[发明专利]一种激光微阵列芯片扫描仪

说明书

技术领域

[0001]本发明涉及一种微阵列芯片检测设备，尤其是关于一种适用于高分辨率微阵列芯片的激光微阵列芯片扫描仪。

背景技术

[0002]基于微阵列芯片的检测设备的发展已经极大地改变了生物技术产业的面貌。这些设备使得同时检测多种生物样品、检测稀少的人源转录本成为可能。它们也使原先不借助这些仪器需要数月乃至数年的工作变得可能在数分钟内借由自动从微阵列芯片中获取信息来完成。

[0003]典型的微阵列芯片包括一系列聚合物，例如寡核苷酸，多肽和抗体。在基片上，以点阵排列方式合成或者固定这些聚合物，而这些聚合物可以被荧光标记物或者荧光基团所标记从而进行光学检测。一台典型的微阵列芯片扫描仪使用激光作为激发光源，并使用匹配的滤镜和光电倍增管进行检测。在微阵列芯片的扫描过程中，从激发光源发出的激发光照射到芯片的不同点上。在激发光作用下，芯片上探针标记的荧光发生斯托克斯频移，产生发射光，而该发射光则被光电倍增管所采集。如此得到微阵列芯片的信息，能够为多种研究服务，例如基因表达研究，变异研究，基因分型，单核苷酸多态性，蛋白相互作用，还有疾病的诊断和治疗。

[0004]随着微阵列芯片技术的发展，产生出对基于荧光检测的微阵列芯片扫描仪的新需求，尤其是对具有高速扫描、高灵敏度和低成本的微阵列芯片扫描仪的需求。

发明内容

[0005]一方面，本发明提供了一种激光微阵列芯片扫描仪。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种激光微阵列芯片扫描仪，其由一光学系统，一扫描运动平台和一数据处理系统组成。其中光学系统包含一打孔反射镜，其上开有一通孔，反射镜可将由微阵列芯片上发射出来的光反射开，而通孔可允许激发光从其中通过。在某些实施例中，本发明微阵列芯片扫描仪的光学系统还可进一步包括一激发光物镜，用以会聚激发光以便使其通过打孔反射镜。

[0006]在某些实施例中，本发明微阵列芯片扫描仪光学系统还包括一个入射光系统用以产生激发光。入射光系统可以由第一激光发生器(带有一可选的激发光滤镜)，第二激光发生器(带有一可选的激发光滤镜)，一分光镜，一斩光器组成，其中分光镜使得第一激光发生器发出的激光通过而使第二激光发生器发出的激光反射，而斩光器每次只使其中一个激光发生器发出的光通过而阻断另一个激光发生器发出的光。

[0007]在某些实施例中，所述光学系统的入射光系统还包括一置于分光镜与第一激光发生器之间光路上的第一反射镜和一置于分光镜与打孔反射镜之间的第二反射镜，从而使由第一激光发生器产生的光在经过分光镜之前先在第一反射镜上发生反射，而从分光镜发出的光在通过打孔反射镜之前先在第二反射镜上发生反射。在某些实施例中，所述光学系统还包含一个衰减片，其位于分光镜之后的光路上，以便对从分光镜出来的光强进行调节。

[0008]在某些实施例中，本发明激光微阵列芯片扫描仪的光学系统还包含一采集系统对发射光进行收集。所述采集系统包含一检测器(如光电倍增管)和一位于检测器与打孔反射镜之间光路上的发射光物镜组。在某些实施例中，光学系统的该采集系统还包含一位于发射光物镜组与检测器之间光路上的针孔。

[0009]在某些实施例中，所述采集系统还包含一发射光滤镜组，位于打孔反射镜与发射光物镜组之间的光路上。该发射光滤镜组可以由单片滤光镜或多片滤光镜(例如2，3，4，5，6，7，8，9或者10片)组成，用以滤过不同波长的光。

[0010]在一个实施例中，光学系统包含一打孔反射镜，其具有一个通孔和一个反射面；一激发光物镜组；一入射光系统，该系统又包含一第一激光发生器，一第一反射镜用以反射第一激光发生器产生的光束，一第二激光发生器，一分光镜用以透过上述第一反射镜所反射的光束并反射第二激光发生器产生的光束，一斩光器用以在同一时间段内透过某个激光发生器产生的光束而阻断另一个激光发生器产生的光束，一第二反射镜用以将光束反射，使之通过打孔反射镜上的通孔并被激发光物镜组所聚焦；一采集系统，该系统又包含一位于打孔反射镜之后光路上的发射光滤镜组，一位于发射光滤镜组之后光路上的发射光物镜组，一位于发射光滤镜组之后光路上的针孔和一检测器，从而使发射光被打孔反射镜反射之后依次经过发射光滤镜组、发射光物镜组和针孔，直至到达检测器。在某些实施例中，该光学系统还包含位于两个激光发生器之前或其中一个激光发生器之前光路上的相应激发光滤镜。在某些实施例中，该光学系统还包含位于分光镜与第二反射镜之间的衰减片。