[發(fā)明專利]用于測(cè)量熒光壽命的裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780077817.0
• 申請(qǐng)日: 2017-11-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110178016B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李相允;姜珉求;元榮載;李承洛;樸炳俊;金炳淵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 英泰克普拉斯有限公司;五松尖端醫(yī)療產(chǎn)業(yè)振興財(cái)團(tuán)
• 主分類號(hào): G01N21/64
• 分類號(hào): G01N21/64;G02B21/00;G02B26/10;G01J1/44;G02B21/06
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 顧紅霞;楊利劍

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熒光壽命測(cè)量裝置包括：照射光產(chǎn)生單元，其用于產(chǎn)生照射光；熒光光子檢測(cè)單元，其用于收集在用照射光照射包括熒光分子的樣品時(shí)產(chǎn)生的熒光光子；轉(zhuǎn)換單元，其用于將收集到的熒光光子轉(zhuǎn)換為第一時(shí)鐘信號(hào)，以及將未經(jīng)過(guò)樣品的照射光轉(zhuǎn)換為第二時(shí)鐘信號(hào)；第一模塊，其用于根據(jù)轉(zhuǎn)換單元分析收集到的熒光光子的熒光壽命；控制單元，其用于根據(jù)第一模塊指定樣品的關(guān)注范圍(ROI)；以及第二模塊，其用于分析對(duì)應(yīng)于ROI的熒光光子的熒光壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于測(cè)量熒光壽命的熒光壽命測(cè)量裝置和方法，更具體地涉及能夠檢測(cè)樣品的電性能、熱性能和化學(xué)性質(zhì)的熒光壽命測(cè)量裝置和方法。

背景技術(shù)

顯微鏡分為第一代光學(xué)顯微鏡、第二代電子顯微鏡和第三代掃描探針顯微鏡，并且廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)科學(xué)、分子生物學(xué)、新藥開(kāi)發(fā)和材料工程。

第一代光學(xué)顯微鏡(寬場(chǎng)顯微鏡)是使用太陽(yáng)光或鹵素?zé)糇鳛楣庠吹娘@微鏡，根據(jù)光學(xué)透鏡系統(tǒng)透鏡用光圈調(diào)節(jié)放大率，通過(guò)聚光透鏡(×15)、物鏡(×20/40/100)和投影鏡觀察樣品，使得在高達(dá)1500的放大率下進(jìn)行分析，并且沒(méi)有針孔(pinhole)。

第二代電子顯微鏡使用電子束代替光學(xué)顯微鏡的光束，并使用電子透鏡代替光學(xué)透鏡，通過(guò)聚光透鏡、物鏡和投影鏡放大并觀察聚焦在樣本熒光表面上的物體，并且根據(jù)其目的分為掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡和反射電子顯微鏡。電子顯微鏡可以清楚地觀察到光學(xué)顯微鏡(其分辨率受光的波長(zhǎng)和短至的電子束波長(zhǎng)的限制)無(wú)法分析的病毒和微生物。最近，電子顯微鏡已被廣泛應(yīng)用于諸如醫(yī)學(xué)、生物學(xué)和工程等領(lǐng)域，因?yàn)樗鼈兛梢詫D像放大數(shù)百萬(wàn)倍，以觀察晶體內(nèi)的原子排列(間隔為至)。

第三代掃描探針顯微鏡可以測(cè)量高達(dá)原子直徑的十分之一，并且是納米技術(shù)開(kāi)發(fā)所必需的先進(jìn)測(cè)量?jī)x器。掃描探針顯微鏡可以在真空中使用，并且可以識(shí)別樣品的物理性能和電性能。

同時(shí)，最近，熒光壽命顯微鏡已成為研究的核心。熒光壽命顯微鏡是一種能夠最準(zhǔn)確地測(cè)量熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)的儀器(FLIM-FRET)。FRET是當(dāng)兩種磷光體位于10nm或更小的距離時(shí)能量從一種磷光體轉(zhuǎn)移到另一種磷光體而沒(méi)有光的發(fā)射或吸收的現(xiàn)象。由于FRET可以觀察到在幾納米或更小的范圍內(nèi)發(fā)生并因此用傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡無(wú)法看到的現(xiàn)象，因此在諸如細(xì)胞膜、脫氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)和蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用領(lǐng)域等許多生命科學(xué)領(lǐng)域中需求越來(lái)越大。

發(fā)明內(nèi)容

【技術(shù)問(wèn)題】

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種允許多熒光分析并且具有快速的測(cè)量速度的熒光壽命測(cè)量裝置和方法。

【技術(shù)方案】

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熒光壽命測(cè)量裝置包括：發(fā)射光產(chǎn)生單元，其構(gòu)造成產(chǎn)生發(fā)射光；熒光光子檢測(cè)單元，其構(gòu)造成收集(collect)通過(guò)用所述發(fā)射光照射包括熒光分子的樣品而產(chǎn)生的熒光光子；轉(zhuǎn)換單元，其構(gòu)造成將收集到的熒光光子轉(zhuǎn)換為第一時(shí)鐘信號(hào)，并將未經(jīng)過(guò)所述樣品的發(fā)射光轉(zhuǎn)換為第二時(shí)鐘信號(hào)；第一模塊，其構(gòu)造成根據(jù)所述轉(zhuǎn)換單元分析所述收集到的熒光光子的熒光壽命；控制單元，其構(gòu)造成根據(jù)所述第一模塊指定所述樣品的關(guān)注范圍(ROI)；以及第二模塊，其構(gòu)造成分析對(duì)應(yīng)于所述ROI的熒光光子的熒光壽命。

所述第一模塊可以包括模擬平均時(shí)延(AMD)測(cè)量單元，所述模擬平均時(shí)延測(cè)量單元構(gòu)造成使用所述第一時(shí)鐘信號(hào)的平均時(shí)間與所述第二時(shí)鐘信號(hào)的平均時(shí)間之間的差來(lái)計(jì)算所述熒光壽命。

所述第二模塊可以包括時(shí)間相關(guān)單光子計(jì)數(shù)(TCSPC)測(cè)量單元，所述時(shí)間相關(guān)單光子計(jì)數(shù)測(cè)量單元構(gòu)造成累積一個(gè)熒光光子的時(shí)間數(shù)據(jù)以計(jì)算所述熒光壽命。