阅读说明：本技术 一种多色荧光阅读仪 (Multicolor fluorescence reader ) 是由 车团结 徐红 李春 沈颂东 张莹 李潇玲 杨涛 于 2019-08-09 设计创作，主要内容包括：本发明涉及荧光检测技术领域,具体涉及一种多色荧光阅读仪,旨在解决现有技术中的不能进行快速准确定量检测的缺陷,从而提供一种多色荧光阅读仪,包括图像光学收集模块,包括具有图像传感器的摄像头和光学元件；数据采集模块,包括信号放大器和模数转换单元,通过图像光学收集模块收集的信号进入信号放大器放大后,再输入模数转换单元进行模数转换；数据处理模块,与数据采集模块连接,包括中央处理器和显示屏,顺次连接的图像光学收集模块、数据采集模块、数据处理模块,将其很好的连接起来充分发挥对高速并行数据的处理优势,能够很好的实现高速并行采集和同步远程传输存储,同样的在保证有较快的操作速度的同时也具有很高的灵活性。(The invention relates to the technical field of fluorescence detection, in particular to a multicolor fluorescence reader, aiming at solving the defect that rapid and accurate quantitative detection cannot be carried out in the prior art, and providing the multicolor fluorescence reader, which comprises an image optical collection module, a camera with an image sensor and an optical element, wherein the image optical collection module comprises a first lens and a second lens; the data acquisition module comprises a signal amplifier and an analog-to-digital conversion unit, and signals collected by the image optical collection module enter the signal amplifier to be amplified and then are input into the analog-to-digital conversion unit to be subjected to analog-to-digital conversion; the data processing module is connected with the data acquisition module and comprises a central processing unit and a display screen, the image optical collection module, the data acquisition module and the data processing module are connected in sequence, the processing advantages of the image optical collection module, the data acquisition module and the data processing module to high-speed parallel data are fully exerted by well connecting the data processing module, high-speed parallel acquisition and synchronous remote transmission storage can be well realized, and the data processing module has high flexibility while ensuring higher operation speed.)

一种多色荧光阅读仪

技术领域

本发明涉及荧光检测技术领域，具体涉及一种多色荧光阅读仪。

背景技术

荧光检测是指利用某些物质在紫外光照射下产生荧光的特性通过其荧光强度进行物质的定性和定量的分析方法，流式细胞仪是一种集激光技术、流体力学技术、光电测量技术、电子计算机技术、细胞荧光化学技术和细胞免疫技术为一体的新型高科技仪器，同时具有分析和分选细胞的功能。对悬液中的处于高速、直线流动的单细胞或其他颗粒，经过探测区域时所产生的散射光和标记荧光进行收集和测量，实现高速逐一的多参数定量分析。在细胞生物学、细胞动力学、免疫学、血液学及肿瘤学等领域具有广泛的应用。

悬浮式生物芯片技术又称为流式技术，是对微阵列技术的重大改进。现有技术中，它地技术特点是：用不同颜色的微球作为不同生物探针的载体，微球的颜色和生物探针的种类一一对应，将微球做上不同强度的双色荧光标记，检测时通过液体流场使得微球在确定的轨迹上排成一条线，顺序通过探测区。两束激光交叉照射在探测区，一束用来探测微球的标记颜色，另一束用来测定待测成分的荧光强度。

由于荧光检测光路的特殊性，摄像头对荧光的敏感度稍弱，按照常规的结构设计容易导致检测结果的精度不够，尽管现有技术中已有实现同时对多种分析物实现快速定量检测的方法，目前还未出现能够同时对多种分析物进行快速准确定量检测的荧光检测系统。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的不能进行快速准确定量检测的缺陷，从而提供一种多色荧光阅读仪。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种多色荧光阅读仪，包括：

图像光学收集模块，包括具有图像传感器的摄像头和光学元件；

数据采集模块，包括信号放大器和模数转换单元，通过所述图像光学收集模块收集的信号进入所述信号放大器放大后，再输入所述模数转换单元进行模数转换；

数据处理模块，与数据采集模块连接，包括中央处理器和显示屏。

进一步的，所述光学元件设置有多个且放置于所述摄像头两侧，所述光学元件分别为带有强光的激发光源和析光部，所述析光部包括滤光片、均光片和凹透镜，所述光学元件的中心在同一水平线上。

进一步的，所述滤光片对所述激发光源发出的光进行滤光，将通过所述滤光片的光的波长范围限定，所述匀光片使通过所述匀光片的光变得均匀，所述凹透镜对通过所述匀光片的光进行扩散。

进一步的，待分析的检测物通过光照进行荧光反应，并将光反射给所述摄像头，所述摄像头前增设有反射镜，所述反射镜设置在所述待分析的检测物底部。

进一步的，所述摄像头将收集到的光信号传输给所述数据采集模块，所述数据采集模块再将信号传输给所述数据处理模块。

进一步的，所述信号放大单元包括程控放大电路、差分放大电路及滤波电路，反射信号经所述程控放大电路及所述差分放大电路放大后再由所述滤波电路滤波，并输入所述模数转换单元中进行模数转换。

进一步的，所述数据采集模块还包括补偿单元，所述数据处理模块内还包括存储单元。

进一步的，还包括电源模块，所述电源模块包括连接端口和电压转换单元，所述电压转换单元调整电源板块的电压值输出。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的一种多色荧光阅读仪，顺次连接的图像光学收集模块、数据采集模块、数据处理模块，将其很好的连接起来充分发挥对高速并行数据的处理优势，能够很好的实现高速并行采集和同步远程传输存储，同样的在保证有较快的操作速度的同时也具有很高的灵活性。

2.本发明提供的一种多色荧光阅读仪，光学元件存在能够加强摄像头对荧光信号的准确采集的目的，从而提高检测精度，并且滤光片、匀光片和凹透镜的设置，以及激发光源、滤光片、匀光片和凹透镜的中心在同一水平线上，也均在实现提高检测精度的目的上，减少了整个多色荧光阅读仪的占地面积，从而可以达到轻巧的同时对多种分析物进行快速准确定量荧光检测的目的。

3.本发明提供的一种多色荧光阅读仪，利用反射镜，使摄像头探测到双倍的荧光，从而提高了荧光检测的灵敏度和信噪比，同时可以将摄像头、反射镜、光学元件、析光部、数据采集模块、数据处理模块封装在一起，具有便携性，体积小，造价低，可脱离专门的实验室进行现场检测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明

具体实施方式

或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种实施方式中提供的多色荧光阅读仪的结构示意图；

图2为本发明的一种实施方式中提供的多色荧光阅读仪的内部模块连接示意图；

图3为本发明的一种实施方式中提供的多色荧光阅读仪的荧光检测流程图。

附图标记说明：

1、图像光学收集模块；11、摄像头；111、反射镜；12、光学元件；121、激发光源；122、析光部；1221、滤光片；1222、均光片；1223、凹透镜；2、数据采集模块；21、信号放大器；211、程控放大电路；212、差分放大电路；213、滤波电路；22、模数转换单元；23、补偿单元；3、数据处理模块；31、中央处理器；32、显示屏；33、存储单元；4、电源模块；41、连接端口；42、电压转换单元。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种多色荧光阅读仪，如图1所示，图像光学收集模块1包括具有图像传感器的摄像头11和光学元件12，光学元件12设置有多个且放置于摄像头11两侧，光学元件12分别为带有强光的激发光源121和析光部122，析光部122包括滤光片1221、均光片1222和凹透镜1223，光学元件12的中心在同一水平线上，滤光片1221对激发光源121发出的光进行滤光，将通过滤光片1221的光的波长范围限定在365±10nm，所述匀光片使通过所述匀光片的光变得均匀，所述凹透镜1223对通过匀光片的光进行扩散，光学元件12存在能够加强摄像头11对荧光信号的准确采集的目的，从而提高检测精度，并且滤光片1221、匀光片和凹透镜1223的设置，以及激发光源121、滤光片1221、匀光片和凹透镜1223的中心在同一水平线上，也均在实现提高检测精度的目的上，减少了整个多色荧光阅读仪的占地面积，从而可以达到轻巧的同时对多种分析物进行快速准确定量荧光检测的目的。

如图1所示，待分析的检测物通过光照进行荧光反应，并将光反射给摄像头11，摄像头11前增设有反射镜111，反射镜111设置在待分析的检测物底部，利用反射镜111，使摄像头11探测到双倍的荧光，从而提高了荧光检测的灵敏度和信噪比，同时可以将摄像头11、反射镜111、光学元件12、析光部122、数据采集模块2、数据处理模块3封装在一起，具有便携性，体积小，造价低，可脱离专门的实验室进行现场检测。

如图2所示，摄像头11将收集到的光信号传输给数据采集模块2，数据采集模块2再将信号传输给数据处理模块3，数据采集模块2包括信号放大器21和模数转换单元22，数据处理模块3与数据采集模块2连接，包括中央处理器31和显示屏32，顺次连接的图像光学收集模块1、数据采集模块2、数据处理模块3，将其很好的连接起来充分发挥对高速并行数据的处理优势，能够很好的实现高速并行采集和同步远程传输存储，同样的在保证有较快的操作速度的同时也具有很高的灵活性。

如图2所示，信号放大单元包括程控放大电路211、差分放大电路212及滤波电路213，反射信号经程控放大电路211及差分放大电路212放大后再由滤波电路213滤波，并输入模数转换单元22中进行模数转换，数据采集模块2还包括补偿单元23，从而避免碎片等引起的微小脉冲对数据采集的影响。

如图2所示，数据处理模块3内还包括存储单元33和电源模块4，存储单元33可以为大量数据采集做准备，将采集到的所有的原始信号存储起来，能保证信息的完整度，后期进行数据分析时，结果更精确，电源模块4包括连接端口41和电压转换单元42，电压转换单元42调整电源板块的电压值输出。

如图3所示，是对整个工作过程的采集分析的流程图，从获取信号后进行信号放大，之后进行模数转换，同时进行信号补偿，以减小光噪声以及电噪声对脉冲电信号的影响，进一步提高脉冲电信号的信噪比，之后进行数据分析处理，最后定量批次输出。

本多色荧光阅读仪的工作原理：将待检测分析物置于摄像头11下方反射镜111上方，通过激发光源121照射再通过析光部122，反射进摄像头11进行信号收集，后进行信号放大，之后进行模数转换，同时进行信号补偿，之后进行数据分析处理，最后定量批次输出。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。