[发明专利]一种生物荧光模拟装置及方法

说明书

本发明公开了一种生物荧光模拟装置及方法，用于进行qPCR仪光学特性的计量校准，包括光学探头板和与所述光学探头板配套的控制电路；所述光学探头板包括测温荧光探头和设有所述控制电路的控制电路板；所述测温荧光探头包括壳体和设置在壳体内部的温度传感器和光学组件；所述光学组件包括从下至上依次设置的发光板、光学透镜、滤光片和漫反射片；所述控制电路包括微处理器和与所述微处理器信号连接的发光板驱动模块。本发明通过使用发光板光源模拟生物荧光，从而实现对qPCR仪等生物仪器的光学检测，无需配制和存储qPCR反应的标准溶液，同时克服了现有技术中温度系统的校准不能与样本示值误差和样本线性的校准同步进行的问题。

技术领域

本发明属于测试计量技术领域，具体涉及一种生物荧光模拟装置及方法。

背景技术

实时荧光定量PCR（qPCR）是一种在DNA扩增反应中，以荧光化学物质测每次聚合酶链式反应（PCR）循环后产物总量的方法，通过在PCR反应体系中加入荧光基团，随着PCR反应的进行，PCR反应产物不断累计，荧光信号强度也等比例增加，因此可以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。随着生物技术的发展，实时荧光定量PCR分析仪器及技术在生物学及医学等诸多研究应用领域发挥着越来越重要的作用，由于其极高的检测灵敏度和特异性，现已经广泛应用于基因表达、转基因检测、病毒检验、药物疗效、临床诊断、病原体检测、基因成分检测、刑侦物证、考古研究等领域。

目前实时荧光定量PCR仪的校准依据JJF 1527-2015《聚合酶链反应分析仪校准规范》采用已知浓度质粒DNA标准物质或核糖核酸标准物质和温度传感器进行，这种方法与实时荧光定量PCR扩增过程保持一致，可以获得较好的校准结果，但仍存在以下问题，主要是:配制qPCR反应的标准溶液程序复杂，存储的要求高且温度系统的校准不能与样本示值误差和样本线性的校准同步进行；虽然行业标准YY/T 1173-2010《聚合酶链反应分析仪》提供了光学系统荧光检测精密度和荧光线性的检测方法，但是光学系统核心参数Ct值的校准不完善，qPCR扩增过程中，扩增产物的荧光信号达到设定的荧光阈值时的所对应的扩增循环数（Cycle Threshold）。C代表Cycle，T代表Threshold。简单讲，Ct值就是qPCR中起始模板扩增达到一定产物量时，所对应的循环数。

因此有必要研制出一种稳定的、可溯源的、能准确反应光学系统的qPCR生物荧光模拟系统。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种生物荧光模拟装置及方法，用于进行qPCR仪光学特性的计量校准。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

第一方面，本发明提供一种生物荧光模拟装置，包括光学探头板和与所述光学探头板配套的控制电路；所述光学探头板包括测温荧光探头和设有所述控制电路的控制电路板；所述测温荧光探头温度传感器和用于生成荧光的光学组件；所述控制电路分别与所述光学组件和所述温度传感器连接，用于根据所述温度传感器采集到的温度以及当前温度的循环次数控制控制所述光学组件的发光亮度。

进一步的，所述光学组件包括从下至上依次设置的发光板、光学透镜、滤光片和漫反射片；所述控制电路包括微处理器、与所述微处理器信号连接的发光板驱动模块、存储模块和电源管理模块；所述发光板驱动模块与所述发光板连接；所述微处理器内预设有预设Ct值，并根据所述预设Ct值和所述温度传感器采集到的温度以及当前温度的循环次数，控制所述发光板驱动模块输出对应电流，从而控制所述发光板的发光亮度；Ct值为qPCR扩增过程中起始模板扩增达到一定产物量时所对应的循环数；所述存储模块用于存储产品相关的信息、配置参数、工作数据；所述电源管理模块用于将主电源通过电源转换芯片转换成系统各个模块所需的电压，给各个模块供电。