[發明專利]基于相移干涉測量術的光纖分析裝置

有效

• 申請號: 200680029613.1
• 申請日: 2006-06-13
• 公開（公告）號: CN101243299A
• 公開（公告）日: 2008-08-13
• 發明（設計）人: 譚宏;譚語山;克麗斯塔·利婭·威特;格雷格·L·卡里卡托;斯科特·洛卡德
• 申請（專利權）人: 佛特比奧公司
• 主分類號: G01B9/02
• 分類號: G01B9/02
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 孟銳

相關申請案的交叉參考

本申請案(a)是于2004年11月4日申請的美國專利申請案第10/981,901號的部分繼續申請，其主張于2003年11月6日申請的美國臨時申請案第60/518,068號和于2004年3月31日申請的美國臨時申請案第60/558,381號的優先權；且同時(b)主張于2005年6月13日申請的美國臨時申請案第60/690,324號和于2006年6月12日申請的美國實用申請案第11/423,671號的優先權。因此，出于所有目的，所有上述申請案的揭示內容整體以引用的方式并入本文中。

關于聯邦資助的研究或開發的聲明

不適用。

技術領域

本發明涉及檢測樣品中一種或一種以上分析物的存在、量或結合速率的裝置和方法，且具體來說，涉及基于光纖干涉測量術的裝置和方法。

背景技術

基于分析物-反分析物結合對成員之間的結合事件的診斷試驗廣泛用于醫藥、獸醫、農業和研究應用中。通常使用這些方法檢測樣品中分析物的存在或量，和/或分析物與反分析物結合的速率。典型的分析物-反分析物對包括核酸的互補鏈、抗原-抗體對和受體-受體結合劑，其中分析物可為對的任一方成員，而反分析物分子為對方成員。

這種類型的診斷方法通常使用具有固定反分析物分子的固體表面，其中在界定檢測區中樣品分析物分子將特異性且以高親和力結合于反分析物分子。在這類稱為固相分析法的分析法中，在促進分析物與固定反分析物分子結合的條件下，將固體表面暴露于樣品中。結合事件可(例如)通過指示結合事件的質量、反射率、厚度、顏色或其他特征的變化直接檢測。當分析物用(例如)發色團或熒光或放射性標記預標記時，結合事件可通過檢測區中可檢測標記的存在和/或量來檢測。或者，可在分析物在檢測區中結合后用(例如)二級熒光標記反分析物抗體標記。

以引用的方式并入本文中的共同擁有的美國專利第5,804,453號(′453專利)揭示光纖干涉儀分析器件，這一器件經設計以檢測與光纖端面結合的分析物。分析物檢測是基于由分析物分子結合于表面所產生的光纖端面厚度的變化，其中更大量的分析物產生干涉信號中更大的與厚度相關的變化。干涉信號的變化歸因于從光纖末端反射的光與從光纖末端所攜帶的結合層反射的光之間相移，尤其如′453專利的圖7a和7b中所說明。

理想地，干涉分析器件應具有使用簡單且經濟、使用相同基本器件檢測不同類型的分析物的靈活性和規模經濟的優點。本發明提供這些優點中的一些或全部。

發明內容

一方面，本發明包括檢測樣品中分析物的裝置，檢測分析物包括檢測分析物的存在、分析物的量或分析物與分析物結合分子的締合和/或解離的速率。這一裝置包括光源、檢測器單元和一個或一個以上一次性檢測器尖頭。這一裝置還包括使來自光源的光耦合于檢測器尖頭且使來自檢測器尖頭的反射光耦合于檢測器單元的光學耦合組件。

檢測器尖頭包括兩個相隔至少50nm的反射表面。來自光源的光導向兩個反射表面并由其反射。干涉反射光束導向檢測器單元。檢測器尖頭還包括分析物結合分子沉積物，放置這一沉積物以使得反射光束之間的干涉隨與分析物結合分子結合的分析物而變化。

一方面，光學耦合組件包括用于光學耦合于光源的光源連接器組件(connectorassembly)、用于光學耦合于檢測器單元的檢測器連接器組件和用于光學耦合于檢測器尖頭的尖頭連接器組件。一次性檢測器尖頭可以可拆除地附接到尖頭連接器組件，從而有利于快速更換用過的尖頭和使用不同類型的尖頭。光源光纖組件使光源連接器組件光學耦合于尖頭連接器組件，且檢測器光纖組件使尖端連接器組件光學耦合于檢測器連接器組件。

光學耦合組件優選由標準件構造。舉例來說，連接器組件優選由標準光纖和諸如SMA套圈的光纖套圈構造。在一種設計中，尖頭連接器組件包括多個套圈。各套圈光學耦合于檢測器尖頭且含有來自光源光纖組件與檢測器光纖組件的光纖。在特殊設計中，光源光纖和檢測器光纖各自對稱排列在中心軸周圍。舉例來說，可能存在一個光源光纖和多個檢測器光纖，其以光源光纖為中心的模式排列。

另一方面，一次性檢測器尖頭包括光纖部分和連接器結構。光纖部分具有近端和遠端且傳感元件形成于遠端(即，由遠端支撐)。近端光學耦合于尖頭連接器組件。連接器結構固定地附接到光纖部分且可拆除地附接到尖頭連接器。舉例來說，其可滑到和滑離尖頭連接器中的套圈，以此方式，光纖部分的近端可光學耦合于尖頭連接器中所含的一個或一個以上光纖。