基因測序儀光學系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于光學技術領域，尤其涉及一種基因測序儀光學系統。
【背景技術】
[0002]核酸測序/基因測序(包括DNA測序和RNA測序)是研究核酸的重要方法之一。DNA測序(DNA sequencing，或譯DNA定序)是指分析特定DNA片段的堿基序列，也就是腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)與鳥嘌呤(G)的排列方式。同理，RNA測序是指分析特定RNA片段的堿基序列，也就是腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)的排列方式。
[0003]目前普遍使用熒光標記的方法進行基因測序，基因測序儀中需要設置光學系統用于激發熒光標記物并采集這些熒光標記物所發射出的熒光信號(熒光信號為光線)，但是現有的基因測序儀光學系統結構復雜，因此導致調試非常不便，而且還具有成本高等的不足，另外，由于光學系統的結構復雜，還會伴隨著準確度不高的問題。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于克服現有技術之缺陷，提供了一種結構簡單、易于調試、準確度高的基因測序儀光學系統。
[0005]本實用新型是這樣實現的，一種基因測序儀光學系統，用于激發基因測序芯片上的熒光標記物并采集該熒光標記物發射的熒光信號，其包括:
[0006]激光源，可發射用于激發所述熒光標記物的激發光；
[0007]物鏡，用于將所述激發光匯聚照射于所述熒光標記物上并匯聚所述熒光信號；
[0008]信號采集裝置，用于采集所述熒光信號；
[0009]第一二向色鏡，用于反射所述激發光并容許所述熒光信號透過；
[0010]所述第一二向色鏡設于所述激光源與所述物鏡之間，將所述激發光反射至所述物鏡上，所述第一二向色鏡還位于所述物鏡與所述信號采集裝置之間，透過所述第一二向色鏡的熒光信號射至所述信號采集裝置上。
[0011]進一步地，所述信號采集裝置包括第一信號采集相機和第二信號采集相機，所述熒光信號含有第一波長熒光信號和第二波長熒光信號，所述信號采集裝置與所述第一二向色鏡之間還設有第二二向色鏡，所述第二二向色鏡用于反射所述第一波長熒光信號并容許所述第二波長熒光信號透過，所述第二二向色鏡將所述第一波長熒光信號反射至所述第一信號采集相機上，透過所述第二二向色鏡的所述第二波長熒光信號射至所述第二信號采集相機上。
[0012]更進一步地，所述基因測序儀光學系統還包括反射鏡，所述反射鏡用于將透過所述第一二向色鏡的熒光信號反射至所述第二二向色鏡上，所述反射鏡設于所述第一二向色鏡與所述第二二向色鏡之間。
[0013]具體地，所述基因測序儀光學系統還包括第一透鏡、第二透鏡、第一濾光片和第二濾光片，所述第一透鏡設于所述第二二向色鏡與所述第一信號采集相機之間，所述第一濾光片設于所述第一透鏡與所述第一信號采集相機之間;所述第二透鏡設于所述第二二向色鏡與所述第二信號采集相機之間，所述第二濾光片設于所述第二透鏡與所述第二信號采集相機之間。
[0014]進一步地，所述信號采集裝置包括多個信號采集相機，所述熒光信號含有多種波長的熒光信號，所述信號采集相機與所述第一二向色鏡之間設有多個二向色鏡，每個不同的所述二向色鏡可反射不同波長的所述熒光信號并容許不同波長的所述熒光信號透過。
[0015]更進一步地，所述多個二向色鏡之間設有多個反射鏡。
[0016]具體地，所述激光源包括可輸出激光的激光器、可傳導激光的光纖以及用于準直激光的準直器，所述光纖兩端分別連接所述激光器和所述準直器，所述準直器所輸出的激光為所述激發光。
[0017]更具體地，所述激光源包括多個所述激光器和多條所述光纖，所述激光源還包括可將多條光纖耦合成一條光纖的耦合器，每條所述光纖一端與所述耦合器連接，另一端與對應的所述激光器連接，所述耦合器上設有一條耦合光纖，所述耦合光纖與所述準直器連接。
[0018]進一步地，所述激光源包括兩個所述激光器和兩條所述光纖。
[0019]進一步地，所述基因測序儀光學系統還包括用于檢測所述熒光標記物是否位于所述物鏡前合適位置的對焦裝置。
[0020]本實用新型通過設置第一二向色鏡，利用第一二向色鏡的反射功能，使得激發光和熒光信號在同一路徑上傳播，即射入熒光標記物的光線和熒光標記物受激發而發射出來的光線僅傳播方向相反、而路徑重疊，熒光信號沿激發光的原路返回；利用第一二向色鏡的選擇性透過功能，使得熒光信號可以被選擇性地透過第一二向色鏡，從而射至信號采集裝置，由信號采集裝置采集該熒光信號，大大簡化了基因測序儀光學系統的結構，易于調試，同時又能夠保證信號采集的準確性，可對基因進行高效測序。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型所提供的基因測序儀光學系統第一種實施方式的示意圖；
[0022]圖2為本實用新型所提供的基因測序儀光學系統第二種實施方式的示意圖；
[0023]圖3為本實用新型所提供的基因測序儀光學系統第三種實施方式的示意圖。
【具體實施方式】
[0024]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0025]參見圖1，本實用新型實施例提供了一種基因測序儀光學系統，用于激發基因測序芯片I上的熒光標記物(熒光標記物體積極其微小，因此未在圖中示出)并采集該熒光標記物發射的熒光信號(熒光信號為光線)，其包括:
[0026]激光源2，可發射用于激發所述熒光標記物的激發光3;
[0027]物鏡4，用于將所述激發光3匯聚照射于所述熒光標記物上并匯聚所述熒光信號5;
[0028]信號采集裝置6，用于采集所述熒光信號5;
[0029]第一二向色鏡7，用于反射所述激發光3并容許所述熒光信號5透過；
[0030]所述第一二向色鏡7設于所述激光源2與所述物鏡4之間，將所述激發光3反射至所述物鏡4上，所述第一二向色鏡7還位于所述物鏡4與所述信號采集裝置6之間，透過所述第一二向色鏡7的熒光信號5射至所述信號采集裝置6上。
[0031]激光源2射出的激發光3射至第一二向色鏡7，經第一二向色鏡7反射至物鏡4，物鏡4將激發光3匯聚射至基因測序芯片I的熒光標記物上，使熒光標記物受激發而發射出特有波長的光一一熒光信號5，剛從熒光標記物射出的熒光信號5沿激發光3的原路射回，由物鏡4匯聚后射至第一二向色鏡7上，由于第一二向色鏡7允許熒光信號5通過，因此熒光信號5透過第一二向色鏡7后射入信號采集裝置6，被信號采集裝置6采集。
[0032]本實用新型通過設置第一二向色鏡7，利用第一二向色鏡7的反射功能，使得激發光3和熒光信號5在同一路徑上傳播，即射入熒光標記物的光線和熒光標記物受激發而發射出來的光線僅傳播方向相反、而路徑重疊，熒光信號5沿激發光3的原路返回；利用第一二向色鏡7的選擇性透過功能，使得熒光信號5可以被選擇性地透過第一二向色鏡7，從而射至信號采集裝置6，由信號采集裝置6采集該熒光信號5，大大簡化了基因測序儀光學系統的結構，易于調試，同時又能夠保證信號采集的準確性，可對基因進行高效測序。
[0033]結合圖2，若熒光標記物發射的熒光信號5含有兩種波長的熒光信號，則本實用新型中的信號采集裝置6包括第一信號采集相機8和第二信號采集相機9，所述熒光信號5含有第一波長熒光信號10和第二波長熒光信號11，所述信號采集裝置6與所述第一二向色鏡7之間還設有第二二向色鏡12，所述第二二向色鏡12用于反射所述第一波長熒光信號10并容許所述第二波長熒光信號11透過，所述第二二向色鏡12將所述第一波長熒光信號10反射至所述第一信號采集相機8上，透過所述第二二向色鏡12的所述第二波長熒光信號11射至所述第二信號采集相機9上。第二二向色鏡12可將熒光信號5中不同波長的光線信號分開來，使不同波長的光線信號可以被不同的信號采集相機所采集。
[0034]參見圖2，圖2所示的基因測序儀光學系統為本實用新型的第二種實施方式(圖1所不的為第一種實施方式)，實施方式二與實施方式一的區別在于:基因測序儀光學系統還包括反射鏡13，所述反射鏡13用于將透過所述第一二向色鏡7的熒光信號5反射至所述第二二向色鏡12上，所述反射鏡13設于所述第一二向色鏡7與所述第二二向色鏡12之間。反射鏡13的作用在于可以改變光線傳播的方向，使得光學系統內的各零部件可以按照需要調整它們的設置位置。
[0035]圖1和圖2所示的基因測序儀光學系統還包括第一透鏡14、第二透鏡15、第一濾光片16和第二濾光片17，所述第一透鏡14設于所述第二二向色鏡12與所述第一信號采集