[发明专利]一种基于量子点的液相芯片检测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物分子结构检测领域，尤其涉及一种基于量子点的液相芯片检测系统及方法。

背景技术

液相芯片技术以微球作为反应载体，在接近生物系统内部环境的液相反应体系中进行蛋白质、核酸等生物大分子的检测，能一次检测多项指标，完成多重检测的目的。

目前市场上商业化的液相芯片检测系统以美国Luminex公司的xMAP技术为核心，把直径约为5.6um的聚苯乙烯微球按一定比例掺入红色和红外两种不同的有机荧光染料，并采用两束激光同时对微球的编码荧光和报告荧光进行检测，红色激光用于鉴定微球种类，绿色激光用于检测报告荧光信号的强弱，从而确定被结合的检测物种类和数量，完成定性和定量分析。但上述方法中需要采用两束光源来进行检测，其步骤繁琐，效率低。

现有的液相芯片检测系统中，主要是通过微球多排连续地通过宽微流通道，使用多台CCD或CMOS或光谱成像摄取不同波长的荧光，通过高分辨率图像采集卡对图像进行处理及图像处理软件对图像数据进行分析。

上述技术方案中均存在以下缺陷：

1、宽微流通道使微球多排连续通过检测区域，发射光会有重叠，对检测结果容易造成干扰，大大降低了检测的灵敏度和精度。

2、通过高分辨率采集卡获取CMOS或CCD等成像设备检测到的图像数据，并通过计算机进行处理分析，其空间结构复杂，对计算机硬件要求高，算法处理复杂，检测效率低，成本高。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

针对现在技术的问题，本发明的目在于提供一种基于量子点的液相芯片检测系统及方法，旨在解决采用多排微球经过检测区域时重叠的发射光会影响检测结果的精准性，以及采用CMOS或CCD成像设备来检测造成硬件设施要求高、算法复杂难实现的技术问题。

为达到上述目的,本发明的技术方案如下：

一种基于量子点的液相芯片检测系统，其中，包括液相芯片、鞘流形成模块、荧光激发光源、光学信号检测装置以及电路模块；其中，所述液相芯片为经过化学修饰的量子点编码荧光微球，用于偶联待测样品及其报告荧光分子；所述鞘流形成模块包括流动室，所述流动室上设置有微流通道，还设置有用于注入鞘液(在流动室内形成鞘流体)的鞘流管路以及用于注入液相芯片的样品管路，所述鞘流体和液相芯片在所述流动室内形成层流状态，以单行直线流动依次通过微流通道，并经过光学信号检测装置进行检测，获取荧光信号；

所述电路模块包括微处理器以及信号处理电路。

所述基于量子点的液相芯片检测系统，其中，所述光学信号检测装置包括荧光激发光源、聚光镜、分光镜、第一滤光片、第二滤光片、光电池以及光电倍增管；所述荧光激发光源通过聚光镜激发微流通道中的液相芯片，使量子点编码荧光微球和待测样品分别产生荧光信号；所述分光镜呈45°设置，用于将荧光信号折射至第一滤光片和第二滤光片中；所述光电池通过第一滤光片接收量子点编码荧光微球的编码荧光信号；所述光电倍增管通过第二滤光片接收待测样品的报告荧光信号。

所述基于量子点的液相芯片检测系统，其中，所述液相芯片中，量子点编码荧光微球的直径为0.2～20um。

所述基于量子点的液相芯片检测系统，其中，所述液相芯片中，量子点编码荧光微球的发射波长为480～685nm。

所述基于量子点的液相芯片检测系统，其中，所述微流通道为单微流通道，其宽度为0.2-3mm。

所述基于量子点的液相芯片检测系统，其中，所述微流通道采用石英材料制成。

所述基于量子点的液相芯片检测系统，其中，所述荧光激发光源为激光器。

一种基于量子点的液相芯片检测方法，其中，包括以下步骤：

A、在鞘流形成模块中：通过鞘流管路加入鞘液，并通过样品管路加入偶联有待测样品及其报告荧光分子的液相芯片，使鞘液所形成的鞘流体与液相芯片在流动室内形成层流状态，以单行直线流动依次经过光学信号检测装置；

B、在光学信号检测装置中：通过荧光激发光源激发液相芯片，使量子点编码荧光微球产生编码荧光信号，使待测样品产生报告荧光信号；并将编码荧光信号和报告荧光信号转换为电信号；

C、在电路模块中：信号处理电路通过放大电信号，并经模拟数字转换电路发送至微处理器中进行处理，获取待测样品的种类和浓度值。