一種全反射式激光誘導(dǎo)熒光共聚焦掃描裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物芯片檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種全反射式激光誘導(dǎo)熒光共聚焦掃描裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]生物芯片作為一種新興高科技產(chǎn)品正廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)研究和應(yīng)用。在現(xiàn)有的生物芯片檢測(cè)技術(shù)中，主要的技術(shù)手段有共聚焦掃描法和基于C⑶(Charge-coupleddevice)的檢測(cè)法，由于共聚焦掃描法具有較高的靈敏度，便于檢測(cè)結(jié)果的分析，大多數(shù)的微陣列生物芯片掃描儀都采用共聚焦掃描原理。但是在普通的激光誘導(dǎo)熒光共聚焦掃描裝置中，熒光信號(hào)采集光路與熒光發(fā)射點(diǎn)同軸，使得激光誘導(dǎo)產(chǎn)生的熒光向空間四處發(fā)射，只有很小比例的熒光信號(hào)被采集，導(dǎo)致熒光采集效率不高；同時(shí)由于激發(fā)熒光采用的是氙燈，產(chǎn)生的激光光束強(qiáng)度低、質(zhì)量差，使得熒光物質(zhì)被激發(fā)到激發(fā)態(tài)的分子數(shù)較少，熒光物質(zhì)產(chǎn)生的熒光強(qiáng)度也較弱，因此現(xiàn)有的檢測(cè)裝置靈敏度也較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種掃描靈敏度高，熒光采集效率高的全反射式激光誘導(dǎo)熒光共聚焦掃描裝置及方法，尤其適合生物芯片的掃描檢測(cè)。
[0004]為達(dá)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種全反射式激光誘導(dǎo)熒光共聚焦掃描裝置，包括激光器、大孔光闌、準(zhǔn)直鏡、分束鏡、物鏡、待測(cè)芯片、載物平臺(tái)、會(huì)聚鏡、小孔光闌、光電探測(cè)器、計(jì)算機(jī)，其特征在于:所述激光器正下方放置有所述大孔光闌，所述大孔光闌正下方放置有所述準(zhǔn)直鏡，所述準(zhǔn)直鏡正下方放置有所述分束鏡，所述分束鏡與地面呈45°放置，所述分束鏡正下方放置有所述物鏡，所述物鏡的鏡心、所述準(zhǔn)直鏡的鏡心、所述大孔光闌的孔心與所述激光器的發(fā)光口位于同一直線上，所述待測(cè)芯片放于可調(diào)的所述載物平臺(tái)上，所述分束鏡正右方豎直放置有所述會(huì)聚鏡，所述會(huì)聚鏡的正右方放置有所述小孔光闌，所述小孔光闌的孔心位于所述會(huì)聚鏡鏡心的垂線上，所述小孔光闌正右方放置有所述光電探測(cè)器，所述計(jì)算機(jī)與所述光電探測(cè)器相連。
[0005]所述激光器為綠色激光，波長(zhǎng)為532nm。
[0006]所述大孔光闌位于所述準(zhǔn)直鏡前焦點(diǎn)，所述小孔光闌位于所述會(huì)聚鏡后焦點(diǎn)。
[0007]所述待測(cè)芯片放于可調(diào)的所述載物平臺(tái)上，所述載物平臺(tái)由所述水平固定板、貼于所述水平固定板的所述水平移動(dòng)板、貼于所述水平移動(dòng)板的所述水平滑塊組成。
[0008]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:由于采用上述技術(shù)方案，激光強(qiáng)度提高，所述待測(cè)芯片能夠自由移動(dòng)，保證了點(diǎn)光源激發(fā)所述待測(cè)芯片進(jìn)行點(diǎn)成像接收，避免了相互干擾，提高了掃描的靈敏度；同時(shí)所述大孔光闌位于所述準(zhǔn)直鏡前焦點(diǎn)，所述小孔光闌位于所述會(huì)聚鏡后焦點(diǎn)，共軛聚焦的方式有效去除了周?chē)s散光，提高了熒光的收集效率；裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，具有較高的生產(chǎn)實(shí)用價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本發(fā)明的一種全反射式激光誘導(dǎo)熒光共聚焦掃描裝置及方法的示意圖；
[0010]圖2是本發(fā)明的實(shí)例中的生物芯片掃描示意圖。
[0011]圖中:
[0012]1、激光器2、大孔光闌3、準(zhǔn)直鏡
[0013]4、分束鏡5、物鏡6、待測(cè)芯片
[0014]7、載物平臺(tái)8、會(huì)聚鏡9、小孔光闌
[0015]10、光電探測(cè)器11、計(jì)算機(jī)7-1、水平滑塊
[0016]7_2、水平移動(dòng)板7_3、水平固定板
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0018]如圖1所示，本發(fā)明包含有激光器1、大孔光闌2、準(zhǔn)直鏡3、分束鏡4、物鏡5、待測(cè)芯片6、載物平臺(tái)7、會(huì)聚鏡8、小孔光闌9、光電探測(cè)器10、計(jì)算機(jī)11。激光器I正下方放置有大孔光闌2，大孔光闌2正下方放置有準(zhǔn)直鏡3，準(zhǔn)直鏡3的位置使得大孔光闌2位于準(zhǔn)直鏡3前焦點(diǎn)，準(zhǔn)直鏡3正下方放置有分束鏡4，分束鏡4與地面呈45°放置，分束鏡4正下方放置有物鏡5,物鏡5的鏡心、準(zhǔn)直鏡3的鏡心、大孔光闌2的孔心與激光器I的發(fā)光口位于同一直線上，待測(cè)芯片6放于可調(diào)的載物平臺(tái)7上，載物平臺(tái)7由水平固定板7-3、貼于水平固定板7-3的水平移動(dòng)板7-2、貼于水平移動(dòng)板7-2的水平滑塊7-1組成，分束鏡4的正右方豎直放置有會(huì)聚鏡8，會(huì)聚鏡8的正右方放置有小孔光闌9，小孔光闌9的孔心位于會(huì)聚鏡8后焦點(diǎn)，小孔光闌9正右方放置有光電探測(cè)器10，計(jì)算機(jī)11與光電探測(cè)器10相連，以此獲得待測(cè)芯片6的信息。
[0019]本實(shí)例的工作過(guò)程:
[0020](I)將待測(cè)芯片6置于水平滑塊7-1上，打開(kāi)激光器I預(yù)熱，觀察光電探測(cè)器10，看是否能接收到光信號(hào)，若能直接進(jìn)入步驟(3)，不能進(jìn)入步驟(2);
[0021](2)移動(dòng)水平滑塊7-1，同時(shí)調(diào)節(jié)物鏡5高度，使光電探測(cè)器10能接收到光信號(hào)；
[0022](3)激光器I發(fā)出的激光經(jīng)大孔光闌2、準(zhǔn)直鏡3、分束鏡4組成的擴(kuò)束系統(tǒng)擴(kuò)束，而后透過(guò)物鏡5會(huì)聚到待測(cè)芯片6上；
[0023](4)在激光的激發(fā)下，待測(cè)芯片6上的熒光分子吸收光波能量，自發(fā)地快速釋放能量，發(fā)出另一種波長(zhǎng)的熒光，另一種波長(zhǎng)的熒光通過(guò)物鏡5、分束鏡4反射到會(huì)聚鏡8上；
[0024](5)會(huì)聚鏡8會(huì)聚到的另一種熒光經(jīng)小孔光闌9被光電檢測(cè)器10接收，將該點(diǎn)的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，輸入進(jìn)計(jì)算機(jī)11中；
[0025](6)繼續(xù)移動(dòng)水平滑塊7-1，重復(fù)上述步驟，使激光逐點(diǎn)掃描整個(gè)待測(cè)芯片6。
[0026]綜上所述，本發(fā)明一種全反射式激光誘導(dǎo)熒光共聚焦掃描裝置，保證了點(diǎn)光源激發(fā)待測(cè)芯片進(jìn)行點(diǎn)成像接收，避免了不同位置發(fā)光所引起的相互干擾，提高了熒光的收集效率和掃描的靈敏度，操作簡(jiǎn)單方便，廣泛應(yīng)用于生物芯片檢測(cè)領(lǐng)域。
[0027]以上對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專(zhuān)利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種全反射式激光誘導(dǎo)突光共聚焦掃描裝置及方法，包括激光器、大孔光闌、準(zhǔn)直鏡、分束鏡、物鏡、待測(cè)芯片、載物平臺(tái)、會(huì)聚鏡、小孔光闌、光電探測(cè)器、計(jì)算機(jī)，其特征在于:所述激光器正下方放置有所述大孔光闌，所述大孔光闌正下方放置有所述準(zhǔn)直鏡，所述準(zhǔn)直鏡正下方放置有所述分束鏡，所述分束鏡與地面呈45°放置，所述分束鏡正下方放置有所述物鏡，所述物鏡的鏡心、所述準(zhǔn)直鏡的鏡心、所述大孔光闌的孔心與所述激光器的發(fā)光口位于同一直線上，所述待測(cè)芯片放于可調(diào)的所述載物平臺(tái)上，所述分束鏡的正右方豎直放置有所述會(huì)聚鏡，所述會(huì)聚鏡的正右方放置有所述小孔光闌，所述小孔光闌的孔心位于所述會(huì)聚鏡鏡心的垂線上，所述小孔光闌正右方放置有所述光電探測(cè)器，所述計(jì)算機(jī)與所述光電探測(cè)器相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全反射式激光誘導(dǎo)熒光共聚焦掃描裝置及方法，其特征在于:所述激光器為綠色激光，波長(zhǎng)為532nm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全反射式激光誘導(dǎo)熒光共聚焦掃描裝置及方法，其特征在于:所述大孔光闌位于所述準(zhǔn)直鏡前焦點(diǎn)，所述小孔光闌位于所述會(huì)聚鏡后焦點(diǎn)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全反射式激光誘導(dǎo)熒光共聚焦掃描裝置及方法，其特征在于:所述待測(cè)芯片放于可調(diào)的所述載物平臺(tái)上，所述載物平臺(tái)由所述水平固定板、貼于所述水平固定板的所述水平移動(dòng)板、貼于所述水平移動(dòng)板的所述水平滑塊組成。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種全反射式激光誘導(dǎo)熒光共聚焦掃描裝置及方法，包括激光器、大孔光闌、準(zhǔn)直鏡、分束鏡、物鏡、待測(cè)芯片、載物平臺(tái)、會(huì)聚鏡、小孔光闌、光電探測(cè)器、計(jì)算機(jī)，所述激光器發(fā)射的激光經(jīng)所述大孔光闌、所述準(zhǔn)直鏡、所述分束鏡、所述物鏡照射到所述待測(cè)芯片上，激發(fā)所述待測(cè)芯片發(fā)出另一種熒光，另一種熒光經(jīng)過(guò)所述物鏡、所述分束鏡反射到所述會(huì)聚鏡上，會(huì)聚的另一種熒光經(jīng)所述小孔光闌被所述光電探測(cè)器接收，而后傳輸進(jìn)所述計(jì)算機(jī)，得到掃描信息。本發(fā)明的有益效果是保證了點(diǎn)光源激發(fā)所述待測(cè)芯片進(jìn)行點(diǎn)成像接收，避免了不同位置發(fā)光引起的相互干擾，提高了熒光的收集效率和掃描的靈敏度，操作簡(jiǎn)單方便，廣泛應(yīng)用與生物芯片檢測(cè)領(lǐng)域。
【IPC分類(lèi)】G01N21/64
【公開(kāi)號(hào)】CN105588821
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410559361
【發(fā)明人】左樹(shù)艷
【申請(qǐng)人】天津岳達(dá)科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年5月18日
【申請(qǐng)日】2014年10月18日