[发明专利]基因测序光路系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种光路系统，特别是涉及一种基因测序光路系统。

背景技术

在最近三十年中，在对从简单的病毒到人类以及其他哺乳动物的各种生物体的基因组(所有遗传性状的编码形式)的解码中取得了显著的进步。多年来有各种工具被开发出来用以协助这种基因组的解码或测序。鉴于更加复杂的生物体(比如人类)的基因组的极端复杂性，在测序这样的基因组中牵涉到的时间和成本是相当高的。第一个人类基因组的测序使用了13年时间和35亿美元，并且会递增地耗费大约3亿美元以在今天重复。然而，测序技术和设备中的进步使得在执行这样的测序中的速度和成本上得到相应的改善。在2007年9月公布的第二个人类基因组的完成耗费了一年时间和7千万美元。

在基因测序技术领域，焦磷酸测序技术(Pyrosequencing)，是由Nyren等人于1987年发展起来的一种新型的酶级联测序技术，其可重复性和精确性能与Sanger法基因测序技术相媲美，而速度却大大的提高。焦磷酸测序技术是由4种酶催化的同一反应体系中的酶级联化学发光反应。焦磷酸测序技术的原理是：依靠生物发光进行基因序列分析的技术，在多种酶的协同作用下，当碱基正确配对时，发生一个合成反应和一个化学发光反应的偶联，释放光信号。光信号实时被高灵敏度图像传感器CCD(Charged Coupled Device)捕获，最终达到测序的目的。传统的利用焦磷酸测序技术的光路系统，通过设置2种激发光源，交替对待测样品进行扫描，交替测试使整个基因测序效率较低。

发明内容

基于此，有必要提供一种测序效率较高的基因测序光路系统。

一种基因测序光路系统，用于激发待测样品的多种碱基发光，记录所述四种碱基的发光信号，所述基因测序光路系统包括：

第一光源，用于发射第一光束，所述第一光束能够激发两种碱基发光；

第一扩束整形单元，设于所述第一光源的一侧，所述第一扩束整形单元用于对第一光源进行整形准直；

第二光源，用于发射第二光束，所述第二光束能够激发另外两种碱基发光；

第二扩束整形单元，设于所述第二光源的一侧，所述第二扩束整形单元用于对第二光源进行整形准直；

第一合束镜，设于所述第一光束与所述第二光束的相交处，所述第一光束在所述第一合束镜远离所述第二光源的表面反射，所述第二光束透射所述第一合束镜，所述第一合束镜用于将所述第一光束及所述第二光束合束成组合光束；

主分光镜，设于所述第一合束镜远离所述第二光源的一侧，所述主分光镜用于反射所述组合光束；

聚焦显微镜，设于所述主分光镜的一侧，待测样品设于所述聚焦显微镜的焦点处，经所述主分光镜反射的组合光束经所述聚焦显微镜聚焦，聚焦后所述组合光束照射于所述待测样品上，所述待测样品发出四种波长的激发光束，所述聚焦显微镜会聚所述四种波长的激发光束成激发合束，所述激发合束经所述主分光镜透射。

在其中一个实施例中，所述第一光源的光轴与所述第二光源的光轴平行，所述基因测序光路系统还包括第一全反射镜，所述第一全反射镜设于所述第二扩束整形单元远离所述第二光源的一侧，所述第二光束以45度入射角入射所述第一全反射镜，所述第二光束经所述第一全反射镜反射以45度入射到所述第一合束镜上。

在其中一个实施例中，还包括激光测距仪及第二合束镜，所述第二合束镜设于所述第一合束镜与所述主分光镜之间，所述激光测距仪与所述第二合束镜相对设置，所述激光测距仪发出的红外激光与所述组合光束垂直，所述组合光束经所述第二合束镜透射，所述红外激光经所述第二合束镜与所述组合光束合束，所述激光测距仪与所述聚焦显微镜通讯连接，所述激光测距仪用于测量所述聚焦显微镜与所述待测物体之间的距离，所述聚焦显微镜根据所述距离调焦。

在其中一个实施例中，还包括：

第一分光镜，设于所述主分光镜远离所述聚焦显微镜的一侧，所述第一分光镜的光轴与所述主分光镜的光轴位于同一直线上，所述第一分光镜用于反射所述激发合束的第一波长光束，透射剩余波长的第一激发光束；

第一相机，设于所述第一分光镜的一侧，所述第一波长光束入射到所述第一相机上，所述第一相机用于记录所述第一波长光束的信号；

第二分光镜，设于所述第一分光镜远离所述主分光镜的一侧，所述第二分光镜的光轴与所述第一分光镜的光轴位于同一直线上，所述第二分光镜用于反射所述第一激发光束的第二波长光束，透射剩余波长的第二激发光束；

第二相机，设于所述第二分光镜的一侧，所述第二波长光束入射到所述第二相机上，所述第二相机用于记录所述第二波长光束的信号；