专利名称：荧光辅助检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种辅助检测装置，应用于生物医学相关领域，尤其涉及一种荧光辅助检测装置。
背景技术：
近年来生物医学等科技，随着世界进步的脚步而有着重大的突破，起因在于半导体产业的兴起，致使相关电子组件持续的研究发展迅速，而带动生物医学上的研究也更上一层。
其中生物医学领域的检测技术，是目前的研究重点，现有的检测方法，是将生物芯片置放于具有资料层的光盘片上，并以特定波长的光进行照射，接着利用光盘片读取装置同时读取生物芯片所散发的荧光讯号，与光盘片资料层的资料层讯号，最后经由数据处理单元将荧光讯号与资料层讯号，而重建二维格式的生物芯片的荧光讯号。另外美国专利公告第6320660号，也揭露有相关的技术。
除了上述检测方式外，利用电泳现象(electrophoresis，EP)来进行各类检测的技术，也被广泛的使用。其中电泳的基本原理，是在任何物质本身的解离作用，或表面上吸附其它带电质点，在电场中便会向一定的电极移动。作为带电颗粒的，可为小的离子，也可为生物大分子、蛋白质、核酸、病毒颗粒。例如组成蛋白质的氨基酸次单元体为两性物质，在一定的pH条件下可解离带电，而形成电荷来源。而此带电的颗粒在电场作用下，将朝向相反电性的电极移动，这就是电泳现象。
在生物医学等相关检测领域中，电泳原理也被广泛的采用，其中在毛细管施以高电压，此时充填在毛细管中的待测物，便会产生电泳现象；接着待测物的去氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid，DNA)将与添加的荧光物质结合，透过激光等发光源的照射，就会产生不同波长的荧光，借此就可知到待测物的相关基因特性与浓度数据，而产生检测分析报告以供研究发展之用。
然而此毛细管电泳基因分析过程所需的荧光检测设备通常结构设计复杂体积庞大，产品价格与相关维修费用相当昂贵，再者研究机构的采购经费通常有限；因此这对众多研究学者而言是一个很大的困扰，也是相关产业致力改善的课题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种荧光辅助检测装置，具有结构简单、体积�。夷？榛纳杓瓶赏倍远喔龃馕锝屑觳猓⒕哂屑矍土扔攀�。
为了实现上述目的，本发明提供了一种荧光辅助检测装置，用以照射一待测物并接收该待测物所对应散发的一检测荧光，其特点在于，包括有一光源�？椋靡苑⑸湟患し⒐猓灰蛔贾本担芭溆诟霉庠茨？榈囊徊啵靡越邮詹⒆桓眉し⒐猓允垢眉し⒐庖云叫蟹绞角敖灰环止饩担柚糜诟米贾本档囊徊啵允蛊叫星敖母眉し⒐庾蛘凵洌灰坏谝痪劢雇妇担芭溆诟梅止饩档囊徊啵靡越凵浜蟮母眉し⒐饩劢拐丈涓么馕铮垢么馕锒杂ι⒎⒏眉觳庥猓黄渲懈眉觳庥馐峭腹玫谝痪劢雇妇底欢越咏叫蟹绞角敖俅┩父梅止饩担灰宦斯饩底椋芭溆诟梅止饩档牧硪徊啵怨嗽由⒐饧氨尘肮猓⒔鱿抟辉ざǚ段Рǔさ母眉觳庥馔ü灰坏诙劢雇妇担芭溆诟寐斯饩底榈囊徊啵靡越ざǚ段Рǔさ母眉觳庥饨芯劢梗患耙还庹觳馄鳎渖栌诟玫诙劢雇妇档囊徊啵靡越邮站劢购蟮母眉觳庥猓⒆桓眉觳庥馕还獾缌餮逗�。
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上述的荧光辅助检测装置，其特点在于，该光源�？槲患す舛�。
上述的荧光辅助检测装置，其特点在于，该分光镜接收以反射该激发光的平面，与该激发光的入射方向呈45度夹角。
上述的荧光辅助检测装置，其特点在于，该滤光镜组接收该检测荧光的平面，与该检测荧光的入射方向呈90度夹角。
上述的荧光辅助检测装置，其特点在于，该滤光镜组为一光学带通滤光镜。
上述的荧光辅助检测装置，其特点在于，该分光镜为一双波长分光镜。
本发明的另一种荧光辅助检测装置，包括有一光源�？�、一准直镜、一分光镜、一第一聚焦透镜、一滤光镜组、一第二聚焦透镜及一光侦测器；其中该光源�？榉⑸湟患し⒐庵粮米贾本到邮詹⒆桓眉し⒐庖云叫蟹绞角敖筛梅止饩到眉し⒐庾蚍瓷渲粮玫谝痪劢雇妇担⒕劢拐丈涓么馕铮率垢么馕锒杂ι⒎⒁患觳庥猓偻腹玫谝痪劢雇妇刀罡眉觳庥獬式咏叫星敖⒋┩父梅止饩涤筛寐斯饩底楣瞬⑾薅ㄒ辉ざǚ段Рǔさ募觳庥馔ü酶玫诙劢雇妇到眉觳庥饨芯劢梗偻ü霉庹觳馄鹘邮斩晃还獾缌餮逗拧�
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上述的荧光辅助检测装置，其特点在于，该分光镜接收反射该激发光的平面，与该激发光的入射方向呈45度夹角。
上述的荧光辅助检测装置，其特点在于，该滤光镜组接收该检测荧光的平面，与该检测荧光的入射方向呈90度夹角。
上述的荧光辅助检测装置，其特点在于，该滤光镜组为一光学带通滤光镜。
上述的荧光辅助检测装置，其特点在于，该分光镜为一双波长分光镜。
依据本发明所揭露的一种荧光辅助检测装置，主要包含有光源�？椋贾本�、分光镜、第一聚焦透镜、滤光镜组、第二聚焦透镜与光侦测器。其中光源�？橛靡苑⑸浼し⒐猓贾本底芭溆诠庠茨？榈囊徊啵靡越邮詹⒆患し⒐猓辜し⒐庖云叫蟹绞角敖�。分光镜设置于准直镜的一侧，并与激发光的前进方向形成45度夹角，以使激发光转向反射。第一聚焦透镜装设于分光镜的一侧，以将反射转向后的激发光聚焦而照射待测物，此时待测物因而对应散发检测荧光。
接着，检测荧光将透过第一聚焦透镜搜集而接近平行前进，并穿透分光镜。滤光镜组装配于分光镜的一侧，可接收穿透分光镜的检测荧光，并借以阻挡杂散光而使得穿透的检测荧光波长在一定范围之内。第二检测透镜用以将过滤后的检测荧光聚焦集中，最后通过配设于第二聚焦透镜一侧的光侦测器，接收过滤后的检测荧光而转换为光电流讯号。而此光电流讯号可通过光电讯号转换模块，转换为数字讯号而传递至计算机等数据处理装置，即可进行分析检测。
本发明的荧光辅助检测装置，可应用于毛细管电泳基因分析仪、基因芯片与蛋白质芯片等各类荧光检测设备，具有体积小结构简单，�？榛杓贫赏倍远喔龃馕锝屑觳獾挠攀疲蚁喙亓慵〉萌菀卓捎行Ы档蜕杀尽�
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图1为本发明荧光辅助检测装置的示意图；图2为本发明荧光辅助检测装置与光电讯号转换�？榈氖疽馔迹患巴�3为本发明荧光辅助检测装置的�？榛飧ㄖ觳庾爸玫氖褂檬疽馔�。
具体实施例方式
依据本发明所揭露的一种荧光辅助检测装置，请参考图1与图2，主要包含有光源�？�10、准直镜20、分光镜30、第一聚焦透镜40、待测物50、滤光镜组60、第二聚焦透镜70与光侦测器80。其中光源�？�10可实施的种类很多，市售产品大都采用气体激光与连续光谱的汞灯等。然而此类光源�？槠浼鄹癜汗螅夜频氖褂檬倜蹋虼吮痉⒚魍萍鍪褂眉鄹裣嘟现碌土矶啵夜δ芟嘟募す舛�(Laser Diode)来作为光源�？�10。光源�？�10用以发射激发光，准直镜(Collimator)20装配于光源�？�10的一侧，用以接收并转换激发光，以使激发光以平行方式前进。分光镜30斜置于分光镜的一侧，以使平行前进的激发光转向折射，由于分光镜30依据其产品规格而具有不同的特性与其安装的斜度，本发明采用双波长分光镜(Dichroic Mirror)，其接收激发光的平面与激发光的入射方向呈45度夹角。第一聚焦透镜40为一种非球面物镜，摆放于分光镜的一侧，并位于折射后的激发光的光路上，用以将此折射后的激发光聚焦照射待测物50。本较佳实施例中的待测物50施以外部高电压，而使内部的填充物产生电泳现象，因此当激发光照射后将对应散发检测荧光。换句话说，此激发光照射待测物50的后会产生Stoke’s Shift效应，辐射(Emission)出比激发光波长较长的检测荧光。接着检测荧光将再度透过第一聚焦透镜40搜集而以接近平行方式前进，并以几乎完全穿透的方式穿过分光镜30。
滤光镜组60装配于分光镜的另一侧，滤光镜组60设置的目的，是为了阻挡杂散光及背景光的进入，并只允许特定波长检测荧光穿透，对检测荧光的波长范围加以限定以符合检测分析需求。另外，滤光镜组60依据检测需求，可能由复数片光学带通滤光镜(Optical Band Pass Filter)所组成，一般而言滤光镜组60接收检测荧光的平面，与检测荧光的入射方向呈90度夹角。第二聚焦透镜70为一种非球面物镜，装配于滤光镜组60的另一侧，用以将经由滤光镜组60过滤后，而具有预定范围波长的检测荧光进行聚焦，最后由配置于第二聚焦透镜一侧的光侦测器80接收，而将检测荧光转换为光电流讯号。光侦测器80可以替换使用的种类繁多，如市售具有同种产品功能的光电倍增管或低噪声光侦测器(Photo Diode)等。然而光电倍增管的体积较大且价格相当昂贵，因此操作电压低、使用寿命长且价格低廉的低噪声光侦测器(Photo Diode)为其首选。
续如图2所示，由于光侦测器80所提供的光电流讯号并不能直接被数据处理装置120所读�。虼吮匦胪腹钔獾墓獾缪逗抛荒？槔赐瓿�。光电讯号转换�？橛晒庋逗抛坏ピ�90、放大器100、数字讯号转换单元110所组成。光讯号转换单元90用以接收光侦测器80所传递的光电流讯号，并转换为电压讯号，接着透过放大器100来接收并放大电压讯号，最后透过数字讯号转换单元110，来将电压讯号转换为数字讯号；而此数字讯号即可被计算机、电泳基因分析仪等数据处理装置所接受，而可对待测物50所散发的检测荧光进行检测分析。
本发明所提供的荧光辅助检测装置也可进行�？榛纳杓疲缤�3所示，上述组件可包装于一机构内以形成�？榛飧ㄖ觳庾爸�200，而可同时对多个待测物50进行相关的荧光检测分析，并将各待测物50的检测荧光所产生的相关数据传递至数据处理装置120进行检测分析。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种荧光辅助检测装置，用以照射一待测物并接收该待测物所对应散发的一检测荧光，其特征在于，包括有一光源�？椋靡苑⑸湟患し⒐猓灰蛔贾本担芭溆诟霉庠茨？榈囊徊啵靡越邮詹⒆桓眉し⒐猓允垢眉し⒐庖云叫蟹绞角敖灰环止饩担柚糜诟米贾本档囊徊啵允蛊叫星敖母眉し⒐庾蛘凵洌灰坏谝痪劢雇妇担芭溆诟梅止饩档囊徊啵靡越凵浜蟮母眉し⒐饩劢拐丈涓么馕铮垢么馕锒杂ι⒎⒏眉觳庥猓黄渲懈眉觳庥馐峭腹玫谝痪劢雇妇底欢越咏叫蟹绞角敖俅┩父梅止饩担灰宦斯饩底椋芭溆诟梅止饩档牧硪徊啵怨嗽由⒐饧氨尘肮猓⒔鱿抟辉ざǚ段Рǔさ母眉觳庥馔ü灰坏诙劢雇妇担芭溆诟寐斯饩底榈囊徊啵靡越ざǚ段Рǔさ母眉觳庥饨芯劢梗患耙还庹觳馄鳎渖栌诟玫诙劢雇妇档囊徊啵靡越邮站劢购蟮母眉觳庥猓⒆桓眉觳庥馕还獾缌餮逗�。
2.根据权利要求1所述的荧光辅助检测装置，其特征在于，还包含有一光电讯号转换�？椋ㄓ幸还庋逗抛坏ピ靡越邮崭霉獾缌餮逗挪⒆晃坏缪寡逗牛灰环糯笃鳎靡越邮詹⒎糯蟾玫缪寡逗牛患耙皇盅逗抛坏ピ靡越玫缪寡逗抛晃皇盅逗拧�
3.根据权利要求1所述的荧光辅助检测装置，其特征在于，该光源�？槲患す舛�。
4.根据权利要求1所述的荧光辅助检测装置，其特征在于，该分光镜接收以反射该激发光的平面，与该激发光的入射方向呈45度夹角。
5.根据权利要求1所述的荧光辅助检测装置，其特征在于，该滤光镜组接收该检测荧光的平面，与该检测荧光的入射方向呈90度夹角。
6.根据权利要求1所述的荧光辅助检测装置，其特征在于，该滤光镜组为一光学带通滤光镜。
7.根据权利要求1所述的荧光辅助检测装置，其特征在于，该分光镜为一双波长分光镜。
8.一种荧光辅助检测装置，包括有一光源�？�、一准直镜、一分光镜、一第一聚焦透镜、一滤光镜组、一第二聚焦透镜及一光侦测器；其中该光源�？榉⑸湟患し⒐庵粮米贾本到邮詹⒆桓眉し⒐庖云叫蟹绞角敖筛梅止饩到眉し⒐庾蚍瓷渲粮玫谝痪劢雇妇担⒕劢拐丈涓么馕铮率垢么馕锒杂ι⒎⒁患觳庥猓偻腹玫谝痪劢雇妇刀罡眉觳庥獬式咏叫星敖⒋┩父梅止饩涤筛寐斯饩底楣瞬⑾薅ㄒ辉ざǚ段Рǔさ募觳庥馔ü酶玫诙劢雇妇到眉觳庥饨芯劢梗偻ü霉庹觳馄鹘邮斩晃还獾缌餮逗�。
9.根据权利要求8所述的荧光辅助检测装置，其特征在于，还包含有一光电讯号转换�？椋ㄓ幸还庋逗抛坏ピ靡越邮崭霉獾缌餮逗挪⒆晃坏缪寡逗牛灰环糯笃鳎靡越邮詹⒎糯蟾玫缪寡逗牛患耙皇盅逗抛坏ピ靡越玫缪寡逗抛晃皇盅逗�。
10.根据权利要求8所述的荧光辅助检测装置，其特征在于，该光源�？槲患す舛�。
11.根据权利要求8所述的荧光辅助检测装置，其特征在于，该分光镜接收反射该激发光的平面，与该激发光的入射方向呈45度夹角。
12.根据权利要求8所述的荧光辅助检测装置，其特征在于，该滤光镜组接收该检测荧光的平面，与该检测荧光的入射方向呈90度夹角。
13.根据权利要求8所述的荧光辅助检测装置，其特征在于，该滤光镜组为一光学带通滤光镜。
14.根据权利要求8所述的荧光辅助检测装置，其特征在于，该分光镜为一双波长分光镜。
全文摘要
本发明涉及一种荧光辅助检测装置，利用光源�？樗⑸涞募し⒐猓直鹁勺贾本�、分光镜与第一聚焦透镜照射待测物而对应散发待测荧光，并透过滤光镜组、第二聚焦透镜、光侦测器接收产生光电流讯号并传递至数据处理装置，而进行检测分析作业，具有体积小、结构简单及生产成本低廉等优势。
文档编号G01N21/64GK1629620SQ20031012182
公开日2005年6月22日 申请日期2003年12月19日 优先权日2003年12月19日
发明者朱朝居, 李源钦, 秦宽忠, 许光武, 郭承仪, 黄海若, 蔡岳轩 申请人:财团法人工业技术研究院
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