恒溫熒光PCR檢測儀的采光技術是實現核酸擴增與熒光信號實時監測的核心環節，其核心目標是精準、高效地捕獲反應體系中產生的熒光信號，同時避免背景干擾，確保檢測靈敏度與準確性。該技術的設計圍繞光源選擇、光路傳導、熒光分離及信號采集四個關鍵層面展開，具體如下：

一、光源的選擇與優化

恒溫熒光PCR反應中，熒光信號的激發依賴特定波長的光源，光源的穩定性和特異性直接影響信號質量：

光源類型：主流恒溫熒光PCR檢測儀多采用發光二極管（LED）作為激發光源。LED具有波長單一、能量穩定、壽命長且功耗低的特點，可針對不同熒光染料（如SYBR GreenⅠ、FAM、VIC等）匹配特定波長（如490nm對應FAM，530nm對應VIC），避免非特異性激發導致的背景熒光干擾。部分高端設備會集成多波長LED陣列，支持多重檢測（同時檢測多個靶標），通過快速切換不同波長光源，實現對不同熒光基團的精準激發。

光路校準：光源需通過透鏡或光纖進行光束整形，確保光線均勻照射到反應孔（如96孔板的每個孔），避免因光照強度不均導致的信號偏差。同時，通過調節光源功率，平衡激發效率與光漂白效應（過度激發會導致熒光染料失效），通常采用脈沖式發光模式，在保證信號強度的同時減少對染料的損傷。

二、熒光信號的收集與分離

反應體系中，熒光染料被激發后釋放的熒光信號強度與擴增產物量正相關，需通過高效光路設計實現信號的定向收集與特異性分離：

信號收集：在反應孔上方或側面設置收集透鏡，將發散的熒光信號聚焦到后續光學組件（如濾光片或探測器）。部分設備采用“頂讀”設計（從反應孔頂部采光），可減少孔壁反射光的干擾；“側讀”設計則適用于深孔板，通過避免液面反光提升信號穩定性。

濾光系統：熒光信號中可能混雜未被吸收的激發光或其他波長的雜散光，需通過濾光片組合進行分離，其中，激發濾光片用于篩選特定波長的激發光，發射濾光片則僅允許熒光染料的特征發射光通過（如FAM的發射波長約520nm），二者配合實現“激發-發射”波長的精準匹配，很大限度排除背景干擾。對于多重檢測，會采用可切換的濾光片輪或光柵，快速切換不同波長組合，實現對多個熒光信號的分別采集。

三、信號探測與放大

經分離后的熒光信號通常較弱，需通過高靈敏度探測器將光信號轉化為電信號，并進行放大處理：

探測器類型：主流采用光電倍增管（PMT）或電荷耦合器件（CCD）。PMT具有極高的光電轉換效率和信噪比，能捕捉微弱熒光信號，適合單通道或少量通道檢測；CCD為面陣探測器，可同時采集多孔信號（如96孔板的所有孔），檢測速度更快，且一致性更好，尤其適用于高通量檢測場景。

信號處理：探測器輸出的電信號經模數轉換器（ADC）轉換為數字信號后，通過算法消除基線漂移（如初始循環的背景信號）和隨機噪聲（如電子干擾），并將信號強度與循環數關聯，生成擴增曲線，為后續結果判讀提供數據基礎。

四、恒溫環境下的光路穩定性保障

與傳統PCR不同，恒溫熒光PCR（如LAMP技術）無需反復升降溫，反應在恒定溫度下進行，但其采光系統仍需適應恒溫環境帶來的挑戰：

抗干擾設計：反應模塊的恒溫加熱（通常60-65℃）可能導致光路組件（如透鏡、濾光片）因熱脹冷縮產生微小位移，影響信號穩定性，因此，設備會采用低熱膨脹系數的光學材料，并通過機械結構固定光路組件，減少溫度波動對光路的影響。

實時動態調整：部分設備內置溫度傳感器與光路反饋機制，當檢測到溫度變化導致信號漂移時，自動調節光源功率或探測器增益，確保信號采集的一致性。

恒溫熒光PCR檢測儀的采光技術通過“精準激發-高效收集-特異性分離-靈敏探測”的協同設計，實現了對微弱熒光信號的高保真捕獲，為核酸快速檢測提供了關鍵技術支撐，其核心在于平衡激發效率、信號純度與系統穩定性，滿足不同場景下（如臨床診斷、現場快檢）對檢測靈敏度、速度和多重性的需求。

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