[发明专利]一种数字微滴定量检测系统及检测方法、介质

说明书

本发明涉及数字微滴定量检测系统及检测方法、设备、介质，该系统包括激发光路和荧光收集光路；激发光路用于生成多通道激光信号并将生成的多通道激光信号聚焦在微流控芯片的微滴检测流道中的待测微滴上；荧光收集光路用于收集微流控芯片的微滴检测流道中的待测微滴上的荧光信号，将收集的荧光信号压缩成光斑被探测器的靶面收集。本发明在荧光收集光路的背侧增加反射元件，能提高荧光收集的效率，通过激发光路和荧光收集光路位置布局设计，有效降低了激发光进入荧光收集光路的比例。采用分光光路，提高了光学模块的集成性。采用光纤光路，光路可自由放置，且能有效提高实现激光激发和荧光收集。采用多通道激光调制技术解决了荧光串扰问题。

技术领域

本发明涉及数字体外诊断技术领域，特别涉及一种数字微滴定量检测系统及检测方法、介质。

背景技术

随着数字PCR技术的不断成熟，基于泊松分布的统计学原理的绝对定量检测技术在不同应用领域越来越广泛。具体的应用有数字Elisa、数字RPA、数字lamp等，涉及免疫、核酸等不同领域。通过统计学原理，可进一步提高不同检测方法的检测下限和灵敏度，有助于提高精准诊疗技术的发展。

采用微滴作为样品数字化的载体，容易操作实现，且具有很强的可控性和可调性。在进行样品数字化过程中，将样品和反应物均分至数万个微滴中，之后在每个微滴的独立空间内实现样品的反应，再针对每个微滴进行荧光信号的检测。最终通过微滴尺寸、阳性微滴数量、阴性微滴数量计算出原始样品的浓度值。

现有的数字检测中针对微滴检测的方法主要有两种：通过流式荧光检测和相机扫描成像的方式。采用流式荧光检测技术直接检测微滴的信号，具有更好的信噪比。采用相机扫描成像的方式，通过小图像成像、图像拼接、图像矫正、微滴识别等一系列算法处理，非直接获得微滴信号，对于系统装置要求较为严格且需要经常矫正。针对检测方式，相比而言采用流式荧光检测的效果更优。但目前流式荧光检测技术均采用半自动方式，如申请号为CN201610806095.5和申请号为CA2767113A的专利分别描述了微滴数字和微滴检测，其中申请号为CA2767113A的专利中基于毛细管的微滴检测流道进行说明，其所描述的光路系统均为异侧光路实施方式，光路的集成较差，不便于检测系统集成。申请号为CN201480045546.7的专利中公开了一种集成式微流控的微滴生成和反应芯片，但是微滴检测还需要通过吸样针转移出专门的检测系统中进行测试。申请号为CN202210771245.9和申请号为CN202110407419.9的专利中采用微流控技术与微阀装置描述了一种全封闭的微滴生成、扩增和检测技术。

采用微流控芯片方式容易实现全封闭的数字诊断，针对微滴信号的检测而言，微流控芯片大多为多层板式形状，芯片上的流道通常为方形流道，相较于采用毛细管等圆形材质流道，微流控芯片的荧光激发和探测在空间上只有两个方位可以放置，对于光学检测的要求更为苛刻。

发明内容

为了实现根据本发明的上述目的和其他优点，本发明的第一目的是提供一种数字微滴定量检测系统，包括激发光路和荧光收集光路；其中，

所述激发光路用于生成多通道激光信号并将生成的多通道激光信号聚焦在微流控芯片的微滴检测流道中的待测微滴上；

所述荧光收集光路用于收集所述微流控芯片的微滴检测流道中的待测微滴上的荧光信号，将收集的荧光信号压缩成光斑被探测器的靶面收集。

进一步地，还包括反射元件，所述反射元件置于所述微流控芯片的微滴检测流道的外侧。

进一步地，所述激发光路和所述荧光收集光路为同侧光路。

进一步地，所述激发光路包括激发光路底座、多通道激光光路，所述激光光路包括激发光源、反射镜和激光二色镜，所述激发光源、所述反射镜和所述激光二色镜放置在所述激发光路底座上，所述激发光源发射的激光信号照射到所述反射镜或所述激光二色镜上，所述反射镜和所述激光二色镜反射的激光信号聚焦到微流控芯片的微滴检测流道中的待测微滴上。