[发明专利]基于多色上转换荧光编码微球的成像系统及多重检测方法

说明书

本发明公开了一种基于多色上转换荧光编码微球的成像系统及多重检测方法，包括：激光激发子系统、样品台、信息采集子系统以及处理子系统；激光激发子系统包括可见光激发器和近红外光激发器；可见光激发器用于激发样品台上待测生物样本中标记物的荧光信号；近红外光激发器用于激发待测生物样本中编码微球的上转换荧光信号；信息采集子系统，设置在样品台的下方，用于采集标记物的荧光信号以及编码微球的上转换荧光信号并生成对应的定量图像和定性图像；处理子系统，与信息采集子系统连接，基于定量图像和定性图像对待测生物样本进行定量和定性检测。本发明能够实现生物样本的快速多重检测。

技术领域

本发明涉及荧光成像及多重检测技术领域，特别是涉及一种基于多色上转换荧光编码微球的成像系统及多重检测方法。

背景技术

对生物因子的多重分析检测可以在更短的时间内获取更多信息，随着对多重分析需求的不断增加，需要更加简单、灵敏和经济高效的多重检测方法。目前的主流技术是液体芯片技术，其使用传统流式细胞仪等检测仪器并具有较高的检测精度，具有在单位体积内能够提供更多分析识别位点的优势，在生物多重检测领域具有更广阔的应用前景。

具体来说，液体芯片是在微球内部装入精确比例的不同发射波长的荧光材料，使每组编码微球具有唯一的光谱编码，用以对分析物进行测定。荧光编码的数量随着不同发光颜色和强度的变化呈现指数倍增长。而且可以在编码微球表面偶联抗体或者DNA探针，在编码波长区外另一波长激发下发光的荧光报告分子标记目标抗原或DNA来进行检测，从而实现其高度集成的在线多重检测。

多重检测在保证准确性的前提下追求编码数量最大化与检测方法最简化。现有的技术存在以下问题：(1)目前荧光编码材料主要是有机荧光染料和量子点。在构建多色荧光编码的过程中，荧光染料和不同量子点材料的发射峰均有重叠现象，限制了其荧光编码的数量。(2)现在基于流式分析的液体芯片技术对设备要求高，流式细胞仪体积大，结构复杂且价格昂贵，不够便携(3)使用流式分析的液体芯片技术需对每个微球进行逐一扫描，对单个样本的分析需要较长时间，检测速度和检测效率有待提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于多色上转换荧光编码微球的成像系统及多重检测方法，以实现生物样本的快速多重检测。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于多色上转换荧光编码微球的成像系统，包括：激光激发子系统、样品台、信息采集子系统以及处理子系统；

所述激光激发子系统包括可见光激发器和近红外光激发器，所述可见光激光器为定量检测的激发光源，所述近红外激光器为定性检测的激发光源；

所述可见光激发器，设置在所述样品台的上方，用于激发所述样品台上待测生物样本中标记物的荧光信号；所述近红外光激发器，设置在所述样品台的侧面，用于激发所述待测生物样本中编码微球的上转换荧光信号；

所述信息采集子系统，设置在所述样品台的下方，用于采集所述标记物的荧光信号以及所述编码微球的上转换荧光信号并生成对应的定量图像和定性图像；

处理子系统，与所述信息采集子系统连接，基于所述定量图像和所述定性图像对所述待测生物样本进行定量和定性检测。

可选地，所述激光激发子系统还包括：

激光滤光片，设置在所述可见光激发器的出射光路上，用于选择性的透过可见光激光器发出的可见光；

透镜，设置在所述近红外光激发器的出射光路上，用于对所述近红外光激发器发出的近红外光进行透射；

二向色镜，设置在所述透镜的透射光路上，用于对透射的红外光进行反射；

物镜，设置在所述二向色镜的反射光路上，用于将反射后的红外光聚焦到所述待测生物样本上。

可选地，所述信息采集子系统包括：