本實(shí)用新型涉及基因檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種浸液物鏡。

背景技術(shù)：

基因完成測(cè)序反應(yīng)之后，測(cè)序芯片將在光學(xué)成像系統(tǒng)上進(jìn)行熒光成像。

傳統(tǒng)的測(cè)序芯片經(jīng)過封裝，在硅片和玻璃片之間形成小間隙密封腔，可充入反應(yīng)液進(jìn)行生化反應(yīng)(如合成和切除)，并且可利用物鏡進(jìn)行熒光成像，實(shí)現(xiàn)堿基識(shí)別。但是反應(yīng)液在封裝式的測(cè)序芯片流道內(nèi)只能一次反應(yīng)，無法重復(fù)利用。為了進(jìn)一步降低測(cè)序成本，采用了未封裝的測(cè)序芯片。

現(xiàn)有采用未封裝的測(cè)序芯片進(jìn)行光學(xué)成像，未封裝的芯片未設(shè)置流道，反應(yīng)液的生化反應(yīng)在其他設(shè)備上進(jìn)行，僅在未封裝的測(cè)序芯片上進(jìn)行拍照成像。為了保持DNA的活性，需在表面加入試劑的水溶液，再進(jìn)行拍照。由于試劑不再充入小間隙密封腔，而是充盈于硅片表面，液層比較厚，光學(xué)成像系統(tǒng)采集熒光信號(hào)時(shí)，其物鏡浸泡在試劑中，這將帶來以下問題，導(dǎo)致光學(xué)成像質(zhì)量下降：1)由于浸液對(duì)光的吸收，像的亮度會(huì)下降；2)由于折射率失配引起的球差；3)由于水的色散引起的色差。故不能直接采用干燥物鏡進(jìn)行拍照，而使用現(xiàn)有商用的水浸物鏡成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N成本低及光學(xué)成像質(zhì)量高的浸液物鏡。

一種實(shí)施例中提供一種浸液物鏡，包括物鏡、墊圈和蓋玻片，物鏡為干燥物鏡，蓋玻片密封安裝在墊圈的一端，蓋玻片的外徑大于等于墊圈的外徑，墊圈的另一端密封安裝在物鏡上，并且墊圈的內(nèi)徑大于等于物鏡的通光口徑。

進(jìn)一步地，墊圈通過具有化學(xué)穩(wěn)定性的密封膠密封在蓋玻片和物鏡之間。

進(jìn)一步地，墊圈的外徑小于等于物鏡的端部外徑。

進(jìn)一步地，蓋玻片的外徑比墊圈的外徑大1～2mm。

進(jìn)一步地，墊圈為具有預(yù)設(shè)厚度的不銹鋼墊圈。

進(jìn)一步地，蓋玻片與物鏡的光軸垂直。

依據(jù)上述實(shí)施例的浸液物鏡，由于在現(xiàn)有的干燥物鏡上加裝了墊圈和蓋玻片，使得物鏡能夠用于浸泡成像(物鏡浸泡在液體中成像)，通過簡(jiǎn)單的改進(jìn)實(shí)現(xiàn)了浸泡式成像，與商用的水浸物鏡相比，降低了設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，同時(shí)成本可低至原有成本的1/10，并且浸泡成像的質(zhì)量不受影響，能夠達(dá)到高質(zhì)量的光學(xué)成像。

附圖說明

圖1為一種實(shí)施例中浸液物鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為一種實(shí)施例中墊圈的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)施方式結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

在本實(shí)施例中提供了一種浸液物鏡，本浸液物鏡主要用于基因測(cè)序芯片的光學(xué)成像。

如圖1所示，本實(shí)施例的浸液物鏡主要包括物鏡1、墊圈2和蓋玻片3。物鏡1為普通的干燥物鏡，例如尼康CFI Plan Apo Lambda 20X復(fù)消色差物鏡。如圖2所示，墊圈2為具有預(yù)設(shè)厚度的不銹鋼墊圈。蓋玻片3可由常用的生物樣品蓋玻片進(jìn)行切割而成，蓋玻片3為透明材料。

墊圈2通過密封膠4密封在物鏡1和蓋玻片3之間，即墊圈2和蓋玻片3形成一個(gè)物鏡1的凸出延伸部，并且保證蓋玻片3與物鏡1的光軸垂直，從而物鏡1可用于浸入水溶液中進(jìn)行拍照。密封膠4為具有化學(xué)穩(wěn)定性的密封膠，確保不與成像液體發(fā)生反應(yīng)，保證墊圈2和蓋玻片3的密封性和穩(wěn)定性。

為了保證物鏡1的光路不被隔檔，墊圈2的內(nèi)徑大于等于物鏡1的通光口徑；為了更好的密封墊圈2，墊圈2的外徑等于或略小于物鏡1的端部外徑，蓋玻片3的外徑比墊圈2的外徑大1～2mm，如圖1所示，形成一個(gè)環(huán)形凹槽，密封膠4粘貼在該環(huán)形凹槽上，將物鏡1、墊圈2和蓋玻片3密封粘合在一起。墊圈2的厚度決定了成像光路中液體層的厚度，故需要根據(jù)物鏡1的工作距離和系統(tǒng)的像差控制要求進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

具體的，墊圈2厚度的確定方法如下：首先使用模擬軟件Zemax，對(duì)整套測(cè)序光路進(jìn)行模擬，根據(jù)系統(tǒng)的像差控制要求和分辨率要求，確定水層5的最大厚度。其次，根據(jù)水層5的最大厚度和蓋玻片3的厚度，確定該結(jié)構(gòu)下焦平面到物鏡1端面的距離，即空氣層6的厚度，也即墊圈2的厚度。最后，根據(jù)實(shí)際成像效果，對(duì)墊圈2厚度進(jìn)行微調(diào)，選取最合適的墊圈2厚度。

例如，采用尼康CFI Plan Apo Lambda 20X復(fù)消色差物鏡，放大倍率為20倍，數(shù)值孔徑為0.75，空氣中工作距離為1.0mm。根據(jù)系統(tǒng)的通光孔徑，確定墊圈2內(nèi)徑為5.5mm，外徑為6.5mm。利用Zemax軟件進(jìn)行光路模擬，確定水層厚度為50um。根據(jù)水層5厚度，初步確定墊圈2厚度為980μm左右。選取厚度分別為960μm、970μm、980μm、990μm、1000μm的墊圈2做實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)際成像效果(系統(tǒng)放大率和像質(zhì))，最終確定最佳墊圈2厚度。

本實(shí)施例的浸液物鏡在使用過程中物鏡1的光軸必須與硅片7(測(cè)序芯片表面)垂直。

本浸液物鏡的制作方案及步驟如下：

A、切割蓋玻片3，使其直徑比墊圈2的直徑偏大1～2mm，以便封膠。

B、用密封膠4將墊圈2固定在蓋玻片3上。

C、將物鏡1安裝在顯微鏡上，調(diào)節(jié)好顯微鏡平臺(tái)的平整度，確保以下兩點(diǎn)：1)平臺(tái)的平面與物鏡1的光軸垂直；2)平臺(tái)的上下移動(dòng)方向與物鏡1的光軸平行。如果第一點(diǎn)沒有實(shí)現(xiàn)，平臺(tái)橫向移動(dòng)時(shí)，焦面發(fā)生變化；如果第二點(diǎn)沒有實(shí)現(xiàn)，平臺(tái)在焦面上下移動(dòng)時(shí)，目鏡或者相機(jī)內(nèi)的像在發(fā)散的同時(shí)還有橫向偏移。

D、將固定了墊圈2的蓋玻片3放置于平臺(tái)之上，向上移動(dòng)平臺(tái)，使墊圈2與物鏡1輕輕接觸。

E、使用密封膠4將墊圈2和物鏡1固定，等膠水成形之后將平臺(tái)向下移開，將物鏡1從顯微鏡上取下，安裝到測(cè)序儀上。

以上步驟的關(guān)鍵點(diǎn)在于第C點(diǎn)，如果第C點(diǎn)中平臺(tái)的平整度沒有調(diào)節(jié)好，會(huì)導(dǎo)致后續(xù)工藝中蓋玻片相對(duì)于物鏡光軸的傾斜，使系統(tǒng)的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)不對(duì)稱，從而導(dǎo)致成像像差。

利用本發(fā)明技術(shù)方案制作的浸液物鏡，在測(cè)序儀上工作，測(cè)得四種堿基(熒光波段為550nm-750nm)的軸向色差小于0.4μm，保證了良好的成像質(zhì)量。

本實(shí)施例的浸液物鏡，由于在現(xiàn)有的干燥物鏡1上加裝了墊圈2和蓋玻片3，使得物鏡1能夠用于浸泡成像，通過簡(jiǎn)單的改進(jìn)實(shí)現(xiàn)了浸泡式成像(物鏡浸泡在液體中成像)，與商用的水浸物鏡相比，降低了設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，同時(shí)成本可低至原有成本的1/10，并且浸泡成像的質(zhì)量不受影響，能夠達(dá)到高質(zhì)量的光學(xué)成像。

以上應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行闡述，只是用于幫助理解本發(fā)明，并不用以限制本發(fā)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演、變形或替換。