使用单源激发的多波长检测系统、方法和产品技术方案

本发明专利技术描述调整多个荧光团种类的生物探针阵列扫描器的系统增益的方法，其包括设定对应来自第一荧光种类产生最佳信噪比的包含第一功率电平的激发波长的激发光束；用激发光束扫描生物探针阵列；设定包含第二功率电平的激发波长的激发光束，其中该第二功率电平的激发波长对应来自第二荧光种类产生最佳信噪比；用激发光束扫描生物探针阵列。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及检查生物材料的系统和方法。具体地说，本专利技术涉及用于使用单个激发光源检测多个波长发射的改进的光学读取器和扫描器，其中，每个发射波长与生物探针阵列上耦合有杂交的探针靶对的标记物相关。
技术介绍
合成的核酸探针阵列，例如Affymetrix GeneChip探针阵列，和点样的阵列，已经被用于产生空前大量的生物系统信息。例如，可以从Affymetrix，Inc.of Santa Clara，California购买的GeneChip人基因组U133 Plus 2.0阵列，包括一个含1,300,000个寡核苷酸特征的微阵列，其覆盖了包含38,500个特征明确的人基因的超过47,000转录子和变体。对来自例如微阵列的表达数据的分析可以使得开发新药物和新诊断工具。
技术实现思路
满足这些和其他的需要的系统，方法和产品利用示例性的，非限制的实施在此进行描述。不同的替换，修改和等效物是可能的。例如，此处使用示例性的实施描述分析来自由Affymetrix417TM或427TM阵列仪生产的来自生物材料的阵列的数据的某系统，方法和计算机软件产品。其他示例性的实施涉及来自AffymetrixGeneChip探针阵列的数据。然而，这些系统，方法和产品可以应用于很多其他类型的探针阵列和，更通常的，用于根据其他现有技术和/或将来可能发展的技术生产的许多类似的生物分析。例如此处描述的该系统，方法和产品可以用于核酸，从cDNA克隆产生的PCR产物，蛋白，抗体或许多其他生物材料的类似的阵列。这些材料可以分布在载玻片(通常用于点样阵列)上，用于GeneChip阵列的基片上，或珠子上，光纤上，或其他基片或介质上，其可以包括载玻片或其他基片顶层的聚合物涂覆或其他层。此外，探针不需要固定在基片之内或其上，如果固定，术语“探针阵列”将在下文中通常广泛用于涉及所有这些类型的阵列和类似的生物分析。调整多个荧光种类的生物探针阵列扫描器的系统增益的方法的实施例被描述为包括设定包含第一功率电平的激发波长的激发光束，该光束引发响应于第一荧光种类的最佳信噪比；用激发光束扫描生物探针阵列；设定包含不同于第一功率电平的第二功率电平的激发波长的激发光束，该光束引发响应于第二荧光种类的最佳信噪比；和用激发光束扫描生物探针阵列。描述的实施例的一些实施还可以包括设定不同于第一和第二功率电平的第三功率电平的激发波长的激发光束，该光束引发响应于第三荧光种类的最佳信噪比；和用激发光束扫描生物探针阵列；设定包括不同于第一，第二和第三功率电平的第四功率电平的激发波长的激发光束，该光束引发响应于第四荧光种类的最佳信噪比；和用激发光束扫描生物探针阵列。还描述用于扫描多荧光种类的系统，其包括存储的用于在计算机内存中执行的仪器控制应用，其中该应用执行的方法包括设定包含在第一功率电平的激发波长的激发光束，该光束引发响应于第一荧光种类的最佳信噪比；用激发光束扫描生物探针阵列；设定包含不同于第一功率电平的第二功率电平的激发波长的激发光束，该光束引发响应于第二荧光种类的最佳信噪比；和用激发光束扫描生物探针阵列。此外，描述了生物探针阵列扫描器，其包括产生包含第一波长的激发光束的激发源；将与生物探针阵列相关的多荧光种类激发光束定向的光学器件，其中各荧光种类响应于激发光束发射特征波长的光；和将各特征波长聚焦到焦点的透镜，其中透镜补偿与各特征波长的波长效应和空间效应相关的焦距差值。此外描述补偿焦距的方法，其包括产生包含第一波长的激发光束；将激发光束指向与生物探针阵列相关的多个荧光团，其中各荧光团响应于激发光束发射特征波长的光；和将各特征波长聚焦到焦点，其中聚集补偿与各特征波长的波长效应和空间效应相关的焦距差值。上述实施例和执行不必须是彼此包含或排斥的，并可以以任何不冲突的和其他可能的方式组合，不管它们是否与相同的，或不同的实施例或执行一起出现。对一个实施例或执行的描述不用于限制其他的实施例和/或执行。此外，任何一种或多种本说明书其他地方描述的功能，步骤，操作或技术可以在替换性的执行中与摘要中描述的一种或多种功能，步骤，操作或技术组合。因此，上述实施例是示例性的而不是限制性的。附图说明当结合附图时，以下详述的说明书中的上述特征和进一步的特征将更加清楚。在附图中，相似的参考编号表示相似的结构或方法步骤，参考编号最左边的数字表示参考的元件首次出现的图的号码(例如，元件160首次出现在图1中)。在功能模块图中，矩形通常表示功能元件而平行四边形通常表示数据。在方法流程图中，矩形通常表示方法步骤，菱形通常表示决定元素。然而所有这些规定都是用作通常或示例性的目的，而不是限制性的。图1是能够扫描探针阵列的扫描器和用于图像获取和处理的计算机系统的一个实施例的功能模块图；图2是图1的扫描器-计算机系统的一个实施例的功能模块图，其包括盒传输框，扫描器光学器件和扫描器计算机；图3是代表图2的适合用于提供激发光和检测发射信号的扫描器光学器件和检测器的简化图；图4是包括传感器板的图3的扫描器计算机的一个实施例的功能模块图；图5A是与图3的光学器件和检测器相关的标准透镜的一个实施例的简化的示意图，该透镜用于将光线聚集在针孔；图5B是与图3的光学器件和检测器相关的颜色校正透镜的一个实施例的简化的示意图，该透镜校正焦距的基于波长和空间的差值并将多个波长聚集到针孔；图5C是与图3的光学器件和检测器相关的颜色校正透镜的另一个实施例的简化的示意图，该透镜校正焦距的基于波长的差值；和图6是调整系统增益的方法的功能模块图，该方法包括设定由图3的光学器件和检测器提供的最大化与荧光团类型相关的信噪比的激发光束的最佳功率。具体实施例方式a)总述本专利技术有许多优选实施例并依赖于许多专利，专利申请和其他的参考文献以获得本领域人员公知的细节。因此，当专利，专利申请和其他的参考文献在下文被引用或重复时，应当理解其以全文引为多功能参考以及用于所引述的主题。如在本申请中应用的，单数形式“一个”“一种”包括复数形式，除非上下文明确指明相反的意思。例如，术语“一种试剂”包括试剂的复数形式，包括其混合物。个体不限于人，而是还包括其他生物包括但不限于哺乳动物，植物，细菌，或来自上述生物的细胞。整个专利技术公开中，本专利技术的不同方面可以表示为范围的形式。应当理解以范围形式的描述只是为了方便和简洁，不应当认为是对专利技术范围的僵化的限制。因此，范围的说明应当考虑为明确公开所有可能的子范围以及该范围内单独的数值。例如，对从1到6的范围的描述应当考虑为明确公开子范围例如1到3，1到4，1到5，2到4，2到6，3到6等，以及该范围内单独的数值，例如1，2，3，4，5，和6。无论范围有多宽，这同样适用。本专利技术的实践可以采用，除非有另外的说明，有机化学、聚合物技术、分子生物学(包括重组技术)、细胞生物学、生物化学和免疫学的现有的技术和说明，这些是本领域的公知技术。这样的现有技术包括聚合物阵列合成、杂交、连接和使用标记物检测杂交。合适的技术的具体的示例可以参考下文的实施例。然而，其他等效的现有方法当然也可以使用。这样的现有技术和描述可以在标准实验室手册，例如Genome AnalysisA Laboratory Manual Series(基因组分析实验室手册系列)(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调整用于多个荧光团种类的生物探针阵列扫描器的系统增益的方法，其包括：（ａ）设定包含第一功率电平的激发波长的激发光束，该第一功率电平的激发波长响应于第一荧光团种类引起最佳信噪比；（ｂ）用激发光束扫描生物探针阵列；（ ｃ）设定包含不同于第一功率电平的第二功率电平的激发波长的激发光束，该第二功率电平的激发波长响应于第二荧光团种类引起最佳信噪比；和（ｄ）用激发光束扫描生物探针阵列。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：阿基姆F伦霍夫，内森K韦纳，
申请(专利权)人：阿菲梅特里克斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]