本发明专利技术公开了一种用于毛细管电泳仪器的光学检测系统。所述光学检测系统包含紫外(UV)源和吸收率测量光路。所述光路包含第一多个光学元件，所述第一多个光学元件包含第一光纤阵列和其它元件。所述第一多个光学元件被布置成从由所述UV源发射的UV光束获得多个相应UV子光束，并且至少部分地使用所述第一光纤阵列将所述相应UV子光束引导通过多个毛细管中的相应毛细管并引导到吸收率检测器，所述吸收率检测器被定位成检测相应信号以用于获得对应于所述相应毛细管的相应UV吸收率测量。所述相应毛细管的相应UV吸收率测量。所述相应毛细管的相应UV吸收率测量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于毛细管电泳的多毛细管光学检测系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年8月7日提交的标题为“多毛细管光学检测系统(MULTI
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CAPILLARY OPTICAL DETECTION SYSTEM)”的美国临时申请序列号第62/884,070号的优先权，并且涉及于2019年3月18日提交的标题为“多毛细管光学检测系统(MULTI
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CAPILLARY OPTICAL DETECTION SYSTEM)”的美国临时申请序列号第62/820,222号。这些申请的内容以全文引用的方式并入本文以用于全部目的。
技术介绍
[0003]本公开总体上涉及用于毛细管电泳仪器的光学检测系统。现有的毛细管电泳仪器使用可见光或其它电磁源来激发和测量填充有样品的毛细管的荧光以分析样品。某些其它毛细管电泳仪器使用紫外(UV)源来测量填充有样品的毛细管对UV辐射的吸收率以分析样品。
技术实现思路
[0004]对高通量和高质量毛细管电泳(CE)分析平台的需求日益增加。一种高效增加通量的方法是通过同时跨多个毛细管进行测量。然而，在紫外(UV)吸收率测量的语境中，现有方法尚未高效地实现此类测量。本专利技术的一些实施例提供了一种多毛细管CE光学检测系统，其使用一个或两个UV源高效地提供跨多个毛细管的UV吸收率测量。对于某些类型的样品，例如，蛋白质，在单个系统中组合多种类型的电磁测量将尤其有用。一些实施例在单个系统中提供多种类型的测量。在一个实施例中，光路允许使用两个不同的UV源来测量不同波长下的UV吸收率。在另一实施例中，光路允许使用附加的UV源来同时测量UV荧光。一些实施例还包括用于使用可见光源来激发和测量荧光的光路。在一些实施例中，使用点源，并且数字信号处理单元利用来自参考毛细管的信号来从对应于填充有样品的毛细管的信号中去除源和毛细管噪声。在一些实施例中，该系统特别适用于测量蛋白质样品。在一些实施例中，该系统适用于其它类型的样品。下面更全面地描述这些和其它实施例及其变型。
[0005]本专利技术主题的各种其它方面将从以下描述连同随附图式变得较显而易见。
附图说明
[0006]图1是绘示根据本专利技术的一个实施例的包括光学检测系统的样品分离和鉴定仪器的各部分的高级图。
[0007]图2绘示了图1的实施例的光学检测系统的实施例。
[0008]图3绘示了关于图2的光学检测系统实施例中的用于子光束耦合的光学元件的某些附加细节。
[0009]图4绘示了关于图2的光学检测系统实施例中的用于平行光检测的光学元件的某些附加细节。
[0010]图5A至5C绘示了关于图2的光学检测系统实施例中的用于串行光检测的光学元件
的某些附加细节。
[0011]图6A绘示了图1的光学检测系统的一部分的替代实施例。
[0012]图6B至6C绘示了关于图6A的实施例的示范性光纤束的某些附加细节。
[0013]图7A和7B绘示了关于使用棱镜引导UV光通过毛细管阵列进行吸收率测量的某些附加细节，以作为图2的光学检测系统实施例的替代实施例。
[0014]图8绘示了来自图1至6所示的检测器并且输入到图1所示的数字信号处理单元的信号。图8还绘示了由数字信号处理单元输出的信号。
[0015]虽然参考以上图式描述本专利技术，但所述图式旨在为说明性的，并且其它实施例与本专利技术的精神一致，且在本专利技术的范围内。
具体实施方式
[0016]现将参看随附图式在下文更充分描述各种实施例，所述随附图式形成本专利技术的一部分且作为说明展示实践实施例的具体实例。然而，本说明书可以许多不同的形式得到实施，并且不应被解释为限于本文中阐述的实施例；更确切些，提供这些实施例是为了使本说明书将是透彻且完整的，并且这些实施例将把本专利技术的范围完整地传达给本领域技术人员。此外，本说明书可体现为方法或装置。因此，本文中的各种实施例中的任一个可采取完全硬件实施例、完全软件实施例或组合软件和硬件方面的实施例的形式。因此，以下说明书不应被视为具有限制意义。
[0017]图1是绘示根据本专利技术的一个实施例的包括光学检测系统的样品分离和鉴定仪器1000的各部分的高级图。在所绘示的实施例中，仪器1000是毛细管电泳(CE)仪器，其包含至少一个毛细管101，该毛细管具有样品或其它液体可流过的毛细管通道的外毛细管直径和内毛细管通道直径。
[0018]另外参考图2，仪器1000包含光学检测系统200，其包含源201、202、203和204。如本文所用，除非另外指示或暗示，否则“源”是指电磁辐射源，例如紫外(UV)辐射、可见光、近红外和/或红外辐射源。术语“UV源”和“UV光源”在本文中可互换使用，意指主要或专门在电磁光谱的UV波段(例如，约10纳米(“nm”)至400nm)内产生辐射的源。如本文所用，术语“可见光源”意指主要或专门在电磁光谱的可见光波段(例如，约380nm至740nm)内产生辐射的源。
[0019]在所绘示的实施例中，源201包含提供具有第一波长或波段的UV光束b1的第一UV源，并且源204包含提供具有第二波长或波段的UV光束b4的第二UV源。源203包含提供可见光束b3的可见光源。源202包含提供UV光束b2的第三UV源，该UV光束具有可以与束b1或b4相同或不同的波长或波段。在一个实施例中，光束b1在220nm或接近220nm的波长下具有标称或峰值输出，并且光束b4在280nm或接近280nm的波长下具有标称或峰值输出。光束b2可以在与光束b1和/或光束b4不同或相同的波长下具有标称或峰值输出。在替代实施例中，在不脱离本专利技术的精神和范围的情况下，这些波长可以不同。在优选实施例中，UV源201、202和204各自包含UV激光器或类似的UV源。在某些替代实施例中，源201、202和204可以包含氘灯、UV发光二极管(LED)等。
[0020]在一个实施例中，源201、202和/或204可以被配置成提供UV光，该UV光可以被聚焦以在每个毛细管101处或其附近提供光束或光斑，该光束或光斑具有等于或近似等于内部毛细管直径的直径，优选地，在毛细管处或其附近的直径小于内部毛细管直径。已经发现，
通过在毛细管处或其附近使用较小的光束/光斑直径，可以以更好的灵敏度进行透射率或吸收率测量，因为例如，较高百分比的光束受到流经内部毛细管通道的样品、样品溶液或其它物质的透射率或吸收率的变化的影响。
[0021]在优选实施例中，源201、202、203和/或204是点源。如本文所用，术语“点源”是指产生可以在毛细管处或其附近聚焦为光斑(光束在特定位置处的横截面或切片)的光束的源，光束具有小于或等于毛细管的内部通道的直径的光束直径。如本文所用，在产生具有高斯形状或特征为高斯形状的光束的源(例如，激光源)的情况下，术语“光束直径”意指在沿着光束的光路的特定位置处(例如，在毛细管101处)的光束的1/e2直径。如本文所用，在产生不具有高斯形状或特征不在于高斯形状的光束的源的情况下本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于毛细管电泳仪器的光学检测系统，其包含：紫外(UV)源；以及吸收率测量光路，所述吸收率测量光路包含第一多个光学元件，所述第一多个光学元件包含第一光纤阵列和其它元件，所述第一多个光学元件被布置成：从由所述UV源发射的UV光束获得多个相应UV子光束，并且至少部分地使用所述第一光纤阵列将所述相应UV子光束引导通过多个毛细管中的相应毛细管并引导到吸收率检测器，所述吸收率检测器被定位成检测相应信号以用于获得对应于所述相应毛细管的相应UV吸收率测量。2.根据权利要求1所述的光学检测系统，其中所述第一多个光学元件还包含：包含相应小透镜的小透镜阵列，所述相应小透镜被布置成将使用所述第一光纤阵列引导的所述相应UV子光束对准到所述多个毛细管中的所述相应毛细管的芯；以及安置在所述小透镜阵列的所述相应小透镜与所述多个毛细管中的所述相应毛细管之间的多个相应UV子光束掩模，所述相应UV子光束掩模被布置成减少来自所述多个毛细管中的所述相应毛细管的芯外部的所述相应UV子光束的UV光照射。3.根据权利要求1所述的光学检测系统，其中所述UV源是在第一波长下操作的第一UV源，所述UV光束是第一UV光束，并且所述吸收率测量光路是第一吸收率测量光路，所述光学检测系统还包含：在第二波长下操作的第二UV源；以及第二吸收率测量光路，所述第二吸收率测量光路包含第二多个光学元件，所述第二多个光学元件包含所述第一光纤阵列和其它元件，所述第二多个光学元件被布置成：从由所述第二UV源发射的第二UV光束获得多个相应第二UV子光束，并且至少部分地使用所述第一光纤阵列将所述相应第二UV子光束引导通过所述多个毛细管中的所述相应毛细管并引导到所述吸收率检测器。4.根据权利要求1所述的光学检测系统，其中所述UV源是在第一波长下操作的第一UV源，所述UV光束是第一UV光束，所述光学检测系统还包含：第三UV源；以及UV荧光激发光路，所述UV荧光激发光路包含第三多个光学元件，所述第三多个光学元件被布置成将从所述第三UV源发射的第三UV光束引导通过所述多个毛细管，并且将来自所述多个毛细管中的所述相应毛细管的相应荧光信号引导到UV荧光检测器，所述UV荧光检测器被定位成检测所述相应信号以用于获得对应于所述相应毛细管的相应UV荧光测量。5.根据权利要求4所述的光学检测系统，其中所述第一多个光学元件和所述第三多个光学元件能够配置成同时将所述第一UV光束和所述第三UV光束分别引导通过所述吸收率...
【专利技术属性】
技术研发人员：王少宏，
申请(专利权)人：生命技术公司，
类型：发明
国别省市：
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