PCR荧光检测滤光片选型攻略-微光远航光学

光学滤光片和PCR荧光检测技术

北京微光远航科技有限公司提供系列PCR荧光检测滤光片。根据荧光染料/探针的不同可以定制激发/发射滤光片的中心波长、光谱带宽、规格尺寸等。所有滤光片具有高通量透过率、抑制背景噪声至OD6或以上；激发和发射滤光片彼此高度隔离,有效抑制了多通带测量过程中的交叉干扰。PCR实时荧光定量分析仪工作原理:通过在PCR反应中加入荧光探针或染料,动态监测核酸扩增反应过程中荧光信号的变化,从而实现对初始模板的实时定量分析。

应用: PCR实时荧光定量分析仪 , 流式细胞仪, 荧光显微镜.

产品

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PCR荧光检测原理
PCR(定量聚合酶链式反应),基本原理是通过在PCR反应中加入荧光探针或染料,动态监测核酸扩增反应过程中荧光信号的变化,从而实现对初始模板的实时定量分析。这一过程需要使用光学滤光片辅助进行荧光信号采集。普通的PCR只做扩增而不实时检测,不需要光学滤光片。
PCR典型光路设计
光路构成:光源(激光/LED/卤素灯) → 激发滤光片 → 二向色镜 → 样本 → 二向色镜 → 发射滤光片 → 探测器 (PMT/PD)。
1. 侧射式光路(侧向激发、接收)
2. 共聚焦光路(Confocal)
3. 滤光片轮式光路(Filter Wheel)
4. 多通带并行光路(多组滤光片配合多探测器)
5. 光纤耦合光路(Fiber-coupled)
光学滤光片类型以及在PCR光路中的核心作用
由于荧光信号非常微弱,来自样品池的散射光、试剂自发荧光、环境光干扰等杂散光会严重干扰荧光信号的采集,因此必须使用光学滤光片进行过滤提纯。滤光片是决定PCR仪器灵敏度的关键元件,可以大幅提高信噪比,使仪器能识别微弱的荧光信号,从而显著提高检测灵敏度。
1.激发滤光片:只允许透过特定的激发波长光信号
2.二向色镜:反射激发光,同时透射荧光,通常45°倾斜使用。
3.发射滤光片:只允许透过目标荧光信号,阻挡激发光与光路中的杂散光。

4.多通带滤光片(MBP):多通道并行设计光路可以采用多组单一通道的滤光片组合并行排列,也可以直接选择单独的多通带激发和发射滤光片实现信号有效隔离,使得设计仪器结构紧凑。

PCR荧光检测滤光片光谱类型
激发滤光片光谱类型通常是带通滤光片,发射滤光片光谱类型可以是带通滤光片,也可以是高陡度长波通截止滤光片。二向色镜是45°设计使用的干涉截止滤光片,光谱类型有长波通,短波通。
PCR荧光检测滤光片的关键参数
衰减水平（OD)：薄膜干涉滤光片主要通过反射进行阻隔，术语“光密度OD”描述背景杂散光的衰减水平更为精确。Abs吸光度：和光密度值计算方法一致，表示吸光效率。
交叉隔离度：它描述了激发和发射滤光片交叉点对应的最小衰减水平(在特定范围内)。在对荧光滤光片组合的激发滤光片与发射滤光片进行匹配时，此值很重要，描述二者相互隔离不被干扰的水平。
斜率：描述了带通或者截止滤光片从透过到截止过渡的锐度。斜率可以通过说明特定滤波器必须具有指定阻挡水平的波长来指定。
入射角(AOI)：大多数类型的滤光片，如薄膜干涉涂层，都是“角度敏感型”的，这意味着其光谱特性随角度而变化。如果要在会聚或发散光束中使用滤光片，则可能需要指定入射光的半锥角。半锥角也可以用光束的f值或数值孔径(NA)来描述，它等于半锥角的正弦。非垂直入射的二向色镜需要考虑偏振分离，效果依据设计和入射波长决定。
陡度和垂直度：光谱信号的“垂直度”也很重要，因为它可以在通带中的高透过率到高OD衰减之间实现更陡峭的过渡。滤光片形状越方，表明带通（或截止）滤光片的边缘越垂直。在拉曼光谱中尤其重要。设计具有更陡峭斜率或更高垂直度的带通滤波器只需向滤光片添加更多腔层就可以实现。
通带波纹和插入损耗：增加腔层结构可能会给通带带来不希望的纹波和损耗，从而导致最终图像的对比度降低。通过膜层厚度优化和提高监控精度可以解决这一问题。
不同的荧光检测通道对应不同的荧光染料或者荧光探针,每个通道对应一组激发、发射滤光片。例如 FAM/SYBR Green 激发:470nm 发射:520nm ；VIC/HEX/JOE 激发:530nm 发射:570nm；ROX 激发:580nm 发射:610nm ；Cy5/Texas Red 激发:620nm 发射:680nm等。

荧光检测带通滤光片关键指标:中心波长CWL、透过率T%、半带宽FWHM、截止深度Blocking、截止范围、陡度等。这些关键参数的选择直接影响荧光信号检测灵敏度。北京微光远航科技可以根据客户需求定制各种光谱类型的荧光检测滤光片。