【技术实现步骤摘要】
本技术涉及免疫检测的光学系统领域。
技术介绍
1、超敏检测,又称数字化免疫检测,其检测灵敏度可达fg级别,是传统elisa的1000倍。
2、检测的生物学原理是经典的免疫反应-双抗夹心法,磁珠上包被超过10*5数量级捕获抗体,用于捕获待测样本中的抗原(也可以是在磁珠上包被抗原来捕获抗体),然后与加入的荧光染料标记的检测抗体形成双抗夹心结构,此结构称之为结合相。因磁珠具有磁性,所以可以方便的利用磁分离的方式将上清液中的杂质去掉以降低检测时的干扰。
3、利用流式细胞术鞘流聚焦的方法进行检测是常用的检测方法之一,检测磁珠的前向散射光信号和抗体上标记的荧光染料被激光激发产生的荧光信号。磁珠的前向散射光信号用来计数,荧光信号用来判定磁珠是否形成了双抗夹心的结合相,形成双抗夹心的结合相即为阳性磁珠,否则为阴性磁珠。
4、待测样本中的抗原浓度为fg级别时,只有极少比例(预计不超过5%)的磁珠能捕获到抗原,形成双抗夹心的结合相。利用泊松分布理论计算出阳性磁珠对应的抗原蛋白浓度值,实现数字化fg级别的超高灵敏度检测。
5、待测样本中的抗原浓度较高时,大部分的磁珠都能捕获到抗原形成双抗夹心的结合相。此时荧光信号的强度和待测物浓度成正相关,从而能建立标准曲线。通过对一定数量的磁珠进行检测,可以对待测抗原浓度进行定量测量。
6、利用专门开发的磁珠试剂系统,在现有的流式细胞仪或流式荧光分析仪上进行检测,其检测灵敏度也有望达到fg级别。如connie wu,tyler j.dougan,和davi
7、但是流式细胞仪或流式荧光分析仪的光学系统,其激光的方向与荧光收集的方向一般是垂直的,几乎所有的流式细胞仪光学系统都是这样设计的。原因为流式细胞仪或流式荧光分析仪一般需要多个荧光通道,物镜的数值孔径(na)也要求比较大,数值孔径达到1.2(介质为水时)是比较理想的值。待测物以细胞为主,细胞的表面抗原数量很多,大部分细胞也有一定的透光性,所以流式细胞仪的激光方向与荧光收集方向垂直是有利于光学系统设计的,而如果是其它方式如平行的话则难度会非常大,多激光流式细胞仪的难度还会再提升。
8、这样的光学系统在检测磁珠时有可能将阳性磁珠识别为阴性磁珠,原因描述如下。因目前所用的磁珠基本不透光,当待测物浓度为fg级别时,每个磁珠上大概率只会形成一个双抗夹心的结合相,极低的概率可以形成2个。检测抗体上标记的荧光染料有可能未被激光照射到(激光被磁珠遮挡了)或产生的荧光未被物镜收集到(荧光被磁珠遮挡了)。如果不考虑边缘效应,将激光被磁珠遮挡的概率定为50%,将荧光被磁珠遮挡的概率也定为50%,则阳性磁珠的检出率只有25%,即磁珠上的荧光染料既被激光照射到,产生的荧光也未被磁珠遮挡,被物镜收集到,才会被判定为阳性。如果考虑了边缘效应和光的衍射(事实上也应该考虑),阳性检出率会有一定程度的提升,但提升幅度较难评估。
9、阳性磁珠的低检出率就导致最终检测结果的变异系数(cv)是比较大的,因此,如何优化现有仪器设备,实现更加全面、更加准确的检测就成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本技术针对以上问题,提出了一种超敏检测免疫分析仪荧光激发和收集系统,可以得到更佳的信噪比,可以更加全面、更加准确的检测,并且可以不限制探测器的类型。
2、本技术的技术方案为:所述光学系统包括用于产生激光的激光光路、用于收集前向散射光的前向散射光检测通路以及用于收集荧光的荧光检测通路;
3、通过所述激光光路产生主激光束以及辅激光束,所述前向散射光检测通路与主激光束沿流动池对称设置;
4、在辅激光束的路径上固定设置用于反射激光并且透射荧光的二向色滤光片,使发射后的激光照射在流动池中,所述二向色滤光片和流动池之间则设有物镜,所述荧光检测通路设置在二向色滤光片背向流动池的一侧,用于收集二向色滤光片透射出的荧光。
5、进一步的,所述物镜为大数值孔径物镜,数值孔径在1.1至1.3之间。
6、进一步的,所述物镜与流动池之间用透明的光学凝胶填充或透明胶水粘接在一起
7、进一步的,所述辅激光束具有两道,两道辅激光束分别经过两个物镜照射在流动池上,并且两个物镜的光轴同轴或者是相错开。
8、进一步的,所述激光光路包括激光器100、分光镜a211以及分光镜b212,所述分光镜a211和分光镜b212依次固定安装在激光器100和流动池300之间,先通过分光镜a211将激光器100发出的激光一分为二,再通过分光镜b212将经过的激光再次一分为二,使得激光器100发出的激光依次透过分光镜a211和分光镜b212后形成激光束一,而经分光镜a211分出的激光形成激光束二,经分光镜b212分出的激光形成激光束三;
9、所述激光束一为主激光束,所述激光束二、激光束三为辅激光束;
10、在激光束二的路径上固定设置二向色滤光片a241,并且在分光镜a211和二向色滤光片a241之间固定设置激光反射镜a201,在所述二向色滤光片a241和流动池300之间设置物镜a251;
11、在激光束三的路径上固定设置二向色滤光片b242,并且在分光镜b212和二向色滤光片b242之间固定设置激光反射镜b202,在所述二向色滤光片b242和流动池300之间设置物镜b252。
12、进一步的,所述荧光检测通路具有两个,分别包括正透镜a261、光纤a271以及正透镜b262、光纤b272;
13、所述光纤a271、正透镜a261、二向色滤光片a241、物镜a251处在同一光轴上,所述光纤b272、正透镜b262、二向色滤光片b242、物镜b252也处在同一光轴上。
14、本技术可以将单台激光器发出的激光束,通过两片分光镜分成3束,其中1束用于产生前向散射光,另外2束用于激发磁珠上的荧光染料产生荧光。通过另外设置的激光反射镜和二向色滤光片,最终使这3束激光束从三个方向照射流动池(即观察室)。流动池的外部和内部截面均为矩形,用于产生前向散射光的激光束从矩形的流动池短边入射,另一侧的短边用于收集产生的前向散射光。在矩形的流动池两个长边处设置两个大数值孔径的物镜,物镜与流动池之间用透明的光学凝胶填充或透明胶水粘接在一起。物镜的作用有两个,其一为将从流动池长边入射的激光束聚焦到流动池中心,激发磁珠上的荧光染料产生荧光,其二为收集产生的荧光并尽可能的让荧光光束不发散甚至将其准直。激光束在入射物镜前先经过二向色滤光片,目的为将入射的激光束和物镜收集的荧光光束分离开,方便对荧光光束做进本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超敏检测免疫分析仪荧光激发和收集系统,其特征在于,所述系统包括用于产生激光的激光光路、用于收集前向散射光的前向散射光检测通路以及用于收集荧光的荧光检测通路;
2.根据权利要求1所述的一种超敏检测免疫分析仪荧光激发和收集系统,其特征在于,所述物镜与流动池之间用透明的光学凝胶填充或透明胶水粘接在一起。
3.根据权利要求1所述的一种超敏检测免疫分析仪荧光激发和收集系统,其特征在于,所述辅激光束具有两道,两道辅激光束分别经过两个物镜照射在流动池上,并且两个物镜的光轴同轴或者是相错开。
4.根据权利要求1所述的一种超敏检测免疫分析仪荧光激发和收集系统,其特征在于,所述激光光路包括激光器(100)、分光镜A(211)以及分光镜B(212),所述分光镜A(211)和分光镜B(212)依次固定安装在激光器(100)和流动池(300)之间,先通过分光镜A(211)将激光器(100)发出的激光一分为二,再通过分光镜B(212)将经过的激光再次一分为二,使得激光器(100)发出的激光依次透过分光镜A(211)和分光镜B(212)后形成激光束一,而经分光镜A(
5.根据权利要求4所述的一种超敏检测免疫分析仪荧光激发和收集系统,其特征在于,所述荧光检测通路具有两个,分别包括正透镜A(261)、光纤A(271)以及正透镜B(262)、光纤B(272);
...【技术特征摘要】
1.一种超敏检测免疫分析仪荧光激发和收集系统,其特征在于,所述系统包括用于产生激光的激光光路、用于收集前向散射光的前向散射光检测通路以及用于收集荧光的荧光检测通路;
2.根据权利要求1所述的一种超敏检测免疫分析仪荧光激发和收集系统,其特征在于,所述物镜与流动池之间用透明的光学凝胶填充或透明胶水粘接在一起。
3.根据权利要求1所述的一种超敏检测免疫分析仪荧光激发和收集系统,其特征在于,所述辅激光束具有两道,两道辅激光束分别经过两个物镜照射在流动池上,并且两个物镜的光轴同轴或者是相错开。
4.根据权利要求1所述的一种超敏检测免疫分析仪荧光激发和收集系统,其特征在于,所述激光光路包括激光器(100)、...
【专利技术属性】
技术研发人员:马赛,张帅,陈浩,张顺东,李东,
申请(专利权)人:无锡博奥玛雅医学科技有限公司,
类型:新型
国别省市:
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