本发明专利技术公开了一种荧光成像分析系统及荧光成像分析方法，所述系统包括外壳、以及设置在外壳内部的至少一个激发装置以及成像装置。所述激发装置包括激发光源和激发滤光片；激发光源发出的光线经过激发滤光片形成单色的激发光照射到样品台，被检测物受激发后发出荧光；成像装置用于捕获透过滤光镜片的荧光并分析测定荧光物质的浓度。与现有技术比较，本发明专利技术系统在不需要设置昂贵的光栅和干涉滤色片以及不需要设置光电倍增管和测定电子线路的情况下能够得到可靠的检测结果，构造巧妙简单，制备成本低，适于广泛应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物学领域，具体涉及一种荧光成像分析系统及其荧光成像分析方 法。
技术介绍
荧光染料泛指吸收某一波长的光波后能发射出另一波长大于吸收光的光波的物 质。由于灵敏度高，操作方便，荧光染料逐渐取代了放射性同位素作为科研检测标记，其广 泛应用于荧光免疫，荧光探针，细胞染色等。包括特异性的DNA染色，用于染色体分析、细胞 周期、细胞凋亡等相关研宄。另有很多核酸染料在多色染色系统中是非常有用的复染剂，可 作为背景对照，标记细胞核使细胞内结构的空间关系一目了然。但是现有的荧光染料检测 装置多倾向于高灵敏度、高精确度、高自动化，导致检测仪器结构复杂、成本高昂，同时仪器 的使用维护要求较高，限制了荧光染料在检测上的应用。然而，荧光染料在生物学研宄中的 应用成果正在被推广到更广的日常应用领域，例如医学检验、食品检测等等。因此，亟需开 发一种通用、廉价，同时具备足够检测精度和灵敏度的检测装置。
技术实现思路
本专利技术提出了一种荧光成像分析系统，其包括外壳、以及设置在外壳内部的至少 一个激发装置和成像装置；其中， 所述外壳为封闭的中空壳体，其内部形成暗室，所述外壳的内部设置有样品台，用 于放置携带荧光物质的被检测物；所述外壳上设置有透光孔，所述透光孔正对应于所述样 品台的位置，通过透光孔可观测所述样品台； 所述激发装置设置在所述外壳的内部，其包括激发光源和激发滤光片；所述激发 光源发出的光线经过所述激发滤光片形成单色的激发光照射到所述样品台；放置于所述样 品台上的所述被检测物受激发后发出荧光； 所述成像装置包括滤光镜片和摄像单元；所述滤光镜片正对于所述透光孔设置， 用于滤除透过所述透光孔的除了荧光之外的杂光，所述摄像单元正对于所述滤光镜片设 置，用于捕获透过所述滤光镜片的荧光。所述成像装置可设置在所述外壳上的透光孔位置， 正对于所述样品台。 本专利技术中，所述荧光物质包括但不限于荧光染料、荧光蛋白或其它任何受激发后 会发生荧光的物质。 本专利技术荧光成像分析系统中，可根据被检测物含有的荧光物质的光学性能，来确 定选择对应地设置所述激发光源、所述激发滤光片或所述滤光镜片。 根据不同激发需要进行选择不同的激发光源，同时要兼顾激发滤光片的截止波 长。本专利技术荧光成像分析系统中，所述激发滤光片的截止波长为介于与所述荧光物质对应 的激发波长与发射波长之间的波长数值范围，从而确保仅允许激发光透过所述激发滤光 片，而由荧光物质生成的发射光不能透过该激发滤光片。例如，含有SYBRGreenI+DNA溶 液的荧光物质的被检测无，SYBRGreenI的激发波长为497nm，所生成的激发光的发射波长 为520nm。在荧光成像分析系统中，激发光源为蓝色LED灯，蓝光的波长为476-495nm;激发 滤光片为ZBl型号，其透光光谱范围为300~500nm。该激发滤光片的截止波长介于激发波 长与发射波长之间。 本专利技术荧光成像分析系统中，所述激发光源包括但不限于LED光源以及任何适宜 光源等。 在一个具体实施方案中，当荧光物质为绿色荧光物质时，所述激发光源的光谱范 围为445~475nm;所述激发滤光片的透光光谱范围为325nm~500nm;所述滤光镜片的透 光光谱范围为500nm~2500nm;或， 在另一个具体实施方案中，当荧光物质为红色荧光物质时，所述激发光源的光谱 范围为585nm±29nm;所述激发滤光片的透光光谱为500nm~620nm;所述滤光镜片的透光 光谱范围为620nm~2500nm;或， 在另一个具体实施方案中，当荧光物质为黄色荧光物质时，所述激发光源的光谱 范围为531nm±40nm;所述激发滤光片的透光光谱为350nm~580nm;所述滤光镜片的透光 光谱范围为580nm~2500nm;或， 在另一个具体实施方案中，当荧光物质为蓝色荧光物质时，所述激发光源的光谱 范围为357nm±44nm;所述激发滤光片的透光光谱为280nm~410nm;所述滤光镜片的透光 光谱范围为410nm~2500nm;或， 在其他实施方案中，可依据任何的荧光染料/荧光蛋白/或其它荧光物质的光学 性能，对应地选择适宜光谱范围的激发光源、激发滤光片或滤光镜片。 在一实施例中选用波峰在453nm的LED灯作为激发光源。 本专利技术荧光成像分析系统中，所述激发装置进一步设置有散射部件，其设置在所 述激发光源和所述激发滤光片之间。所述激发光源发出的光线经过所述散射部件后形成均 匀的光束照射到所述激发滤光片。 本专利技术荧光成像分析系统中，所述散射部件为平面散射镜，所述激发光源发出的 光线经所述平面散射镜形成均匀光束照射至所述激发滤光片，再照射到样品台上。 本专利技术荧光成像分析系统中，所述散射部件还可以包括平面反射镜和弧面反射 镜，所述平面反射镜用于将所述激发光源的光线反射至所述弧面反射镜，所述弧面反射镜 形成均匀光束反射到所述激发滤光片，再照射到样品台上。 本专利技术荧光成像分析系统中，所述样品台的底部设有滑轨，用于将所述样品台移 出所述外壳。 本专利技术荧光成像分析系统中，"摄像单元"是指能捕获样品激发光的装置，例如，数 码相机。 本专利技术荧光成像分析系统中，所述成像装置进一步包括摄像分析单元，其与摄像 单元连接，用于测定及分析所述荧光物质的浓度。在一具体实施方案中，所述摄像单元和所 述摄像分析单元还可一体设置，其用于捕获荧光并测定及分析所捕获的荧光物质的浓度。 本专利技术荧光成像分析系统中，所述摄像分析单元包括： 数字图像采集单元，其用于捕捉透过所述滤光镜片的荧光获得数字图像； 图像处理单元，其与数字图像采集单元连接，用于分析所述数字图像中的荧光数 里寺； 图像显示单元，其与所述图像处理单元连接，用于显示所述数字图像、荧光数量； 以及，所述图像显示单元与图像处理单元进行互动操作等。 所述摄像分析单元进一步包括数据存储单元，其与所述图像处理单元连接，用于 存储所述数字图像、荧光数量等信息。 本专利技术荧光成像分析系统中，所述激发光源为可调式激发光源，其包括至少一个 以上的不同光谱范围的激发光源；所述激发滤光片为可调式激发滤光片，其包括至少一个 以上的不同光谱范围的激发滤光片。在一具体实施方案中，将不同光谱范围的多个滤光片 排列设置在卡槽或支架上，按实际情况需要，通过转动卡槽或支架可选择不同光谱范围的 滤光片。所述可调式光源在荧光成像分析系统中的安装可参考现有技术的通常方法。 同样地，所述滤光镜片为可调式滤光镜片，其包括至少一个以上的不同光谱范围 的滤光镜片。在一具体实施方案中，将不同光谱范围的多个滤光镜片设置在卡槽或支架上， 按实际情况需要，通过转动卡槽或支架可选择不同光谱范围的。 本专利技术中，可调式激发滤光片、可调式滤光镜片等机械结构均可按现有通常技术 设计，参考通常方法安装在荧光成像分析系统中。 本专利技术还提出了一种荧光成像分析方法，包括如下步骤： 步骤1 :将携带荧光物质的被检测物放置在样品台上，将样品台放置于外壳内部； 步骤2 :按所述荧光物质的光学特性选择确定激发光源、激发滤光片和滤光镜片， 将所述激发光源和所述激发滤光片设置在激发装置内，将所述滤光镜片设置在位于所述外 壳上的通孔位置； 步骤3 :开启所述激发光源，所述激发光源的光线透过所述激发滤光片形本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种荧光成像分析系统，其特征在于，包括外壳(10)、至少一个激发装置(20)和成像装置(30)；所述外壳(10)为封闭的中空壳体，其内部形成暗室，所述外壳(10)的内部设置有样品台(11)，用于放置携带荧光物质的被检测物；所述外壳(10)上设置有透光孔(12)，所述透光孔(12)正对于所述样品台(11)，用于观测所述样品台(11)；所述激发装置(20)设置在所述外壳(10)的内部，其包括激发光源(21)和激发滤光片(23)；所述激发光源(21)发出的光线经过所述激发滤光片(23)形成单色的激发光照射到所述样品台(11)；所述被检测物受激发后发出荧光；所述成像装置(30)包括滤光镜片(31)和摄像单元(32)；其中，所述滤光镜片(31)正对于所述透光孔(12)设置，用于滤除透过所述透光孔(12)的除了荧光之外的杂光；所述摄像单元(32)正对于所述滤光镜片(31)设置，用于捕获透过所述滤光镜片(31)的荧光。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陆长德，刘伟，李园园，韦朝春，安发志，李雪玲，
申请(专利权)人：上海生物信息技术研究中心，
类型：发明
国别省市：上海;31
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