專利名稱：用于生物pcr實時熒光檢測系統檢定和校正的相對標定系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種PCR (聚合酶鏈式反應)熒光光譜檢測系統的計量比對器件，主要用于生物PCR熒光檢測系統的校準，屬于生物學及醫學檢測領域。
背景技術：
隨著上世紀90年代初微全分析系統(Miniaturized Total AnalysisSystems, μ-TAS)概念被首次提出，近幾年來，在微全分析系統概念基礎上的各類生物分析和化學分析芯片(包括:微流控生物PCR芯片)的研究迅猛發展，微全分析系統技術已成為創新式分析測試儀器及技術的最重要的研究發展方向，深受世界各國的關注。所謂的微全分析系統(μ -TAS)是在微型化的基礎上實現全部分析過程的功能集成化和結構縮微化的分析實驗室系統。通俗地講，它把整個實驗室的功能，即生物化學分析的許多過程與步驟，包括采樣、稀釋、加試劑、反應、分離、檢測等集成到盡可能小的操作平臺上，目前這種縮微化操作·平臺為100平方毫米左右的芯片(結構縮微的尺寸正在向幾十平方毫米發展)。μ -TAS具有檢測速度快、試樣用量少、通量高等顯著的特點，廣泛用于各類生物化學分析芯片的研究。在μ-TAS中，芯片體積非常小，其進樣量僅為微升級，檢測池體積非常小，而且分析檢測多在秒級內完成，故對其檢測體系的靈敏度和響應速度要求很高。檢測方法是決定μ-TAS最終檢出限的關鍵因素，是μ-TAS的核心技術之一。在近幾年發展起來的μ -TAS檢測方法中，熒光光譜檢測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等特點，已逐漸成為μ-TAS研究領域中使用最廣泛的檢測技術。生物化學分析芯片的生物PCR熒光光譜檢測方法，實際是對芯片上的微通道中熒光物質進行光譜檢測。與化學分析領域中的熒光光譜檢測技術有一些不同:首先，被檢測對象的量微小并且信號發出點小，從而造成的被檢測熒光光譜信號微弱，需使用高檢測靈敏度的微通道熒光光譜檢測裝置；其次，目前還沒有一種像化學分析領域中的標準物質，可用于校準生物PCR熒光微通道光譜檢測裝置。
發明內容
本發明提供了一種用于PCR實時熒光檢測系統優化的檢定系統。用于生物PCR實時突光檢測系統檢定和校正的相對標定系統,其特征在于:電源和信號處理電路部分通過內部含有信號線和電流導線的導線組連接；隔光部分內部設有帶有濾光鏡組的探測部分和光源部分，隔光部分上設有第一小孔和第二小孔；PCR熒光檢測系統光源部分發出的470nm的激發光通過第一小孔進入隔光部分中的帶有濾光鏡組的探測部分，此時會得到一個電信號，通過導線組中的信號線傳導到電源信號處理電路部分中，獲取電信號的值；同時，通過電源和信號處理電路部分的控制，電流通過導線組中的電流導線傳導到光源部分，此時光源部分發出的530nm的光經過第二小孔射出。目前熒光檢測系統的檢定采用的都是激發波長在350nm左右，發射波長在450nm左右的硫酸奎寧標準溶液，而用于PCR實時檢測的熒光系統的激發波長在470nm左右，發射波長在530nm左右，本發明創新性的提出了一種物理的檢測方法，可以精確檢定與校正PCR實時熒光檢測系統。另外，通過更換帶有濾光鏡組的探測部分的濾光鏡和光源部分中光源，本發明并不局限于PCR實時突光檢測系統的檢定，同樣可以用于其他的突光檢測系統的檢定與校正。
圖1是本發明系統示意圖。圖2是本發明系統應用方式一不意圖。圖3是本發明系統應用方式二示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發明主要由1、電源和信號處理電路部分，2、導線組(內部含有信號線和電流導線)，3、隔光部分，4、帶有濾光鏡組的探測部分，5、光源部分，6、第一小孔，7、第二小孔。檢定系統工作方式如下:PCR熒光檢測系統光源部分發出的470nm左右的激發光通過6第一小孔進入隔光部分3中的帶有濾光鏡組的探測部分4，此時會得到一個電信號，通過導線組2中的信號線傳導到電源信號處理電路部分I中，這時可以獲取電信號的值；同時，通過電源和信號處理電路部分I的控制，電流通過導線組2中的導線傳導到光源部分5，此時光源部分發出的530nm左右的光經過7第二小孔射出該檢定系統。下面結合圖2-圖3說明`本發明的具體實施案例。方案1:結合圖2進行說明本方案主要由8、熱蓋,9、加熱/制冷單兀，10、試管，11、第一光纖傳導系統，12、第二光纖傳導系統，13、激發光源部分，14突光檢測部分構成的PCR實時突光檢測系統和本發明提出的檢定系統來進行。本發明提出的檢定系統在圖2中由1、電源和信號電路處理部分，2導線組，3隔光部分(內部含有帶有濾光鏡組的探測部分4和光源部分5)組成。具體操作過程:將隔光部分3放入試管10中，激發光源部分13發出的激發光通過11第一光纖傳導系統被檢定系統的隔光部分3接收，光信號會被轉換成電信號，電信號通過導線組2傳導到電源和信號電路處理部分I，此時就可以知道精確的電信號的值，將此檢定系統放入不同的PCR實時熒光檢測系統或者不同時期的同一 PCR實時熒光檢測系統，通過得到的電信號值的大小與穩定度可以判斷PCR實時熒光檢測系統光源部分的好壞，得到的電信號大且穩定則說明PCR實時熒光檢測系統擁有較好的光源部分。另外，通過本發明提出的檢定系統中的電源和信號電路處理部分I調節電流，隔光部分3會發出一個光信號，光信號通過12第二光纖傳導系統傳導到熒光檢測部分14，此時PCR實時熒光檢測系統會得到一個電信號，通過調節檢定系統電源和信號電路處理部分2使電流不變，則檢定系統出光強度不變，將此檢定系統放入不同的PCR實時熒光檢測系統或者不同時期的同一 PCR實時熒光檢測系統，通過PCR實時熒光檢測系統得到的電信號值的大小就可以知道PCR實時熒光檢測系統的熒光檢測部分的好壞，相同電流下電信號大的說明其熒光檢測部分較好。用本發明提出的檢定系統還可以檢定PCR實時熒光檢測系統的最低檢出限的高低，通過不斷的調小電源和信號電路處理部分1，檢定系統的出光強度會隨之不斷減弱，直至熒光檢測部分14檢測不到為止。通過將檢定系統放入不同的PCR實時熒光檢測系統或者不同時期的同一 PCR實時熒光檢測系統就可以知道其最低檢出限的高低，熒光檢測部分14檢測不到時對應電流低的PCR實時熒光檢測系統最低檢出限較高。方案2:結合圖3說明本檢定系統(縮微后)在具有微通道熒光檢測功能器件的生物芯片中的使用。本方案主要由15、檢測單元的點輸出入層，16、半導體光敏檢測器，17第一組合濾光片，18第一光波導管頂部(不一定是圖不形狀)，19第一多層薄膜(對導管內光波高反射，對導管外光波完全阻隔)，20、芯片微通道，21、芯片微通道蓋片，22、激發單元的電輸出入微通道，23第二組合濾光片，24、激發光源的發光單元，25、芯片微通道載片，26、第二多層薄膜，27、第二光波導管頂部，28第一預留位置，29、第二預留位置(根據具體情況，可在芯片內同一檢測點增加集成另一套微熒光檢測系統，以提高生物微弱光譜信號檢測靈敏度)組成的具有微通道熒光檢測功能器件的生物芯片和由電源和信號電路處理部分1、導線組2、隔光部分3 (內部含有帶有濾光鏡組的探測部分4和光源部分5)組成的檢定系統來進行。具體實施方法: 激發光源的發光單元24發出的光經過23第二組合濾光片，第二多層薄膜26，具有光學耦合和聚焦效果的第二光波導管頂部27后進入放置在芯片微通道20中的檢定系統的隔光部分3并被接收，光信號會被轉換成電信號，電信號通過導線組2傳導到電源和信號電路處理部分I，此時就可以知道精確的電信號的值，將此檢定系統放入不同的具有微通道熒光檢測功能器件的生物芯片或者不同時期的同具有微通道熒光檢測功能器件的生物芯片，通過得到的電信號值的大小與穩定度可以判斷具有微通道熒光檢測功能器件的生物芯片中光源部分的好壞，得到的電信號大且穩定則說明對應的那個具有微通道熒光檢測功能器件的生物芯片擁有較好的光源部分。另外，通過檢定系統中的電源和信號電路處理部分I調節電流，隔光部分3會發出一個光信號，光信號通過具有光學耦合和聚焦效果的第一光波導管頂部18和第一組合濾光片17后到達半導體光敏檢測器16，此時生物芯片檢測系統得到一個電信號，通過調節檢定系統電源和信號電路處理部分I使電流不變，則檢定系統出光強度不變，將此檢定系統放入不同的具有微通道熒光檢測功能器件的生物芯片或者不同時期的同一具有微通道熒光檢測功能器件的生物芯片，通過具有微通道熒光檢測功能器件的生物芯片得到的電信號值的大小就可以知道具有微通道熒光檢測功能器件的生物芯片中的熒光檢測部分的好壞，相同電流下電信號大的說明其熒光檢測部分較好。用本發明提出的檢定系統還可以檢定具有微通道熒光檢測功能器件的生物芯片的最低檢出限的高低，通過不斷的調小電源和信號電路處理部分1，檢定系統的出光強度會隨之不斷減弱，直至半導體光敏檢測器16檢測不到為止。通過將檢定系統放入不同的具有微通道熒光檢測功能器件的生物芯片或者不同時期的同一具有微通道熒光檢測功能器件的生物芯片就可以知道其最低檢出限的高低，半導體光敏檢測器16檢測不到時對應電流低的具有微通道熒光檢測功能器件的生物芯片最低檢出限較高。
權利要求
1.關于生物PCR實時熒光檢測系統檢定和校正的相對標定系統，其特征在于:電源和信號處理電路部分通過內部含有信號線和電流導線的導線組連接；隔光部分內部設有帶有濾光鏡組的探測部分和光源部分，隔光部分上設有第一小孔和第二小孔； PCR熒光檢測系統光源部分發出的470nm激發光通過第一小孔進入隔光部分中的帶有濾光鏡組的探測部分，此時會得到一個電信號，通過導線組中的信號線傳導到電源信號處理電路部分中，獲取電信號的值；同時，通過電源和信號處理電路部分的控制，電流通過導線組中的電流導線傳導到光源部分 ，此時光源部分發出的530nm的光經過第二小孔射出。
全文摘要
本發明涉及生物學及醫學檢測領域。用于生物PCR實時熒光檢測系統檢定和校正的相對標定系統，其特征在于電源和信號處理電路部分通過內部含有信號線和電流導線的導線組連接；隔光部分內部設有帶有濾光鏡組的探測部分和光源部分,隔光部分上設有第一小孔和第二小孔；本發明可以精確檢定與校正PCR實時熒光檢測系統。另外，通過更換帶有濾光鏡組的探測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系統的檢定與校正。
文檔編號C12M1/34GK103087907SQ20121056423
公開日2013年5月8日 申請日期2012年12月21日 優先權日2012年12月21日
發明者吳堅, 郭威, 陳濤 申請人:北京工業大學