本发明专利技术涉及一种用于测量测量容器（ＣＭ）中存在的流体中的光致发光的设备和方法。根据本发明专利技术，测量容器（ＣＭ）中的流体同时接收来自两个光学系统（Ｃｉ）的至少两个激发光束。所述光学系统（Ｃｉ）定位为使得它们的轴（Ｘｉ）围绕测量容器（ＣＭ）彼此之间形成非１８０°的非零钝角。根据本发明专利技术，光致发光的测量通过将从拾取元件（ＣＥｉ）同时拾取的发射光束所获取的数据耦合在一起而得出。光学系统（Ｃｉ）还定位为使得在来自第一光学系统（Ｃｂ）的源（Ｓｂ）的激发光束与第二光学系统（Ｃａ）的拾取元件（ＣＥａ）所拾取的发射光束之间存在至少一个部分重叠光束（ＦＣｂ↓［ａ］）。该设备还配备有至少一个消光拾取元件（ＤＴａ），其位于至少一个源（Ｓａ）的附近并用于拾取部分重叠光束（ＦＣｂ↓［ａ］）中的激发波长的光，吸收和／或衍射的测量由消光拾取元件（ＤＴａ）拾取的所述光中所获取的数据得出。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本专利技术涉及用于对测量容器中存在的流体的光致发光进行测量的设备 和方法的一般领域。这种设备和方法特别用于对流体，例如生物流体中的 微观对象(或粒子)进行计数。更准确地说，本专利技术涉及基于使用部分相干光源(例如发光二极管(LED))作为激发流体中存在的分子(例如荧光分子)的手段的设备。由光致发光引起的光发射是一种基本上各向同性的辐射现象，其在由光能已经在先激发的易激分子返回其基态时产生，所述激发在该分子的特定波长处发生。由于光致发光引起的光发射总是在低于激发频率的频率处发生。通常远离入射光的激发轴，并且经由仅将感兴趣的谱带通过检测器的彩色滤波器来执行测量。本专利技术特别涉及能够检测到非常微弱的光致发光信号的开发中的光学和光电装置，诸如那些用于标记生物分子(例如蛋白质或核酸)的光学和光电装置。在动物生物学中，测量光致发光信号对于从业者来说尤其有利于作出 诊断，特别是细胞学诊断，在细胞学诊断中，能够检测并对稀有的细胞系， 如造血千细胞或者在血液或其它生物流体中出现的其它元素进行计数是非 常有用的。生物元素的光致发光测量，不论该光电发射是自然的还是由分子探针 诱发的，都在流式细胞仪和自动细胞仪领域，尤其是对于血液细胞学有着 广泛的应用。所使用的分子探针可以是对于特定类型的分子各具有固有亲和力的活 休染料或者超活体染料，诸如插入核酸的染料。它们也可以是以下类型的 免疫学探针(immunological probe):即包括单独的或者串联(in tandem) 的抗体和移植于其上的染料分子(通常是荧光染料)，或者有时候是纳米晶 体。抗体将可具体结合到己知作为抗原或抗原决定簇(antigenic determinant)的分子或分子部分上，并且随后可通过测量光致发光进行计数。通过实施免疫学探针进行标记的方法广泛应用于细胞学鉴别，特别是借助于流式细胞仪技术。为了获得这种测量所要求的灵敏度级别，激发光源必须能够传输足够的能量以使得在己标记的生物元素通过激发光束时，能够以足够的灵敏度检测到每个已标记的生物元素。为了获得这种能力，大多数利用这些荧光技术的血细胞计数器或机器使用基于气态、固态或其它源的激光型光源，或者半导体源，如激光二极管或其它激光派生物，例如二极管-泵浦固体(DPSS)源。激光型源具有非常好的空间相干性和高的功率，但是激光束的高斯结 构影响测量点处的光场的均匀性。为了获得测量点处均匀性大于0.5%的场， 必须利用复杂且因此昂贵的光学系统。所以，利用激光源将带来花费这一主要缺陷，并且尤其是对于使用染 料或多带的紫外线(UV)激发束设备来说，成本更是难以承受，这意味着这 种设备的应用将仅限于较难的生物学分析领域中非常特殊的情况。激光二极管比较廉价，并且它们具有能够提供高功率密度以及高空间 相干性的优点，但是可用波长与LED能够提供的波长相比更加受限。关于该主题，例如从文献WO 00/57161中已知在流式细胞仪中使用具 有低空间相干性的这种源，如LED。图1示出一般性地使用具有低空间相干性的源，如弧光灯或LED，的 设备。这种设备可以用于针对中央注入有用于分析的流体(例如，生物流体) 的测量容器CM中的光致发光进行测量。所建议的光学系统通常认为是落 射荧光(epifluorescence)模式设置。该设备包括用于产生激发光束的光源 S，以及用于拾取由光致发光所发射的光束的元件(例如，光检测器PD)，。术语"激发光束"或"光"或"辐射"用于表示来自照亮待分析的流 体的光源的光。术语"发射光束"或"光"或"辐射"用于表示激发光束和待分析的 流体中存在的微观对象之间的非弹性作用所产生的光，如由荧光或光致发 光所发射的光。在这种落射荧光设备中，光源S所产生的激发光束以及光检测器PD所拾取的发射光束在同一轴上，沿着"系统"轴X传播，因此，可以使用同 一光学系统来发射和接收光。该设备具有用于将激发和发射光束分隔开的二色性板(dichroicplate)DC。优选地，该设备还具有两个滤波器F1和F2，分别用于针对来自光源S 的朝向测量容器CM发射的光以及由源S发射的激发光与测量容器CM中 存在的流体中的微观对象之间的非弹性作用所产生的荧光(可能是各种波长 的)进行滤波。光学单元Ll和L3使得激发和发射光束在通过滤波器Fl和F2以及二 色性板DC时成为平行光束。具有较大的数值孔径的透镜或光学单元L2使 得激发光朿能够聚焦在以测量容器CM的测量点M为中心的小体积 (volume)上。来自流体中的微观对象并通过由激发光束照亮的点M的荧光由透镜L2 聚焦为平行光束，通过板DC,由滤波器F2滤波，并在由透镜L3聚焦之后 由光检测器PD接收。通常，相对于所使用的荧光所选择的中心波长的激发光束的功率较弱。 这相应地降低了现有技术设备的鉴别能力，因此它们的应用领域受到限制。 它们只能够检测到例如，与大量表位(epitope)或者在荧光中呈现高等级 效率的标记物相对应的高荧光性的信号。
技术实现思路
因此，本专利技术的主要目的在于提供一种用于测量光致发光以及用于测 量吸收和/或衍射的精确、灵敏、廉价的设备以减少现有技术设备的缺陷， 所述设备包括至少两个光学系统，每个光学系统包括呈现低空间相干性并 沿着"系统"轴向所述测量容器传输激发光束的光源，以及用于拾取(获取) 集中在所述系统轴上的光致发光的发射光束的拾取元件(或获取元件)，所述 光学系统同时操作并且定位为使得它们的轴围绕所述测量容器彼此之间形 成非180°的非零钝角，所述光致发光的测量通过将从所述拾取元件同时拾 取的发射光束所获取的数据耦合在一起而得出。根据本专利技术，所述光学系统还以如下方式定位即在第一光学系统的源的激发光束与第二光学系统的拾取元件所拾取的发射光束之间存在至少一个部分重叠光束，并且所述设备还配备有至少一个"消光(extinction)"拾取元件，其位于至少一个源 的附近并用于拾取部分重叠光束中的激发波长的光，吸收和/或衍射的测量 山所述消光拾取元件拾取的光中所获取的数据得出。本专利技术特别建议增加光学系统的数目，每个光学系统使用低空间相干 性的光源，并且将接收到的发射光束耦合在一起。对于n个光学系统，这 使得测量点处的激发功率能够比使用单个系统时大n倍，并且使得接收到 的光致发光发射的功率比从单个系统接收到的大nM咅，因为其是在n个光 学系统上同时接收的。光致发光发射辐射的各向同性特性确保在将落射荧 光屮使用的光学系统增加n个时，设备的检测灵敏度基本上增加112倍。从 而，可使用呈现低相干性的光源而没有任何有害的灵敏度损失。此外，假设通过来自同时操作的两个系统的两个激发光束激发测量体 积，并且荧光所发射的光是各向同性的，则荧光发射光束由两个光学系统 的两个拾取元件同时收集。由于两个系统都是落射荧光设置的，即发射和 接收发生在利用同一光学系统的公共的轴上，并且由于两个系统设置为两 者之间具有严格的钝角，所以由每个光学系统接收的荧光发射光束相对于 来自其它光学系统的激发光束存在角度偏移。随后所接收的荧光发射光束由于直接的光照明而几乎未受到干扰，并 且由于使用了两个激发光束而不是如现有技术设备中那样仅使用单个激发 光束，所以荧光发射光束的强度也是二倍。此外，由于两个光学系统在测量本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于对测量容器（ＣＭ）中存在的流体中的光致发光、吸收和／或衍射进行测量的设备，所述设备包括至少两个光学系统（Ｃｉ，ｉ＝ａ，ｂ，ｃ），每个光学系统包括光源（Ｓｉ）以及拾取元件（ＣＥｉ），所述光源（Ｓｉ）呈现低空间相干性并沿着“系统”轴（Ｘｉ）向所述测量容器（ＣＭ）传输激发光束，所述拾取元件（ＣＥｉ）用于拾取集中在所述系统轴（Ｘｉ）上的光致发光的发射光束，所述光学系统（Ｃｉ）同时操作并且定位为使得它们的轴（Ｘｉ）围绕所述测量容器（ＣＭ）彼此之间形成非１８０°的非零钝角，所述光致发光的测量通过将从所述拾取元件（ＣＥｉ）同时拾取的发射光束所获取的数据耦合在一起而得出，所述光学系统（Ｃｉ）还以使得在第一光学系统（Ｃｂ）的源（Ｓｂ）的激发光束与第二光学系统（Ｃａ）的拾取元件（ＣＥａ）所拾取的发射光束之间存在至少一个部分重叠光束（ＦＣｂ↓［ａ］）的方式定位，并且所述设备还配备有至少一个消光拾取元件（ＤＴａ），其位于至少一个源（Ｓａ）附近并用于拾取所述部分重叠光束（ＦＣｂ↓［ａ］）中的激发波长的光，吸收和／或衍射的测量是从通过从所述消光拾取元件（ＤＴａ）拾取的光中所获取的数据得出。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：P尼林，B梅谢，JP吉内斯，D勒菲弗，
申请(专利权)人：赫拉巴ABX公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]
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