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光学技术2025年第04期:大视场dPCR检测系统中的荧光LED照明设计

来源:期刊VIP网 时间:


作者:金旭东 ;张磬瀚 ;严言 ;郑继红 ;韦晓孝 ;万新军 ;

单位:上海理工大学光电信息与计算机学院;上海理工大学上海市现代光学系统重点实验室;

摘要:数字聚合酶链式反应(dPCR)是一种能实现绝对定量检测的分子生物学技术。传统的dPCR荧光检测系统在检测通量、检测速度、系统体积以及成本之间难以达到合理平衡。特别是传统照明系统设计在照射面积、均匀性、体积和开关响应速度方面存在限制,影响设备的整体性能及应用。为此,本文设计了一种基于匀光设计LED激发优化的便携式dPCR大视场荧光检测系统,旨在不牺牲检测速度与通量的前提下,缩小系统体积并降低成本。系统通过高集成度的环形LED光源排布,实现了18mm×18mm全视场范围内三种荧光通道(FAM、 HEX、ROX)的均匀照明,实际照明均匀度超过90%,并支持三通道快速开关切换。相比于传统的照明模块,LED匀光激发照明在小型化、低成本以及高集成度方面具有优势,适应于多种荧光检测应用场景,促进dPCR技术未来的发展。

关键词:应用光学;;数字PCR;;微流控芯片;;光学设计;;荧光显微镜

基金资助:上海市优秀学术/技术带头人计划(22XD1401000)