[发明专利]一种近红外激光共聚焦生物芯片扫描仪

说明书

本发明公开了一种近红外激光共聚焦生物芯片扫描仪，包括光学模块，光学模块包括近红外激光器和激光共聚焦检测系统；激光共聚焦检测系统包括准直透镜、激光滤光片、二向色镜、物镜、荧光滤光片、会聚透镜、针孔光阑和光电探测器；近红外激光器发出的激光经准直透镜后形成平行光，平行光经过激光滤光片后再经二向色镜反射后，通过物镜可聚焦在生物芯片表面，生物芯片被激发后发出的荧光通过物镜变为平行光，平行光再依次经过二向色镜、会聚透镜聚焦在针孔光阑上，光电探测器紧靠针孔放置，光电探测器可向电气控制模块输入信号；本发明既可有效提高待检测扫描的生物样品的扫描范围，同时确保检测精度和灵敏度，而且结构简单，易于操作，制造成本低。

技术领域

本发明涉及生物医疗领域，具体涉及一种近红外激光共聚焦扫描仪。

背景技术

如授权公告为CN102706846B的发明专利在背景技术所述，生物荧光成像技术作为生物医学领域必不可少的技术手段已经得到广泛应用，是观察细胞形态、结构和生命现象的有力工具。目前普遍应用生物荧光成像技术是二十世纪80年代发展起来的激光扫描共聚焦显微镜，它的特点是采用针孔技术排除焦点以外的光信号对图像的干扰，从而大大提高了图像的清晰度和细节分辨能力，具有很高的轴向对比度。由于激光扫描共聚焦显微镜使用的激光范围在488nm-647nm之间，属于可见光范畴，而生物细胞对可见光散射大，换言之，可见光在生物样品内的穿透深度浅，最深不超过几百微米，厚标本的信息很难采集；另外，由于生物细胞对可见光吸收大，高密度的可见光激发生物样品时更容易引起光毒性和光漂白现象。

为了解决以上技术问题，CN102706846B提出了一种近红外激光扫描共聚焦成像系统，基于生物组织在近红外波长范围吸收少和散射小的特性，结合依据共聚焦成像技术的优势，并辅以近红外量子点标记生物组织类样品的创新性应用，从而提出了该近红外激光扫描共聚焦成像系统及方法，它利用近红外量子点的激发光和反射荧光都在近红外区域的特点，优选采用波长范围在725-820nm的近红外激光激发标记于样品内的荧光发射光谱在932-1250nm的近红外量子点，从而能实现深层生物组织的成像，成像深度可达到数厘米，远远高出了现有技术中的毫米级的成像深度。但其采用扫描振镜组合f-theta透镜的扫描光路单元，使得待检测扫描的生物样品的扫描范围受到较大限制。

又如授权公告号为CN103735249B的发明专利公开了一种荧光检测仪，包括激光合束模块、共焦扫描模块、光谱成像模块、荧光显微镜和控制显示模块；激光合束模块包括两个近红外光连续激光器、激光准直镜、反射镜和合束镜；共焦扫描模块包括可相互切换的三个二色镜、三个滤光片、扫描振镜、扫描透镜、针孔透镜和针孔；光谱成像模块包括分光棱镜、聚焦镜、三个狭缝及三个光电倍增管；荧光显微镜包括全反射棱镜、筒镜、显微物镜、纳米位移台和样品台；控制显示模块用于对激光器、扫描振镜、光电倍增管和纳米位移台进行控制及对图像进行显示；该技术由于采用了扫描振镜和扫描透镜，使得待检测扫描的生物样品的扫描范围也会受到较大限制。

而授权公告号为CN101203744B的发明专利公开了一种激光微阵列芯片扫描仪，该仪器由光学系统，扫描运动平台和数据处理系统构成。在扫描过程中，光学系统保持固定，放置在扫描运动平台上的微阵列芯片相对于光学系统发生运动。该技术采用机械驱动式的扫描运动平台结构，虽然解决了扫描范围问题，然而该技术的检测精度和灵敏度不佳，而且该技术还存在光路结构复杂成本高的问题。

因此，本申请人希望需求一种激光共聚焦扫描仪，既可有效提高待检测扫描的生物样品的扫描范围，同时确保检测精度和灵敏度。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种近红外激光共聚焦扫描仪，既可有效提高待检测扫描的生物样品的扫描范围，同时确保检测精度和灵敏度，而且结构简单，易于操作，制造成本低。

本发明采用的技术方案如下：