[实用新型]荧光信号检测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及生物传感领域，具体而言，涉及一种荧光信号检测系统。

背景技术

生物传感器是对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。在生物传感器中，经常会用荧光染料标记生物分子，通过荧光染料所发射荧光的相关信息（波长、幅度及相位等）来确定生物分子的浓度信息。由于生物传感通常用于低浓度生物物质检测，同时受荧光激发效率、收集效率等因素的影响，待探测的荧光信号通常都非常微弱，而且混有来自各个系统节点（光电转换、模数采样等）的强噪声，有时甚至会完全淹没在噪声中，所以需要构建高精度的微弱荧光信号检测系统。

为此，技术人员引入了相关检测技术，通过在接收端引入参考信号，实现微弱荧光信号的检测。但是，当前的大部分信号检测系统都采用分立电路进行相关运算，包括调制信号电路、滤波器、放大器及乘法器等。这不仅增加了系统体积，还会引入更多的噪声源，从而降低整体系统性能。

针对相关技术中微弱荧光信号检测时噪声源多、系统性能低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种荧光信号检测系统，以解决微弱荧光信号检测时噪声源多、系统性能低的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的荧光信号检测系统包括：滤波元件，用于对荧光染料产生的荧光信号进行滤波；光电探测器，与滤波元件相连接，用于对滤波后的信号进行光电转换；数据采集卡，包括信号采集单元，信号采集单元与光电探测器相连接，用于采样光电转换后的信号；以及上位机，与数据采集卡相连接，用于根据采样得到的信号进行相关检测。

进一步地，该系统还包括：激光器，用于产生激励光信号，数据采集卡还包括信号发生单元，信号发生单元与激光器相连接，用于产生调制激励光信号的调制信号。

进一步地，滤波元件为二色镜或滤波片。

进一步地，光电探测器为光电倍增管、雪崩二极管或光电二极管。

进一步地，激光器为包括TTL调制电路的固体激光器。

进一步地，该系统还包括：衰减器，用于对调制后的激励光信号进行幅度衰减；以及光纤准直器，用于将衰减后的激励光信号耦合至具有荧光染料的溶液。

通过本实用新型，采用包括以下结构的荧光信号检测系统：滤波元件，用于对荧光染料产生的荧光信号进行滤波；光电探测器，与所述滤波元件相连接，用于对滤波后的信号进行光电转换；数据采集卡，包括信号采集单元，所述信号采集单元与所述光电探测器相连接，用于采样光电转换后的信号；以及上位机，与所述数据采集卡相连接，用于根据采样得到的信号进行相关检测，通过上位机完成相关检测，无需复杂的硬件电路进行相关运算，系统结构简单紧凑，减少了硬件电路的噪声来源，解决了微弱荧光信号检测时噪声源多、系统性能低的问题，进而达到了降低微弱荧光信号检测噪声、提高系统性能的效果。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型第一实施例的荧光信号检测系统的原理框图；

图2是根据本实用新型第二实施例的荧光信号检测系统的原理框图；以及

图3是根据本实用新型第三实施例的荧光信号检测系统的原理框图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

图1是根据本实用新型第一实施例的荧光信号检测系统的原理框图，如图1所示，该荧光信号检测系统用于检测通过荧光染料标记的溶液的浓度，包括滤波元件、光电探测器、数据采集卡和上位机。

通过荧光激发装置激发荧光染料产生荧光信号，滤波元件对该荧光信号进行滤波，去除激励光，该滤波元件可采用二色镜或滤波片实现；滤除激励光后送入光电探测器，光电探测器对滤波后的信号进行光电转换，由光信号转换为电信号，该光电探测器可通过光电倍增管、雪崩二极管或光电二极管实现，光电转换后的电信号中含有噪声；数据采集卡包括信号采集单元，信号采集单元与光电探测器相连接，采样光电转换后的信号送入上位机进行后续处理，其中，上位机中运行软件程序，优选地，运行LabVIEW处理程序根据采样得到的信号进行相关检测，通过相关检测方法提取荧光信号的幅度信息，实现微弱信号检测，其中，LabVIEW处理程序采用相关检测算法，参考信号由程序内部生成。