模块化荧光或光度读取器制造技术

提供了一种用在对样品（１６）进行分析的装置（１２）中的模块盒（１０，６０，８０，１１０，１３０，１４０，１７０，１８０，２００，２２２，２２４，２２６，２２８，２３０，２４０，２４２，２４６，２８０，２８２，３００）和模块盒系统（２２０）。该模块盒具有一个或多个光源（１８）和／或光学系统（２２，３４，８４，１２０，１６２）以及其它组件，它们专用于某一类型的应用，比如荧光、吸光度、或发光。光源、光学系统以及其它用于特定应用的组件被装入单个模块盒中。该系统具有多个适用于多模仪器的多种应用的模块盒。这些模块盒以“插件”形式可移除地与该装置啮合，使得可以从该装置中除去一个模块盒并且可以很容易地安装另一个模块盒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】模块化荧光或光度读取器有关申请的交叉参照本申请要求2006年2月8日提交的美国专利申请11/351,181的优先权， 其全部内容引用在此作为参考。
技术介绍
多模分析仪器也被称为多模读取器，它们是能在单个仪器中执行多个分析 试验的装置。生命科学工业中所使用的标准多模读取器可以在单个仪器中测量 大多数普通类型的试验(即各种应用，比如荧光、发光和吸光度)。使用单个 仪器执行这些试验优于使用多个专用仪器执行相同的测量。这是因为与多个仪 器相比，多模读取器容易使用，价格性能比更佳，并且需要更少的工作台顶部 面积。具有特定等级的模块性的多模读取器是已知的。关于这些仪器的其它信息 可以在例如美国专利申请2005/012252、2005/0105080和US 2003/0048447中找到。通常，这些仪器具有内置的通用(即白色)光源(比如卤素灯和氙气闪光 灯)以及通用检测器(比如光电倍增管(PMT)和硅光电二极管)。此外，在 这些仪器中，光滤波器己被安装到轮子或滑块中，并且专用分束器己被安装到 滑块中，或被安装到像旋转轮那样的机构中。然而，在使用上述仪器装置的情况下，从硬件角度来看，执行特定应用意 味着在运行时访问多个驱动阶段，以便选择滤光片、分束器、孔径和光波导的 正确组合和调节。在这些设备中，启用给定技术的新应用需要改型特定的滤光 片和分束器。此外，新的配置要求在仪器控制软件内正确定义新的滤光片。因此，需要一种改进的且更有效的多模读取器仪器。还需要一种多模读取 器仪器，它能够改变多种应用且自动地识别待执行的新应用的编程参数。最终， 需要一种能够很容易针对新的应用类型进行升级的多模读取器仪器。
技术实现思路
本专利技术是满足这些需求的多模读取器的下一代设计。多模读取器装置包括 "插件"形式的可移除模块盒系统。可移除"插件"模块盒装入了光源、光学 器件以及具体用于选定光学应用(比如荧光、吸光度、发光)的组件。这些模 块盒可以被视为仪器中的仪器。"插件"模块盒形式允许由用户对该装置进行 配置、定制和更新，并且也很容易使用。此外，模块盒系统允许更新和使用最 新的技术进步，像高功率LED光源。因为模块盒可由非技术人员安装到一装置 中，所以这不仅使新应用的更新更容易，该系统还可以适应那些基于目前还不 存在的技术的应用，至少就相应的组件(比如电源)而言是这样，因总功耗以 及散热都已经被设计到原始装置中了 。根据本专利技术，提供了一种在用于分析样品中的靶标的装置中使用的模块 盒。该装置具有电源，并且该靶标能够根据激励光产生一发射光。该模块盒适 于可移除地与该装置啮合，并且包括用于产生激励光的光源、用于将电能从电 源提供给光源的耦合器以及用于将激励光引导至靶标的第一光学系统。第一光 学系统包括选自下列的至少一个组件孔径，光电二极管，滤光片，分束器， 和光波导。该装置还具有检测器，并且还可以具有第二光学系统，该第二光学系统用 于接收来自靶标的发射光并且将该发射光从靶标引导至检测器。该实施方式被 用于涉及荧光检测的应用。该模块盒可以是具有双通道检测器的双发射模块 盒。根据本实施方式，第二光学系统包括分束器，该分束器接收来自靶标的发 射光并且将该发射光分成两个发射光，这两个发射光被引导至双通道检测器。较佳地，对于荧光应用而言，光源是LED光源，模块盒可以具有电子 电流源，它能够脉冲调制LED光源并且控制来自LED光源的激励光的强度变 化；和/或光电二极管，它能够测量该光源所产生的激励光的强度，这可被用于 使LED光源稳定。在其它应用中，比如针对吸光度测量，该光源可以是氙气闪 光灯模块，该模块以氙气闪光灯为光源并且具有相应的电子器件以产生脉冲式 光源。在使用宽带光源(比如氙气闪光灯)的情况下，光学系统包括用于控制 激励光的波长的波长选择器。在较佳的但非必需的实施方式中，针对荧光应用，激励光和模块盒中的光 学系统的结合产生了辐射光，该辐射光的一部分能够被靶标吸收并使靶标产生 发射光，该发射光就是荧光。在另一个较佳但非必需的实施方式中，针对吸光 度应用，激励光和光学系统的结合产生了辐射光，该辐射光的一部分能够透射 穿过耙标以产生强度有所衰减的发射光。在根据本专利技术的另一个实施方式中，提供了多(比如双)激励模块盒，用 于在对样品中的靶标进行分析的装置中。根据本实施方式，该装置具有电源， 靶标能够根据激励光产生发射光。多激励模块盒适于可移除地与该装置啮合， 并且包括第一光源，用于产生第一激励光；第二光源，用于产生第二激励光； 耦合器，用于将电能从电源提供给第一和第二光源；以及第一光学系统，用于 将激励光之一或两者引导至靶标。在某些实施方式中，第一光源和第二光源都 贡献于被引导至读取头的激励光，在其它实施方式中，模块盒具有用于在第一 光源和第二光源之间进行选择的选择器。在较佳的但非必需的实施方式中，针对荧光应用，该装置具有检测器，并 且模块盒具有第二光学系统，该第二光学系统用于接收来自靶标的发射光并将 该发射光从靶标引导至检测器。在某些实施方式中，第一激励光和第二激励光 的波长各不相同，在其它实施方式中，各自的第一激励光和第二激励光的波长 基本上相同，但偏振态不同。在另一个实施方式中，模块盒也具有第三光学系 统，该第三光学系统接收来自耙标的发射光并且将该发射光从靶标引导至检测器。在另一个实施方式中，双激励模块盒也可以具有可动支架(比如旋转支 架)，用于支撑第一和第二光源以及第二和第三光学系统并且将第一和第二光 源移至选中的位置以便将激励光引导至样品。根据本实施方式，可动支架可以 转入多个光源(比如三个、四个、五个或六个)及其相应的光学系统。根据本专利技术的另一个实施方式，提供了一种发光模块盒，用于在对样品中 的靶标进行分析的装置中。该装置具有读取头和检测器，该靶标能够产生发射 光。根据本实施方式，该模块盒适于可移除地与该装置啮合，并且包括集成 读取头；用于移动该集成读取头的驱动器；以及光学系统，用于接收来自靶标 的发射光并且将该发射光从耙标引导至检测器。较佳地，集成读取头是一个刚性光波导，并且该光波导能够从模块盒里面朝着样品移动。根据本专利技术的另一个实施方式，提供了一种模块盒系统，用于在对样品中 的靶标进行分析的装置中。根据本实施方式，该装置具有检测器和读取头，该 靶标能够根据激励光产生发射光。模块盒系统包括多个可移除的模块盒，至 少一个可移除模块盒具有用于产生激励光的光源和用于将激励光引导至靶标 的第一光学系统；以及支架，被配置成接收多个模块盒并且使每一个可移除的 模块盒与检测器和读取头对齐。较佳地，具有用于产生激励光的光源的模块盒 也具有第二光学系统，用于将发射光从靶标引导至检测器。根据本专利技术的另一个实施方式，提供了一种安装在可动支架上的模块盒系 统，用于在对样品中的耙标进行分析的装置中。根据本专利技术，该模块盒系统包括具有第一支架的结构；连接到该结构的 电源；连接到该结构的检测器；以及第一模块盒，它可移除地与第一支架啮合。 第一模块盒包含(i)第一光源，用于产生第一激励光；(ii)耦合器，用于 将电源的电能提供给第一光源；以及(iii)第一光学系统，用于将第一激励光 引导至靶标。该模块盒系统也具有含第二光学系统的读取头，它与第一模块盒 协作以便将第一激励光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用在对样品中的靶标进行分析的装置中的模块盒，所述装置具有电源，所述靶标能够根据激励光产生发射光，所述模块盒包括：　ａ）用于产生激励光的光源；　ｂ）用于将电源的电能提供给光源的耦合器；以及　ｃ）用于将激励光引导至靶标的第一光学系统，其中所述模块盒适于可移除地与所述装置啮合。

【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：DM斯托克，JJ阿齐勒，
申请(专利权)人：贝克曼库尔特公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]