(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210918630.1 (22)申请日 2022.08.01 (71)申请人 中央民族大 学 地址 100081 北京市海淀区中关村南大街 27号 (72)发明人 耿照新　刘畅　 (74)专利代理 机构 北京路浩知识产权代理有限 公司 11002 专利代理师 白冬梅 (51)Int.Cl. G01N 21/64(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种荧光成像传感检测系统及方法 (57)摘要 本发明涉及光学传感检测技术领域， 提供一 种荧光成像传感检测系统及方法， 本发明的荧光 成像传感检测系统， 包括暗箱、 激发光源模块、 传 感模块、 光路调整模块和图像采集模块， 激发光 源模块设置在暗箱中， 用于提供激发光源； 传感 模块设置在暗箱的顶部， 传感模块内设有用于体 相溶液检测的盖玻片或用于固相表面检测的生 物传感芯片， 传感模块连接有多个样品输送管 路， 用于向盖玻片或生物传感芯片提供待检测样 品溶液； 光路调整模块用于对激发光源的出射光 实现滤波和光束转向， 将激发光源的出射光导向 传感模块内的待检测样品溶液使其发出荧光， 并 对荧光进行接收； 图像采集模块用于采集透过光 路调整模块的荧光图像， 并转换为对应的图像数 据信号。 权利要求书3页 说明书10页 附图8页 CN 115372326 A 2022.11.22 CN 115372326 A 1.一种荧 光成像传感检测系统， 其特 征在于， 包括： 暗箱， 设置有容纳腔； 激发光源 模块， 设置在所述 容纳腔中， 用于提供激发光源； 传感模块， 设置在所述暗箱 的顶部， 所述传感模块内设有用于体相溶液检测的盖玻片 或用于固相表面检测的生物传感芯片， 所述传感模块连接有样品输送管路， 用于 向所述盖 玻片或所述 生物传感芯片提供待检测样品溶 液； 光路调整模块， 所述光路调整模块与所述传感模块的底部连接， 所述光路调整模块的 一侧与所述激发光源模块连接， 用于对所述激发光源的出射光实现滤波和光束转向， 将所 述激发光源的出射光导向所述传感模块内的待检测样品溶液使其 发出荧光， 并对荧光进 行 接收； 图像采集模块， 设置在所述容纳腔中， 所述图像采集模块设置在所述光路调整模块的 底部， 用于采集透过 所述光路调整模块的荧 光图像， 并转换为对应的图像数据信号。 2.根据权利要求1所述的荧 光成像传感检测系统， 其特 征在于， 所述传感模块包括： 夹具盖板； 夹具底板， 设置有容纳槽， 所述容纳槽底部开设有用于透光的通孔， 所述通孔上覆盖有 所述盖玻片或生物传感芯片， 所述容纳槽四周均连接有所述样品输送管路， 所述夹具底板 与所述夹具盖 板可拆卸连接； 流控芯片， 所述流控芯片的底面与所述盖玻片或生物传感芯片的顶面接触， 所述流控 芯片设置有 多个微流通槽， 用于存 储待检测样品溶 液。 3.根据权利要求2所述的荧光成像传感检测系统， 其特征在于， 所述流控芯片由下至上 依次包括： 流道层， 所述流道层间隔设置有四个所述微流通槽， 四个所述微流通槽所在的区域与 所述通孔对应， 所述 流道层的四周均设置有微 流入口和微 流出口； 连通层， 设置有四对导液通槽， 一对所述导液通槽对应分布在所述微流通槽的两端， 且 每个所述导液通槽分别与所述 微流通槽、 所述 微流入口或所述 微流出口连通； 键合层， 覆盖在所述连通层的顶部， 所述 流道层、 连通层和键合层键合连接 。 4.根据权利要求2所述的荧光成像传感检测系统， 其特征在于， 所述光路调整模块包 括： 镜座， 设置有腔体， 且所述镜座的顶部开设有与所述通孔对应的第一通光孔， 所述镜座 的底部开设有与所述图像采集模块对应的第二通光孔， 所述镜座与所述激发光源模块连接 的一侧开设第三 通光孔， 其中， 所述第一 通光孔、 所述第二 通光孔及所述 通孔同轴线设置； 二向色分光棱镜， 设置在所述腔体中， 用于对所述激发光源的出射光实现滤波和光束 转向， 将所述激发光源的出射光沿垂直于所述盖玻片或所述生物传感芯片的方向， 导向所 述传感模块内的待检测样品溶 液使其发出荧 光； 镜座支架， 所述镜座支架 的顶端与所述镜座连接， 所述镜座支架 的底端与所述容纳腔 的底部连接 。 5.根据权利要求 4所述的荧 光成像传感检测系统， 其特 征在于， 所述镜座支 架包括: 底座； 第一连杆， 所述第一连杆沿竖直方向与所述第一连杆活动连接， 所述第一连杆的顶端权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115372326 A 2连接有转接块； 第二连杆， 所述第二连杆垂直于所述第一连杆设置， 所述第二连杆的第一端沿水平方 向与所述 转接块活动连接， 所述第二连 杆的第二端与所述镜座连接 。 6.根据权利要求1所述的荧光成像传感检测系统， 其特征在于， 所述激发光源模块包括 依次设置的所述激发光源、 会聚透镜、 小孔光阑和中性密度滤光片； 所述光源、 会聚透镜、 小 孔光阑和中性密度滤光片的中心共轴线设置 。 7.根据权利要求1所述的荧光成像传感检测系统， 其特征在于， 所述激发光源用于提供 波长范围为470nm ‑510nm的窄带出射光， 用以对待检测侧溶液激发波长范围500nm ‑560nm的 荧光。 8.根据权利要求4所述的荧光成像传感检测系统， 其特征在于， 所述图像采集模块包 括： 相机， 所述相机通过相机固定件与所述 容纳腔底部连接； 镜筒， 设置在所述相机的镜头上， 所述镜筒的顶端与所述镜座的底部连接， 所述镜筒内 设置有中继透 镜， 且所述中继透 镜、 所述相机的镜 头及所述第二 通光孔同轴设置； 固定支架， 设置在所述镜座与 所述相机之间， 所述固定支架的顶端与所述镜座连接， 所 述固定支 架的底端与所述相机连接 。 9.一种荧光成像传感检测方法， 采用权利要求1 ‑8任一项所述的荧光成像传感检测系 统， 其特征在于， 包括以下步骤： 根据待检测样品的特性和实验要求， 确定荧 光成像传感检测系统的激发光源参数； 将盖玻片设置在传感模块的容纳槽， 确认激发光源处于关闭状态， 通过图像采集模块 获得暗背景图像； 制备含荧光探针的阴性样品溶液， 对阴性样品溶液提供荧光探针识别分析物所需的孵 育环境， 将该 阴性样品溶 液导入传感模块的微 流通槽中； 开启光源， 通过图像采集模块获得 阴性样品的图像； 关闭激发光源， 清除微流通槽 中的阴性样品溶液， 制备含荧光探针的待检测样品溶液， 对该溶液提供荧光探针识别分析物所需的孵育环境， 将含荧光探针的待检测样品溶液导入 微流通槽中； 开启光源， 通过图像采集模块获得待检测样品的图像。 10.一种荧光成像传感检测方法， 采用权利要求1 ‑8任一项所述的荧光成像传感检测系 统， 其特征在于， 包括以下步骤： 根据待检测样品的特性和实验要求， 确定荧 光成像传感检测系统的激发光源参数； 在生物传感芯片上修饰适合的第一抗体， 用于识别分析物， 将已经由第一抗体功能化 的生物传感芯片设置在传感模块的容纳槽， 确认激发光源处于关闭状态， 通过图像采集模 块获得暗背景图像； 制备阴性样品溶液， 将阴性样品溶液导入传感模块的微流通槽， 对传感模块提供抗原 抗体识别所需的孵 育环境， 然后清除阴性样品溶 液； 制备含荧光基团标记的第二抗体溶液， 将第二抗体溶液导入传感模块的微流通槽， 对 传感模块 提供抗原抗体识别所需的孵 育环境， 然后清除第二 抗体溶液； 开启光源， 通过图像采集模块获得 阴性样品的图像；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115372326 A 3