[发明专利]数字聚合酶链式反应光学检测装置及方法

说明书

本发明涉及一种数字聚合酶链式反应光学检测装置及方法。该装置用于检测样品微滴，包括样品传送机构、激发光光源机构、光学检测机构、输入显示机构及控制机构；该样品传送机构具有用于传送该样品微滴的传送微通道以及设于其一端仅供单排该样品微滴通过的检测微通道；该激发光光源机构具有用于激发该样品微滴产生光信号的激发光光源；该光学检测机构具有用于收集和转换该样品微滴中光信号的光纤光谱仪；该输入显示机构用于设定或显示该样品微滴在该样品传送机构中的通过速度、该激发光光源的发光强度及该样品微滴的光谱数据；该控制机构用于控制该样品微滴在该样品传送机构中的通过速度及该激发光光源的发光强度。该装置的机构简便及检测准确度高。

技术领域

本发明涉及聚合酶链式反应检测技术领域，特别是涉及一种数字聚合酶链式反应光学检测装置及方法。

背景技术

聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)是一种体外扩增特定核酸的分子生物学技术，具有特异性强、灵敏度高、高效快捷、操作简单等突出优点。其中，数字PCR(Digital Polymerase Chain Reaction,dPCR)是第三代PCR技术，数字PCR是将含有引物、模板、荧光探针、聚合酶等组份的PCR反应体系分成众多微小的、独立的反应单元。每个反应单元尽可能包含一个核酸模板，经过PCR扩增反应后，对每个反应单元的荧光信号进行检测并统计分析，实现核酸的绝对定量分析。

根据反应单元形成的不同方式，数字PCR主要分为微孔板式数字PCR、集成流体芯片式数字PCR和微滴式数字PCR三类。其中，微滴式数字PCR是对样品进行微滴化处理，即将含有核酸分子的反应体系形成上万个纳升级的微滴，每个微滴都作为一个独立的PCR反应单元。微滴式数字PCR与其他两种数字PCR技术相比，微滴反应单元体积更小，通量更高，使用成本较低，具有较好好的市场发展前景。

传统技术中微滴式数字PCR光学检测装置，主要由激发光源、样品微通道和弱光探测器等几个机构组成，探测到的光信号包括荧光信号和散射光信号等，需要使用多个探测器检测，光信号收集光路比较复杂，增加了机构的不稳定性。此外，微滴式数字PCR中会使用到多种荧光探针，进行多重PCR，需要多种激发光源和多窗口荧光信号检测，不同荧光探针之间、荧光与激发光源之间的光信号会相互干扰，目标荧光的真实强度很难测出，检测准确度低。

发明内容

基于此，有必要提供一种机构简便及检测准确度高的数字聚合酶链式反应光学检测装置及方法。

一种数字聚合酶链式反应光学检测装置，用于检测样品微滴，包括样品传送机构、激发光光源机构、光学检测机构、输入显示机构及控制机构；

所述样品传送机构具有用于传送所述样品微滴的传送微通道以及仅供单排所述样品微滴通过的检测微通道，所述检测微通道设于所述传送微通道的一端且与所述传送微通道连通，所述样品传送机构在检测微通道段设有光学检测窗口；

所述激发光光源机构具有用于激发所述样品微滴产生光信号的激发光光源；

所述光学检测机构具有用于收集和转换所述样品微滴中光信号的光纤光谱仪；

所述输入显示机构用于设定或显示所述样品微滴在所述样品传送机构中的通过速度、所述激发光光源的发光强度及所述样品微滴的光谱数据；

所述控制机构用于控制所述样品微滴在所述样品传送机构中的通过速度及所述激发光光源的发光强度；

所述激发光光源通过所述光学检测窗口照射所述检测微通道中依次逐个通过的所述样品微滴，激发出所述样品微滴产生光信号，所述光纤光谱仪通过所述光学检测窗口将收集到的所述光信号转换为数字信号传输到所述控制机构进行分析，最后在所述输入显示机构上显示所述样品微滴的光谱数据。

在其中一个实施例中，所述传送微通道的另一端设有用于供所述样品微滴进入的进样微通道。