基于双重图像的生物成像装置和技术制造方法及图纸

公开了用于检测样品中的生物分析物的方法、系统和装置。可以使用所公开技术通过使来自成角度的窄光束照明器的散射光成像来获得样品中分析物浓度的读数。可以将含有一种或多种生物、有机和无机分析物的流体样品转移到带有具有尺寸的一个或多个通道的微流体装置以产生毛细作用以进行样品输送，所述分析物包含蛋白、病毒、细菌、噬菌体、毒素、肽、DNA、RNA、激素、化学品、药物和同位素。所述微流体装置的几何形状可以包含储层和感测区域，其中对于窄光束扫描可以发生免疫测定反应。可以用特异性结合成份来涂布测试粒子，所述特异性结合成份用以结合样品中分析物上的结合对成份。测试粒子形成所述结合，且可以扫描粒子/分析物共轭物。

【技术实现步骤摘要】
基于双重图像的生物成像装置和技术相关申请的交叉引用此专利文件要求2015年12月23日提交的名为“荧光自由生物成像(FLUORESCENT-FREEBIOIMAGING)”的美国临时申请第62/387,575号的优先权和权益。之前提及的专利申请的全部内容以引用的方式并入以作为此文件的公开内容的一部分。
此专利文件涉及使用荧光自由成像和生物感测技术的系统、装置和方法。
技术介绍
呈流体中粒子形式的生物物质的成像在医药和生物应用中至关重要。用于此类应用的各种成像装置使用经特殊设计的成像系统来与微流体平台介接。
技术实现思路
公开设备、系统、方法和计算机可读媒体。在一些实例实施例中，一种生物成像设备可以包含微流体固持器，所述微流体固持器固持微流体装置以携载待测量的流体。所述设备可以进一步包含：光学不透明板，其形成在所述微流体固持器的第一侧上且被结构化成包含允许光穿过的一个或多个狭缝；和/或照明光源结构，其用以按预定角度朝向所述光学不透明板产生照明光以穿过一个或多个狭缝，以作为进入所述微流体装置以照明所述流体的定向照明光束。荧光材料可以邻近于所述光学不透明板放置在待由所述照明光照明以产生荧光的部位处，所述荧光穿过所述一个或多个狭缝进入所述微流体装置以照明所述流体。图像捕捉板可以放置在所述微流体固持器的第二侧上且被结构化成阻挡以所述预定角度传输穿过所述微流体装置的所述照明光，且包含允许传输以下的成像光圈：由通过所述照明光照明所述流体造成的从所述流体散射的光的一部分；和穿过所述流体的所述荧光的一部分，所述流体在通过所述荧光照明时投影由穿过所述成像光圈的所述流体中的粒子产生的阴影。在另一方面中，公开一种方法，所述方法包含通过入射光源穿过一个或多个狭缝以预定角度照明目标，其中所述一个或多个狭缝将事件限为窄光束。所述方法可以进一步包含通过所述入射光源照明自发荧光层以产生自发荧光光源。所述方法还可包含通过成像器使从所述目标散射的光的第一部分成像，其中散射光的所述第一部分是通过所述目标散射的所述入射光源，其中所述成像器经定位成捕捉散射光的所述第一部分且经定位成捕捉经过所述目标的所述自发荧光光源的第二部分，其中所述目标根据通过所述目标阻挡的自发荧光光源而在所述成像器上产生阴影，且其中所述预定角度致使未经所述目标散射的入射光源从所述成像器阻挡。在其它实例实施例中，一种生物成像装置可以包含被配置成发射入射光的光源和双重视觉成像场。所述双重视觉成像场可以包含：被制作成形成一个或多个狭缝的光束窄化结构，其含有至少一个衬底层；和自发荧光层，其安置在所述至少一个衬底层的表面上和/或覆盖所述一个或多个狭缝。所述光束窄化结构可以被配置成通过使穿过所述一个或多个狭缝的所述入射光倾斜而由所述光源发射的所述入射光产生光的窄光束。所述生物成像装置可以进一步包含微流体装置，所述微流体装置包含用于接纳包含目标粒子的样品流体的通道，每一通道包含由光的所述窄光束照明以照明所述样品流体中的所述目标粒子，从而产生从所述目标粒子散射的光的成像区。所述生物成像装置可以包含以下特征中的任一个或呈任何可行组合的形式。所述至少一个衬底层上的所述一个或多个狭缝被布置成偏离另一衬底层上的一个或多个狭缝中心，从而使所述入射光倾斜。所述产生的散射光可以表示所述目标粒子的散射光图像。所述目标粒子的所述散射光图像可以包含暗场散射图像。所述自发荧光层可以被配置成从穿过所述一个或多个狭缝的所述入射光吸收预定波长以产生自发荧光，和/或可以通过所述自发荧光照明每一通道中的亮场成像区，从而照明所述成像区中的所述目标粒子。所述目标粒子的透射图像可以包含亮场透射图像。所述一个或多个狭缝的宽度范围可为2微米到20微米，或5微米到40微米，或1微米到5微米，或3微米到4微米，或3微米到10微米。所述光源可以被配置成以一角度引入所述入射光，从而产生成角度的窄光束。所述光源可以包含发光二极管。所述一个或多个狭缝中的两个之间的水平距离可以产生所述窄光束的预定宽度。所述自发荧光层可以包含光致抗蚀剂聚合物。所述自发荧光层可以被安置成在一个或多个狭缝之上形成一形状以变更所述入射光的路径。所述自发荧光层的所述形状可以包含微角锥形形状。所述自发荧光层的所述形状可以包含微半角锥形形状。所述自发荧光层可以被塑形成将所述入射光转换成窄光束，所述窄光束照明所述目标粒子中的至少一个以产生指示所述照明粒子的暗场图像的散射光。所述自发荧光层可以被配置成从所述入射光产生荧光，其中所述荧光照明所述成像区中的至少一个其它目标粒子以产生指示亮场图像的荧光透射光。所述目标粒子的透射光图像可以包含亮场透射图像。所述微流体装置可以包含毛细驱动微流体装置。所述微流体装置的大小可以被设置成十微米到几百微米。所述微流体装置可以包含多个层。所述微流体装置的所述多个层可以包含：顶部层，其包含至少一个样品引入入口和至少一个出口；中间层，其包含所述微流体通道；和底部层，其包含使得所述目标粒子能够经历特异性结合反应的储层图案。所述微流体装置的所述通道可以被安置成彼此平行且垂直地下伏于相应狭缝以实现多路检测。每一微流体通道可以装载有结合成份涂布粒子以用于多样品检测。在另一方面中，存在一种移动生物成像系统。所述生物成像系统可以包含：生物成像装置，其包含被配置成发射入射光的光源和双重视觉成像场。所述双重视觉成像场可以包含：被各自制作成形成一个或多个狭缝的光束窄化结构，其含有至少一个衬底层；和自发荧光层，其安置在所述至少一个衬底层的表面上和/或覆盖所述一个或多个狭缝。所述光束窄化结构可以被配置成通过使穿过所述一个或多个狭缝的所述入射光倾斜而由所述光源发射的所述入射光产生光的窄光束。所述移动生物成像系统可以进一步包含微流体装置，所述微流体装置包含用于接纳包含目标粒子的样品流体的通道，每一通道包含由光的所述窄光束照明以照明所述样品流体中的所述目标粒子，从而产生从所述目标粒子散射的光的成像区；和/或成像器，其被配置成捕捉所述散射光并基于所述捕捉的散射光而产生散射光图像。所述生物成像系统可以包含以下特征中的任一个或呈任何可行组合的形式。所述图像可以包含互补金属氧化物半导体(CMOS)成像器。所述CMOS成像器可以包含移动装置。所述移动装置可以包含智能电话。所述生物成像系统可以进一步包含安置在所述生物成像装置与所述成像器之间的外部透镜。所述生物成像装置可以被配置成指示亮场透射图像和暗场散射图像的光信号，且其中所述图像被配置成捕捉所述光信号以在所述成像器上相同视场内观测所述亮场透射图像和所述暗场散射图像。所述微流体装置可以包含毛细驱动微流体装置。所述微流体装置的大小可以被设置成10微米到几百微米。所述微流体装置可以包含多个层。所述多个层可以包含：顶部层，其包含至少一个样品引入入口和至少一个出口；中间层，其包含所述微流体通道；和/或底部层，其包含使得所述目标粒子能够经历特异性结合反应的储层图案。所述微流体装置的所述通道可以被安置成彼此平行且垂直地下伏于相应狭缝以同时实现多路检测。每一微流体通道可以装载有结合成份涂布粒子以用于多样品检测。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物成像方法，包括：/n通过入射光源穿过一个或多个狭缝以预定角度照明目标，其中所述一个或多个狭缝将入射限制为窄光束；/n通过所述入射光源照明自发荧光层以产生自发荧光光源；以及/n通过成像器使从所述目标散射的光的第一部分成像，其中散射光的所述第一部分是通过所述目标散射的所述入射光源，其中所述成像器被定位成捕捉散射光的所述第一部分且被定位成捕捉经过所述目标的所述自发荧光光源的第二部分，其中所述目标根据通过所述目标阻挡的自发荧光光源而在所述成像器上产生阴影，且其中所述预定角度致使未经所述目标散射的入射光源被阻挡而不会到达所述成像器。/n

【技术特征摘要】
20151223 US 62/387,5751.一种生物成像方法，包括：
通过入射光源穿过一个或多个狭缝以预定角度照明目标，其中所述一个或多个狭缝将入射限制为窄光束；
通过所述入射光源照明自发荧光层以产生自发荧光光源；以及
通过成像器使从所述目标散射的光的第一部分成像，其中散射光的所述第一部分是通过所述目标散射的所述入射光源，其中所述成像器被定位成捕捉散射光的所述第一部分且被定位成捕捉经过所述目标的所述自发荧光光源的第二部分，其中所述目标根据通过所述目标阻挡的自发荧光光源而在所述成像器上产生...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宗峰，陈昱祯，
申请(专利权)人：辰和科技药业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71