一種熒光篩選系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熒光成像技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種熒光篩選系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]自1992年綠色熒光蛋白基因從水母體內(nèi)克隆以來(lái)，現(xiàn)在已經(jīng)從很多的海洋生物物種中克隆了新型熒光蛋白，被廣泛應(yīng)用到生物分子、分子間相互作用、細(xì)胞等研究中，從而能更有助于我們揭示這些分子或細(xì)胞的活動(dòng)規(guī)律及本質(zhì)。這也催生了熒光蛋白篩選的發(fā)展，在篩選熒光蛋白的過(guò)程中需要用到熒光篩選設(shè)備，而現(xiàn)如今的顯微技術(shù)因成像范圍小，焦距比較短等原因不適宜用在培養(yǎng)皿中生長(zhǎng)的克隆菌的挑選。而熒光成像系統(tǒng)中的小動(dòng)物熒光活體成像儀雖然可以對(duì)單克隆平板進(jìn)行成像，但價(jià)位比較高、燈源壽命較短。另外該設(shè)備一般只集成幾個(gè)有限的濾光片，特別是不具備紅光光譜區(qū)濾光片功能。
[0003]小動(dòng)物活體成像技術(shù)是采用高靈敏度制冷CCD配合特制的成像暗箱和圖像處理軟件，使其可以長(zhǎng)時(shí)間對(duì)同一個(gè)生物樣本進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間反復(fù)跟蹤成像，小動(dòng)物活體成像儀的光源主要是氣光燈或齒素?zé)?。氣光燈光源焚光壽命有限，開(kāi)機(jī)之后一般需要半個(gè)小時(shí)的時(shí)間穩(wěn)定光源，不適合熒光篩選這樣比較頻繁的實(shí)驗(yàn)。而鹵素?zé)艄獠ㄩL(zhǎng)主要集中在500nm到680nm之間，低于500nm或超過(guò)680nm的波段，鹵素?zé)艄鈴?qiáng)將下降。小動(dòng)物活體成像技術(shù)可以用于藥物治療的反應(yīng)和了解標(biāo)記物在動(dòng)物體內(nèi)的分布和代謝情況等領(lǐng)域，但其價(jià)格昂貴，不是每個(gè)實(shí)驗(yàn)室都有能力配備的。
[0004]Robert Campbell實(shí)驗(yàn)室搭建的熒光篩選系統(tǒng)，需要將光源發(fā)出的光通過(guò)反射鏡把光反射到樣品上，樣品輻射的光通過(guò)濾光輪的過(guò)濾，鏡頭收集CCD成像。但是，該技術(shù)方案不方便控制濾光輪的轉(zhuǎn)換，不方便實(shí)驗(yàn)成像一體化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種熒光篩選系統(tǒng)，該系統(tǒng)是一個(gè)價(jià)格低廉，成像范圍比較大、較快，且方便更換濾光片并集成了電動(dòng)濾光輪的熒光篩選系統(tǒng)，最后LED燈源的應(yīng)用，使得該篩選系統(tǒng)可用于不同波長(zhǎng)的熒光蛋白篩選的需求。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種熒光篩選系統(tǒng)，包括:
[0007]白光光源激發(fā)器、第一濾光片組、第二濾光片組、圖像控制器和鏡頭;其中，
[0008]所述白光光源激發(fā)器發(fā)出白光光源，所述白光光源傳輸至所述第一濾光片組；
[0009]所述第一濾光片組/所述第二濾光片組均包括多個(gè)不同的帶通濾光片，每個(gè)帶通濾光片讓對(duì)應(yīng)波段的光源信號(hào)穿過(guò)，其他波段的光源信號(hào)被過(guò)濾掉;所述第一濾光片組在濾光輪控制下，根據(jù)不同波長(zhǎng)的熒光蛋白篩選的需求從濾光片組中選出一片濾光片，所述白色光源經(jīng)過(guò)濾光片過(guò)濾，選擇出所需波長(zhǎng)的激發(fā)光，激發(fā)光傳輸至樣品激發(fā)出熒光信號(hào)；
[0010]所述第二濾光片組在濾光輪控制下選出一片濾光片，所述熒光信號(hào)經(jīng)第二濾光片組中的濾光片濾除雜散的光信號(hào)后，通過(guò)鏡頭的收集，利用CCD相機(jī)進(jìn)行熒光成像。
[0011]優(yōu)選地，還包括:暗箱;其中，
[0012]所述第一濾光片組、所述樣品、所述第二濾光片組均置于所述暗箱內(nèi)。
[0013]優(yōu)選地，所述白光光源激發(fā)器為L(zhǎng)ED燈。
[0014]優(yōu)選地，所述白光光源通過(guò)光纖傳輸至濾光片組。
[0015]上述技術(shù)方案具有如下有益效果:
[0016]本熒光篩選系統(tǒng)采用LED燈源，其價(jià)格低廉，隨開(kāi)隨用，并可以滿足全光譜范圍的應(yīng)用。
[0017]本熒光篩選系統(tǒng)集成了電動(dòng)式控制濾光輪轉(zhuǎn)換器，可以用軟件方便的控制濾光輪的轉(zhuǎn)換，可以根據(jù)自己實(shí)驗(yàn)需求隨意變換濾光片，并實(shí)現(xiàn)濾光片自動(dòng)切換的功能。這樣比較方便我們實(shí)驗(yàn)成像一體化，帶來(lái)很好的用戶體驗(yàn)。
[0018]本熒光篩選系統(tǒng)通過(guò)暗箱將圖像控制器和鏡頭，同濾光片隔開(kāi)，這樣避免未通過(guò)濾光片的光進(jìn)入鏡頭，影響成像質(zhì)量。
【附圖說(shuō)明】
[0019]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1為本發(fā)明提出的一種熒光篩選系統(tǒng)示意圖；
[0021]圖2為采用本系統(tǒng)獲得的熒光成像圖。
[0022]附圖標(biāo)識(shí):
[0023]1、白光光源激發(fā)器2、光纖3、第一濾光片組4、C⑶相機(jī)5、鏡頭
[0024]6、第二濾光片組 7、暗箱8、樣品
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0026]本技術(shù)方案的工作原理:本技術(shù)方案采用了一個(gè)LED的白光光源作為熒光物質(zhì)的激發(fā)光。其優(yōu)勢(shì)在于具有較寬的連續(xù)波長(zhǎng)，涵蓋了可見(jiàn)光波段。因此，利用不同的濾光片就能實(shí)現(xiàn)不同波長(zhǎng)激發(fā)光的切換。其次，為了實(shí)現(xiàn)激發(fā)和探測(cè)波段的快速切換，該系統(tǒng)采用了電動(dòng)濾光輪進(jìn)行濾光片的選擇切換。因此本系統(tǒng)可很好的滿足不同吸收波段熒光物質(zhì)的激發(fā)及其熒光發(fā)射的采集。
[0027]基于上述工作原理，本發(fā)明提出一種熒光篩選系統(tǒng)，如圖1所示。包括:
[0028]白光光源激發(fā)器1、第一濾光片組3、第二濾光片組6、C⑶相機(jī)4和鏡頭5;其中，
[0029]所述白光光源激發(fā)器1發(fā)出白光光源，所述白光光源傳輸至所述第一濾光片組3；
[0030]所述第一濾光片組3/所述第二濾光片組6均包括多個(gè)不同的帶通濾光片，每個(gè)帶通濾光片讓對(duì)應(yīng)波段的光源信號(hào)穿過(guò)，其他波段的光源信號(hào)被過(guò)濾掉;所述第一濾光片組3在濾光輪控制下，根據(jù)不同波長(zhǎng)的熒光蛋白篩選的需求從濾光片組中選出一片濾光片，所述白色光源經(jīng)過(guò)濾光片過(guò)濾，選擇出所需波長(zhǎng)的激發(fā)光，所述激發(fā)光傳輸至樣品8激發(fā)出熒光信號(hào)；
[0031]所述第二濾光片組6在濾光輪控制下選出一片濾光片，所述熒光信號(hào)經(jīng)第二濾光片組6中的濾光片濾除雜散的光信號(hào)后，通過(guò)鏡頭5的收集，在CCD相機(jī)4作用下熒光成像。
[0032]本熒光篩選系統(tǒng)通過(guò)暗箱7將CCD相機(jī)4和鏡頭5，同濾光片(該濾光片指代第一濾光片組3和第二濾光片組6中的濾光片)隔開(kāi)，這樣避免未通過(guò)濾光片的光進(jìn)入鏡頭5，影響成像質(zhì)量。
[0033]以下將結(jié)合附圖1對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。白光光源激發(fā)器1發(fā)出白光光源，白光光源通過(guò)光纖2傳輸至第一濾光片組3，通過(guò)電動(dòng)濾光輪從第一濾光片組3中選出不同的帶通濾光片實(shí)現(xiàn)了激發(fā)波長(zhǎng)的選擇后，以約45度角均勻的照射在樣品8上。樣品8輻射的熒光傳輸至第二濾光片組，通過(guò)電動(dòng)濾光輪從第二濾光片組中選出不同的帶通濾光片，熒光經(jīng)過(guò)第二濾光片組6中的濾光片。由于熒光強(qiáng)度遠(yuǎn)比激發(fā)光的強(qiáng)度弱，如果在收集時(shí)不濾除激發(fā)光在樣品上的散射信號(hào)，使激發(fā)光的雜散光與熒光信號(hào)被CCD同時(shí)采集，就會(huì)影響最終的成像結(jié)果，第二濾光片組6濾除了雜散的激發(fā)光信號(hào)后，通過(guò)鏡頭5的收集，實(shí)現(xiàn)了在CCD相機(jī)4上的熒光成像。
[0034]在價(jià)格成本上，本系統(tǒng)使用物美價(jià)廉的LED光源和鏡頭。其中，LED光源為Dolan-Jenner Mi_LED光纖照明，其性能卓越、能耗低、有40000小時(shí)的工作壽命，但價(jià)格只有2000元出頭。CCD采用德國(guó)映美精DMK系列，具有130萬(wàn)像素，采集速度有15幀/秒，完全可以滿足我們這類實(shí)驗(yàn)的需求，價(jià)格也只有2700元。這樣算起來(lái)整套的設(shè)備也才有1萬(wàn)元左右，真正做的了物美價(jià)廉。并且，本系統(tǒng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求隨意變換濾光片，并實(shí)現(xiàn)濾光片自動(dòng)切換的功會(huì)泛。
[0035]如圖2所示，為采用本系統(tǒng)獲得的熒光成像圖。利用本系統(tǒng)對(duì)iRFP細(xì)菌進(jìn)行熒光成像，可以從圖像中找出每個(gè)近紅外處較亮的單克隆細(xì)菌。由此可知，本系統(tǒng)的熒光成像的精度得到保證。
[0036]以上【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種熒光篩選系統(tǒng)，其特征在于，包括: 白光光源激發(fā)器、第一濾光片組、第二濾光片組、(XD相機(jī)和鏡頭;其中， 所述白光光源激發(fā)器發(fā)出白光光源，所述白光光源傳輸至所述第一濾光片組； 所述第一濾光片組/所述第二濾光片組均包括多個(gè)不同的帶通濾光片，每個(gè)帶通濾光片讓對(duì)應(yīng)波段的光源信號(hào)穿過(guò)，其他波段的光源信號(hào)被過(guò)濾掉;所述第一濾光片組在濾光輪控制下，根據(jù)不同波長(zhǎng)的熒光蛋白篩選的需求從濾光片組中選出一片濾光片，所述白色光源經(jīng)過(guò)濾光片過(guò)濾，選擇出所需波長(zhǎng)的激發(fā)光，所述激發(fā)光傳輸至樣品激發(fā)出熒光信號(hào)；所述第二濾光片組在濾光輪控制下選出一片濾光片，所述熒光信號(hào)經(jīng)第二濾光片組中的濾光片濾除雜散的光信號(hào)后，通過(guò)鏡頭的收集，利用CCD相機(jī)進(jìn)行熒光成像。2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括:暗箱;其中， 所述第一濾光片組、所述樣品、所述第二濾光片組均置于所述暗箱內(nèi)。3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述白光光源激發(fā)器為L(zhǎng)ED燈。4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述白光光源通過(guò)光纖傳輸至濾光片組。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種熒光篩選系統(tǒng)，包括：白光光源激發(fā)器、第一濾光片組、第二濾光片組、CCD相機(jī)和鏡頭；其中，白光光源激發(fā)器發(fā)出白光光源，白光光源傳輸至第一濾光片組；第一濾光片組/第二濾光片組均包括多個(gè)不同的帶通濾光片，每個(gè)帶通濾光片讓對(duì)應(yīng)波段的光源信號(hào)穿過(guò)，其他波段的光源信號(hào)被過(guò)濾掉；第一濾光片組在濾光輪控制下，根據(jù)不同波長(zhǎng)的熒光蛋白篩選的需求從濾光片組中選出一片濾光片，白色光源經(jīng)過(guò)濾光片過(guò)濾，選擇出所需波長(zhǎng)的激發(fā)光，激發(fā)光傳輸至樣品，激發(fā)出熒光信號(hào)；第二濾光片組在濾光輪控制下選出一片濾光片，熒光信號(hào)經(jīng)第二濾光片組中的濾光片濾除雜散的光信號(hào)后，通過(guò)鏡頭的收集，在CCD相機(jī)作用下熒光成像。
【IPC分類】G01N21/84, G01N21/01, G01N21/64
【公開(kāi)號(hào)】CN105424668
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510970474
【發(fā)明人】?jī)?chǔ)軍, 王慧娜, 陳龍超, 林日強(qiáng), 郭育奇, 張楚秋
【申請(qǐng)人】深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
【公開(kāi)日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年12月22日