[發明專利]用于采集由介質中的粒子發射的熒光的設備

有效

• 申請號: 201780078344.6
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN110088598B
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發明（設計）人: 魯洛夫·詹森
• 申請（專利權）人: 醫學診斷公司
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01J3/44;G01N15/14;G02B6/12;G02B6/28
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 許春波;王漪

提供了一種用于采集由介質(322)中的粒子(304)發射的熒光(322)的設備。設備(300；500；700)包括：基板(308)，該基板具有用于容納能夠發射熒光(322)的粒子(304)的介質(302)的腔室(306)。被布置為接收并沿著第一方向(313)引導激發光的第一波導(310)延伸穿過腔室(306)。由第一波導(310)采集由粒子(304)在激發后發射的熒光(322)。設備(300；500；700)進一步包括耦合器(316；516)，該耦合器包括第二波導(317)，該第二波導被布置為在其端部(318)中的一個端部輸出所采集的熒光(326)。第二波導(317)相對于第一波導(310)被布置為使得在與第一方向(312)相反的方向上行進的所采集的熒光(324)從第一波導(310)直接耦合輸出到第二波導(317)中。

技術領域

示例性實施例涉及一種用于采集由介質中的粒子發射的熒光的方法和設備。

背景技術

對于患者自己測量比如血液或尿液中的分子等體液中的多種不同類型的粒子的濃度的緊湊型診斷設備的需求日益增加。一般而言，體液可以被視為包括比如分子等不同類型的粒子的流體介質。可以使用熒光來測量粒子的濃度，即粒子可以受到用于激發粒子的光的作用，由此粒子發射熒光，然后采集該熒光以便對介質中的粒子濃度進行檢測。體液中的一些粒子可能具有天然的發射熒光的能力。然而，如果不是這樣，還可以通過熒光染料(即，結合到粒子上并且能夠發射熒光的染料)對粒子進行染色。

光波導的倏逝場已經用于激發包括熒光染料的各種類型的發射粒子。例如，可以使承載激發光的光波導穿過包括發射粒子的介質。然后，可以使用相同的波導來采集所發射的光并將其引導至檢測器。

圖1a和圖1b展示了這種原理。由基板108的腔室106容納包括粒子104的介質102。波導110布置在基板108上，使得該波導延伸穿過腔室106。在第一端部112(本文稱為端口1)將激發光120輸入到波導110。激發光120在波導110周圍產生倏逝場，該倏逝場引起粒子104的激發。結果，粒子104發射熒光122，通過波導112采集該熒光。然后在波導的第二端部114(本文稱為端口2)輸出所采集的熒光124和穿過波導后余留的激發光120以便檢測。

因此，波導110引導激發光120和所采集的熒光124兩者。由于激發光120的功率通常比所采集的熒光124的功率大幾個數量級，因此需要將激發光濾除(例如通過強抑制濾波器)以便允許所采集的發射光被檢測。這種濾波器由于其尺寸而在許多情況下(比如當期望是緊湊系統時)是不切實際的。因此，還有改進的余地。

發明內容

提供了一種用于采集由介質中的粒子發射的熒光的設備。不是在波導的輸出端口將所采集的熒光與激發光一起輸出，而是在波導中在與激發光相反的方向上行進的所采集的熒光直接耦合輸出到另一個波導中以便檢測。以這樣的方式，就不需要抑制濾波器。

附圖說明

上述以及另外的目的、特征和優點將通過以下參考附圖對本文所述的實施例進行的說明性和非限制性的詳細描述而更好地得到理解，其中相同的附圖標記將用于類似的元件，在附圖中：

圖1a示意性展示了根據現有技術的用于采集由介質中的粒子發射的熒光的設備的側視圖。

圖1b示意性展示了圖1a的設備的俯視圖。

圖2展示了當使用圖1a和圖1b的現有技術設備時對于兩種不同濃度的隨波導長度而變化的采集信號功率。

圖3示意性展示了根據第一組實施例的用于采集由介質中的粒子發射的熒光的設備的俯視圖。

圖4a和圖4b示意性地展示了定向耦合器的功能性。

圖5示意性地展示了根據第二組實施例的用于采集由介質中的粒子發射的熒光的設備的俯視圖。

圖6a、圖6b、圖6c示意性地展示了波長分束器的功能性。