[发明专利]多色荧光激发及检测装置

说明书

本发明公开一种多色荧光激发及检测装置，包含至少一发光模块、卡匣、液态镜片模块及至少一检测模块。发光模块提供具有特定波长范围的照明光。卡匣包含检测芯片，检测芯片包含多个检测槽，环绕设置于检测芯片的外围，每一检测槽内容置对应的荧光试样，且检测槽包含第一壁面及第二壁面。照明光穿透第一壁面以照射检测槽内的荧光试样，并激发荧光试样以产生荧光信号穿透第二壁面。液态镜片模块包含至少一液态镜片贴附设置于第二壁面上，当荧光信号穿透第二壁面及液态镜片时可被增强。检测模块接收增强后的荧光信号，并将之转换为电信号。

技术领域

本发明涉及一种荧光检测装置，尤其涉及一种具有液态镜片模块的多色荧光激发及检测装置。

背景技术

为了根据不同需求而取得大量特定片段的DNA的方式在近几年来蓬勃发展，科学家们一直致力找出有效率的方式来符合其目标，而聚合酶连锁反应(Polymerase chainreaction，PCR)即为其中一种最经济且快速的技术，可在短时间内获得十亿拷贝的特定DNA片段。PCR技术可应用在多种领域，例如遗传鉴定的选择性DNA分离、分析考古学中的古代DNA的法学分析、基因检测及组织类型的医学应用、医院及研究机构的传染病的快速及准确的诊断、食品安全的环境危害检验以及用于调查罪犯的基因指纹等。PCR技术只需要利用从血液或组织中萃取得到的小量DNA试样，并将荧光染剂加入核酸溶液中，即可通过荧光分子检测到扩增的DNA片段。

染剂及荧光检测技术为一种被广泛利用的技术，用以同步检测及分析是否有目标核酸分子存在于一批次生物试样中。在特定波长的光激发下，当有荧光信号从具有DNA结合染剂或荧光结合探针的目标核酸分子发出时，此信号即代表有目标核酸分子的存在。此技术被应用在新式PCR技术，称为等温扩增方式(isothermal amplification method)。其中，光学装置乃是qPCR检测技术中检测特定核酸片段发出的荧光所不可或缺的工具，此光学装置必须提供光源以在特定波长激发荧光探针，且同时检测从探针发出的荧光信号。

另一种替代的等温扩增方式则是无须采用热循环控制，而是仰赖利用体内DNA/RNA合成机制的蛋白质，并由酵素活性主导。因此，微小化的等温系统具有设计简单及能量消耗低的优点。目前有多种分析复杂度(多种酵素或引子)、检测灵敏度及专一性可接受的等温扩增方式被发展出来，包括核酸序列依赖性扩增技术(nucleic acid sequence-basedamplification,NASBA)、链置换扩增技术(strand displacement amplification,SDA)、解旋酶扩增技术(helicase-dependent amplification,HAD)、环型等温扩增技术(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)、重组酶聚合酶扩增技术(recombinasepolymerase amplification,RPA)及切口酶扩增技术(nicking enzyme amplificationreaction,NEAR)。

荧光检测系统已在多种领域中成熟发展，例如荧光光谱及荧光显微镜的应用。利用单色光源配上一组滤镜及光学组件，即可轻易应用于单色的荧光探针。然而，大部分现有的荧光检测系统皆具有体积大、结构复杂及成本高的缺陷。再者，大多数荧光检测系统产生的荧光信号具有较低的信噪比(Signal-to-Noise ratio,SNR)。目前可携式等温扩增方法的荧光检测装置设计仍落后于其生化技术发展。由于等温扩增对于试样的纯化度具有较高的容忍度，市场上大部分的等温平台着眼于创造具有稳定温度的环境及具有中高通量(throughput)的检测方法。更重要的是，大多数应用等温扩增的装置较偏爱于移动检测环境中，故系统需要具有高度集成度，因此，大多数现行的光学组件设计虽然已经被广泛的运用，但并不适合应用等温扩增的装置。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种多色荧光激发及检测装置，通过液态镜片模块将荧光信号集中汇聚至检测模块，以获得高信噪比，缩小整体体积及重量，并且以较低成本提供可携式等温PCR系统较好的性能，并且可允许检测槽的偏差。