一种荧光检测设备及荧光检测方法

本发明涉及核酸检测设备。特别是涉及一种荧光检测设备及荧光检测方法。

背景技术：

1、荧光检测一直是生化检测中非常常见的检测方法，利用生物化学样本反应在特殊波长的荧光光源照射下产生的荧光信号，通过荧光设备捕获后进行荧光信号分析。而传统荧光检测技术通常需要在实验室环境中使用大型且昂贵的光学检测设备。例如首先通过混匀器、恒温设备对样本进行混匀、裂解，然后用pcr扩增技术先对样品中的核酸分子扩增实现生物学信号放大，再通过大型光学激发设备对样品进行荧光激发，最后使用光谱仪、光电倍增管或者ccd、cmos相机等专业光学设备对荧光强度进行检测分析。由于专业光学设备成本高、操作复杂、检测过程耗时较长且应用场景只能局限于实验室，非常不适合在野外条件或资源紧缺地区实现对生物化学样本的快速即时检测。

2、此外光源的纯度会导致检测结果的不准确以及加热均匀问题一直是生物检测容易忽视的问题。

3、鉴于上述技术成本高、耗时长和结构复杂的缺点，现在急需一种结构紧凑、小型化的可以提高样本处理高效能及检测结构准确性的荧光检测装置。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种荧光检测设备及荧光检测方法，包括壳体、混匀系统、加热系统、光学检测系统，集成了混匀、加热、检测功能，且结构紧凑，装置便于携带以解决上述现有技术存在的其中一个或者全部的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供了一种荧光检测设备，包括壳体、混匀系统、加热系统、光学检测系统，混匀系统设置在壳体内的下部，加热系统设置在混匀系统上方，光学检测系统设置在加热系统上方并与壳体上部相连，加热系统包括加热膜座、加热膜、导热板、压环，加热膜座固定在混匀座上部，加热膜设置在加热膜座上表面，加热膜上表面设有导热板，压环压住导热板；还包括杂光屏蔽系统，杂光屏蔽系统包括杂光屏蔽罩，杂光屏蔽罩为可伸缩结构，杂光屏蔽罩顶部与壳体上部内表面相连，杂光屏蔽罩底部可与压环相接触。

4、进一步的，混匀系统设置在壳体内的下部，加热系统设置在混匀系统上方，光学检测系统设置在加热系统上方并与壳体上部相连，加热系统包括加热膜座、加热膜、导热板、压环，加热膜座固定在混匀系统上，加热膜设置在加热膜座上表面，加热膜上表面设有导热板，压环压住加热膜的周边部位；还包括杂光屏蔽系统，杂光屏蔽系统包括杂光屏蔽罩、法兰盘、磁铁，杂光屏蔽罩为可伸缩结构，杂光屏蔽罩顶部与壳体上部内表面相连，杂光屏蔽罩底部设有法兰盘，磁铁均布在法兰盘底部，磁铁可与压环吸附。

5、进一步的，混匀系统包括电机固定板、混匀座、电机、偏心轴、轴承、弹性限位体，电机固定在壳体内的下部，电机输出轴穿过电机固定板中部的通孔，偏心轴与电机输出轴相连，偏心轴上端外部设有轴承，轴承外侧设有混匀座，混匀座与偏心轴相连，电机固定板四个角部皆设有弹性限位体，弹性限位体一端与电机固定板相连，另一端与混匀座偏心相连。

6、进一步的，光学检测系统包括滤光片筒座、连接板、封闭板、荧光光源、滤光片，滤光片座，滤光片座设置在壳体上部的通孔中，滤光片座中部具有上下穿透的通孔结构，滤光片座外表面具有螺纹结构，滤光片座通过螺纹结构与连接板相连，连接板固定在壳体上部外表面，连接板下方设有封闭板，两种波长的荧光光源交错设置在封闭板下方，滤光片座内部通孔结构的上端设有图像接收设备，滤光片座内部通孔结构的下端设有滤光片，滤光片座通过螺纹结构可在一定范围内上下移动。

7、进一步的，加热系统还包括导热环，导热环设置在压环内侧，导热环与压环贴合，导热环下表面与导热板上表面充分接触，导热环为可更换部件。

8、进一步的，可更换导热模块为可更换部件，可更换导热模块与样本容器通过侧面接触，提供高导热率的侧面加热。

9、进一步的，加热系统还包括可更换导热模块，可更换导热模块设置在导热环内侧，可更换导热模块与导热环贴合，可更换导热模块为可更换部件，可更换导热模块与样本容器通过侧面接触，提供侧面加热。

10、进一步的，提供一种荧光检测方法，根据样本容器的类型选择相应的可更换导热模块，根据可更换导热模块选择相应的导热环，将导热环和可更换导热模块依次装配在压环内侧，将样本容器放置在可更换导热模块的凹槽或孔内，设置合适的转速、实验时间、加热温度，启动混匀系统和加热系统；运行结束后，将杂光屏蔽罩拉下；开启合适波长的荧光光源，荧光光源的荧光照射在样本容器内的实验样本内，其激发出的样本荧光信号通过滤光片后被图像接收设备接收，最后传导至图像检测设备进行检测分析。

11、有益效果

12、本发明至少具有以下之一的技术效果：

13、1.本申请的荧光检测设备集成了混匀、加热、检测功能，且各部件的设置结构紧凑，装置便于携带。

14、2.本申请发现了在该紧凑布置的特殊结构中自然光会导致检测结果较大不准确的弊端，在该情景下专门特殊采用了杂光屏蔽系统，可以较好的屏蔽自然光对检测的影响，提高检测的精度，适应本装置的结构布置。

15、3.本申请发现了在同时振动混匀和同时加热的结构中，高速振动时只通过底部加热会导致加热不均匀的弊端，在该情景下的独特采用高导热材料制成的可更换导热模块结构和导热环，通过增加侧面加热样本容器，例如试管、烧杯，同时进行底部加热和侧面加热，可以较好解决样本混匀中存在的加热不均匀的问题。

16、4.本申请由于需要进行侧面加热，要求导热板有较高的导热率，因此适应性的在导热板上设有镂空图纹，便于导热膜热量传导，同时混匀振动时，样本容器相对导热板存在移动，样本容器容易磨损，因此镂空图纹也提供一定的摩擦力，防止样本容器在混匀时底部不断移动，造成损坏。

17、5.本申请配备了多种波长的荧光光源，各种光源交错布置，提高了照射的均匀性，且根据不同情况选择不同波长的荧光光源进行照射，可满足多种生物样本的检测要求。

18、6.本申请可通过选配不同的可更换导热模块和导热环结构，满足各类样本容器的混匀、加热和检测。

1.一种荧光检测设备，包括壳体、混匀系统、加热系统、光学检测系统，混匀系统设置在壳体内的下部，加热系统设置在混匀系统上方，光学检测系统设置在加热系统上方并与壳体上部相连，其特征在于，加热系统包括加热膜座、加热膜、导热板、压环，加热膜座固定在混匀座上部，加热膜设置在加热膜座上表面，加热膜上表面设有导热板，压环压住导热板；还包括杂光屏蔽系统，杂光屏蔽系统包括杂光屏蔽罩，杂光屏蔽罩为可伸缩结构，杂光屏蔽罩顶部与壳体上部内表面相连，杂光屏蔽罩底部可与压环相接触。

2.根据权利要求1所述的荧光检测设备，其特征在于，混匀系统包括电机固定板、混匀座、电机、偏心轴、轴承、弹性限位体，电机固定在壳体内的下部，电机输出轴穿过电机固定板中部的通孔，偏心轴与电机输出轴相连，偏心轴上端外部设有轴承，轴承外侧设有混匀座，混匀座与偏心轴相连，电机固定板四个角部皆设有弹性限位体，弹性限位体一端与电机固定板相连，另一端与混匀座偏心相连。

3.根据权利要求2所述的荧光检测设备，其特征在于，光学检测系统包括滤光片筒座、连接板、封闭板、荧光光源、滤光片，滤光片座，滤光片座设置在壳体上部的通孔中，滤光片座中部具有上下穿透的通孔结构，滤光片座外表面具有螺纹结构，滤光片座通过螺纹结构与连接板相连，连接板固定在壳体上部外表面，连接板下方设有封闭板，两种波长的荧光光源交错设置在封闭板下方，滤光片座内部通孔结构的上端设有图像接收设备，滤光片座内部通孔结构的下端设有滤光片，滤光片座通过螺纹结构可在一定范围内上下移动。

4.根据权利要求3所述的荧光检测设备，其特征在于，加热系统还包括导热环，导热环设置在压环内侧，导热环与压环贴合，导热环下表面与导热板上表面充分接触，导热环为可更换部件。

5.根据权利要求4所述的荧光检测设备，其特征在于，加热系统还包括可更换导热模块，可更换导热模块设置在导热环内侧，可更换导热模块与导热环贴合，可更换导热模块为可更换部件，可更换导热模块与样本容器通过侧面接触，提供侧面加热。

6.根据权利要求5所述的荧光检测设备，其特征在于；导热板上设有镂空图纹结构，样本容器的下表面与导热板接触，镂空图纹结构便于热量传导，并提供一定的摩擦力，防止样本容器底部移动。

7.根据权利要求5-6之一的荧光检测设备的荧光检测方法，其特征在于，根据样本容器的类型选择相应的可更换导热模块，根据可更换导热模块选择相应的导热环，将导热环和可更换导热模块依次装配在压环内侧，将样本容器放置在可更换导热模块的凹槽或孔内，设置合适的转速、实验时间、加热温度，启动混匀系统和加热系统；运行结束后，将杂光屏蔽罩拉下；开启合适波长的荧光光源，荧光光源的荧光照射在样本容器内的实验样本内，其激发出的样本荧光信号通过滤光片后被图像接收设备接收，最后传导至图像检测设备进行检测分析。