[發明專利]一種用于分析樣品中的靶標的裝置、系統及方法

有效

• 申請號: 201310222241.6
• 申請日: 2007-02-07
• 公開（公告）號: CN103308504A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: D·M·斯托克;J·J·阿齊勒
• 申請（專利權）人: 分子設備有限公司
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N21/76
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 毛力

本申請是PCT國際申請號為PCT/US2007/061801、國際申請日是2007年2月7日、國際公布號為WO2007/092903、中國國家申請號為200780004756.1、題為“一種用于分析樣品中的靶標的裝置、系統及方法”的申請的分案申請。

有關申請的交叉參照

本申請要求2006年2月8日提交的美國專利申請11/351,181的優先權，其全部內容引用在此作為參考。

背景技術

多模分析儀器也被稱為多模讀取器，它們是能在單個儀器中執行多個分析試驗的裝置。生命科學工業中所使用的標準多模讀取器可以在單個儀器中測量大多數普通類型的試驗（即各種應用，比如熒光、發光和吸光度）。使用單個儀器執行這些試驗優于使用多個專用儀器執行相同的測量。這是因為與多個儀器相比，多模讀取器容易使用，價格性能比更佳，并且需要更少的工作臺頂部面積。

具有特定等級的模塊性的多模讀取器是已知的。關于這些儀器的其它信息可以在例如美國專利申請2005/0012929、2005/0105080和US2003/0048447中找到。

通常，這些儀器具有內置的通用（即白色）光源（比如鹵素燈和氙氣閃光燈）以及通用檢測器（比如光電倍增管（PMT）和硅光電二極管）。此外，在這些儀器中，光濾波器已被安裝到輪子或滑塊中，并且專用分束器已被安裝到滑塊中，或被安裝到像旋轉輪那樣的機構中。

然而，在使用上述儀器裝置的情況下，從硬件角度來看，執行特定應用意味著在運行時訪問多個驅動階段，以便選擇濾光片、分束器、孔徑和光波導的正確組合和調節。在這些設備中，啟用給定技術的新應用需要改型特定的濾光片和分束器。此外，新的配置要求在儀器控制軟件內正確定義新的濾光片。

因此，需要一種改進的且更有效的多模讀取器儀器。還需要一種多模讀取器儀器，它能夠改變多種應用且自動地識別待執行的新應用的編程參數。最終，需要一種能夠很容易針對新的應用類型進行升級的多模讀取器儀器。

發明內容

本發明是滿足這些需求的多模讀取器的下一代設計。多模讀取器裝置包括“插件”形式的可移除模塊盒系統。可移除“插件”模塊盒裝入了光源、光學器件以及具體用于選定光學應用（比如熒光、吸光度、發光）的組件。這些模塊盒可以被視為儀器中的儀器。“插件”模塊盒形式允許由用戶對該裝置進行配置、定制和更新，并且也很容易使用。此外，模塊盒系統允許更新和使用最新的技術進步，像高功率LED光源。因為模塊盒可由非技術人員安裝到一裝置中，所以這不僅使新應用的更新更容易，該系統還可以適應那些基于目前還不存在的技術的應用，至少就相應的組件（比如電源）而言是這樣，因總功耗以及散熱都已經被設計到原始裝置中了。

根據本發明，提供了一種在用于分析樣品中的靶標的裝置中使用的模塊盒。該裝置具有電源，并且該靶標能夠根據激勵光產生一發射光。該模塊盒適于可移除地與該裝置嚙合，并且包括用于產生激勵光的光源、用于將電能從電源提供給光源的耦合器以及用于將激勵光引導至靶標的第一光學系統。第一光學系統包括選自下列的至少一個組件：孔徑，光電二極管，濾光片，分束器，和光波導。

該裝置還具有檢測器，并且還可以具有第二光學系統，該第二光學系統用于接收來自靶標的發射光并且將該發射光從靶標引導至檢測器。該實施方式被用于涉及熒光檢測的應用。該模塊盒可以是具有雙通道檢測器的雙發射模塊盒。根據本實施方式，第二光學系統包括分束器，該分束器接收來自靶標的發射光并且將該發射光分成兩個發射光，這兩個發射光被引導至雙通道檢測器。

較佳地，對于熒光應用而言，光源是LED光源，模塊盒可以具有：電子電流源，它能夠脈沖調制LED光源并且控制來自LED光源的激勵光的強度變化；和/或光電二極管，它能夠測量該光源所產生的激勵光的強度，這可被用于使LED光源穩定。在其它應用中，比如針對吸光度測量，該光源可以是氙氣閃光燈模塊，該模塊以氙氣閃光燈為光源并且具有相應的電子器件以產生脈沖式光源。在使用寬帶光源（比如氙氣閃光燈）的情況下，光學系統包括用于控制激勵光的波長的波長選擇器。

在較佳的但非必需的實施方式中，針對熒光應用，激勵光和模塊盒中的光學系統的結合產生了輻射光，該輻射光的一部分能夠被靶標吸收并使靶標產生發射光，該發射光就是熒光。在另一個較佳但非必需的實施方式中，針對吸光度應用，激勵光和光學系統的結合產生了輻射光，該輻射光的一部分能夠透射穿過靶標以產生強度有所衰減的發射光。