[发明专利]一种微滴式数字PCR的光学检测系统

说明书

本发明涉及一种微滴式数字PCR的光学检测系统，属于光学检测技术领域。本发明提供了一种微滴式数字PCR的光学检测系统，包括光源组、光源合束系统、光纤耦合系统以及分光探测系统，所述光源合束系统设置在光源组出射光的光路上，所述光纤耦合系统设置在光源合束系统出射光的光路上，所述分光探测系统设置在光纤耦合系统出射光的光路上；光源合束系统将光源组的出射光合于一束后再输出，解决了现有微滴式数字PCR光源模块复杂、集成度不高和稳定性欠缺的问题；分光探测系统将待测光按波段进行分光，解决了现有微滴式数字PCR检测结果存在荧光串扰和激光串扰的问题。

技术领域

本发明涉及一种微滴式数字PCR的光学检测系统，属于光学检测技术领域。

背景技术

微滴式数字PCR(Droplet Digital PCR,DDPCR)是第三代PCR(Polymerase ChainReaction，聚合酶链式反应)技术，是一种对核酸分子进行绝对定量的方法。微滴式数字PCR的原理是在PCR扩增前对样品进行微滴化处理，即将含有核酸分子的反应体系分成成千上万个纳升级的微滴，其中每个微滴或不含待检核酸靶分子，或者含有一个至数个待检核酸靶分子。经PCR扩增后，逐个对每个微滴进行检测，有荧光信号的微滴判读为1，没有荧光信号的微滴判读为0，根据泊松分布原理及阳性微滴的个数与比例即可得出靶分子的起始拷贝数或浓度。

微滴式数字PCR的灵敏度非常高，且只需要很少的模板量；尤其适用于痕量、不易得到的待检样品；弥补了第二代PCR系统难以精确测定基因拷贝数、无法对痕量突变定性和定量、精确度低等缺点。满足更多临床检验的需求，更精确，更数字化。非常适合一些稀有样本中核酸的精确检测，用于肿瘤的早期筛查、肿瘤继发性耐药检测及肿瘤负荷实时监控等。

微滴式数字PCR主要包括微滴生成系统、光学检测系统、液路系统以及加样系统，其中，微滴生成系统主要用于生成大小均一的微滴；光学检测系统主要用于激发微滴生成系统的微滴形成待测光，并将待测光进行光强检测；液路系统主要用于形成待测微滴阵列；加样系统主要用于自动样本上样。但是，现有的光学检测系统通常使用自由空间光输出，自由空间光输出会导致多路激发光一致性差、装调难度较复杂且系统布局死板，使得现有微滴式数字PCR存在光源模块复杂、集成度不高和稳定性欠缺的问题。并且，由于现有微滴生成系统使用的部分试剂荧光光谱存在明显的叠加、多个激发波长可能和荧光光谱波段接近，因此，现有微滴式数字PCR还存在荧光串扰和激光串扰的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种微滴式数字PCR的光学检测系统，所述光学检测系统包括光源组、光源合束系统、光纤耦合系统以及分光探测系统；

所述光源合束系统设置在光源组出射光的光路上，用于将接收到的光进行合束；

所述光纤耦合系统设置在光源合束系统出射光的光路上，用于将接收到的光经二次传输和整型后聚焦于微滴流道的微滴处形成光斑，聚焦于微滴处的光斑激发微滴中的荧光染料形成待测光；

所述分光探测系统设置在光纤耦合系统出射光的光路上，用于将接收到的待测光进行分光，并对分光后的待测光的进行光强检测。

在本发明的一种实施方式中，所述光源合束系统包括第一准直透镜组和二向色镜组；

所述第一准直透镜组设置在光源出射光的光路上，用于将接收到的光进行准直；

所述二向色镜组设置在第一准直透镜组出射光的光路上，第一准直透镜组的出射光在二向色镜组处发生反射，经二向色镜组反射的光合于一束。

在本发明的一种实施方式中，所述光纤耦合系统包括耦合透镜组、光纤和激光聚焦透镜组；

所述耦合透镜组设置在二向色镜组出射光的光路上，用于将接收到的光进行耦合；

所述光纤的输入端设置在耦合透镜组出射光的光路上，用于将接收到的光进行二次传输；