微通道熒光檢測(cè)功能器件的生物芯片得到的電信號(hào)值的大小就可以知道具有微通道熒光檢測(cè)功能器件的生物芯片中的熒光檢測(cè)部分的好壞，相同電流下電信號(hào)大的說(shuō)明其熒光檢測(cè)部分較好。用本發(fā)明提出的檢定系統(tǒng)還可以檢定具有微通道熒光檢測(cè)功能器件的生物芯片的最低檢出限的高低，通過(guò)不斷的調(diào)小電源和信號(hào)電路處理部分1，檢定系統(tǒng)的出光強(qiáng)度會(huì)隨之不斷減弱，直至半導(dǎo)體光敏檢測(cè)器16檢測(cè)不到為止。通過(guò)將檢定系統(tǒng)放入不同的具有微通道熒光檢測(cè)功能器件的生物芯片或者不同時(shí)期的同一具有微通道熒光檢測(cè)功能器件的生物芯片就可以知道其最低檢出限的高低，半導(dǎo)體光敏檢測(cè)器16檢測(cè)不到時(shí)對(duì)應(yīng)電流低的具有微通道熒光檢測(cè)功能器件的生物芯片最低檢出限較高。
權(quán)利要求
1.關(guān)于生物PCR實(shí)時(shí)熒光檢測(cè)系統(tǒng)檢定和校正的相對(duì)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于:電源和信號(hào)處理電路部分通過(guò)內(nèi)部含有信號(hào)線和電流導(dǎo)線的導(dǎo)線組連接；隔光部分內(nèi)部設(shè)有帶有濾光鏡組的探測(cè)部分和光源部分，隔光部分上設(shè)有第一小孔和第二小孔； PCR熒光檢測(cè)系統(tǒng)光源部分發(fā)出的470nm激發(fā)光通過(guò)第一小孔進(jìn)入隔光部分中的帶有濾光鏡組的探測(cè)部分，此時(shí)會(huì)得到一個(gè)電信號(hào)，通過(guò)導(dǎo)線組中的信號(hào)線傳導(dǎo)到電源信號(hào)處理電路部分中，獲取電信號(hào)的值；同時(shí)，通過(guò)電源和信號(hào)處理電路部分的控制，電流通過(guò)導(dǎo)線組中的電流導(dǎo)線傳導(dǎo)到光源部分 ，此時(shí)光源部分發(fā)出的530nm的光經(jīng)過(guò)第二小孔射出。
全文摘要
本發(fā)明涉及生物學(xué)及醫(yī)學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域。用于生物PCR實(shí)時(shí)熒光檢測(cè)系統(tǒng)檢定和校正的相對(duì)標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于電源和信號(hào)處理電路部分通過(guò)內(nèi)部含有信號(hào)線和電流導(dǎo)線的導(dǎo)線組連接；隔光部分內(nèi)部設(shè)有帶有濾光鏡組的探測(cè)部分和光源部分,隔光部分上設(shè)有第一小孔和第二小孔；本發(fā)明可以精確檢定與校正PCR實(shí)時(shí)熒光檢測(cè)系統(tǒng)。另外，通過(guò)更換帶有濾光鏡組的探測(cè)部分的濾光鏡和光源部分中光源，同樣可以用于其他的熒光檢測(cè)系統(tǒng)的檢定與校正。
文檔編號(hào)C12M1/34GK103087907SQ20121056423
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者吳堅(jiān), 郭威, 陳濤 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)