描述了一种用于探测基质（６）上的发光位点的探测系统（１００）。所述探测系统（１００）通常包括辐照单元（１０２），其用于产生至少一个激发辐照束以激发基质（６）上的发光位点。所述至少一个激发辐照束可以是多个激发辐照束。所述探测系统（１００）还包括第一光学元件，例如折射元件（２５），其适于接收至少两个具有不同波长或波长范围的辐照束，所述至少两个辐照束为要聚焦在基质上的激发辐照束和／或要从所述基质（６）上的受激发发光位点收集的发光辐照束。所述探测系统（１００）还包括光学补偿器，其用于对所述至少两个具有不同波长或波长范围的辐照束中的至少一个进行调节，以便降低或补偿光学像差。本发明专利技术还涉及一种对应的探测方法、一种相位板和一种用于设计这种相位板的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及光学探测领域。更具体而言，本专利技术涉及用于光学探测的 方法和系统，例如，所述光学探测可以是(例如)采用颗粒或荧光团对(例 如)在生物、化学或者生化分析中的定性或定量探测中采用的发光信号进 行探测，并且涉及用于改进这种探测方法和系统的手段。
技术介绍
(US6617590)描述了一种图像读取设备，其包括三个激光源、釆用发 自所述激光源的激光束进行表面扫描的扫描机构、光探测器以及用于将发 自图像载体的光导引至所述光探测器的共焦光学系统。所述设备对若干相 关探测技术作了规定，所述探测技术例如是微阵列成像、放射自显影成像、 化学发光成像等。其包括具有针孔的共焦切换构件，所述针孔具有不同的 直径并且设置在所述共焦光学系统和所述光探测器之间。上述设备的缺点 在于，忽略了共焦透镜的色差，因而将制约同时的多色探测。荧光是生命科学研究中经常采用的现象。荧光探针和接合作用广泛用 于跟踪细胞成分和蛋白质定位的所在，并以卓越的灵敏度和选择性探测包 括活细胞的复杂生物分子组装中的特定成分，例如，生物分子。荧光探针是一种荧光团，其被设计为在生物样品的特异性区域内进行 定位，或者对特异性激发做出响应。多色标记实验需要故意引入两个或更 多的探针，从而同时监测不同的生化功能。该技术主要应用于诸如流式细 胞术、DNA测序、荧光原位杂交(FISH)、荧光显微术、荧光光谱法、荧 光共振能量转移(FRET)、荧光漂白恢复(FRAP)等的分析技术。
技术实现思路
目前，同时多色探测受到现有光学探测装置的局限性或相关成本的严 格限制。借助于使多次发射的光谱分离最大化有助于信号隔离和数据分析。因 此，在多色应用中光谱带宽窄的荧光团特别有用。用于多色标记的理想染 、:斗组合应表现出在与激发波长一致时有强的吸收以及充分分离的发射光 谱。需要单种染料具有大的吸收消光系数和大波长(斯托克斯)位移的必 要组合。很难找到这些材料。此外，多波长聚焦常常意味着昂贵而复杂的 光学系统，例如成像透镜组、将样品置于诸如显微镜中的焦点中的可移动 部件、或倾斜部件。本专利技术的目的是获得一种用于诸如发光信号探测的光学探测的好方法和系统，所述光学探测例如是探测来自生物、化学或生化颗粒的发射。本专利技术实施例的优点在于可以获得高效而高质量的探测。本专利技术实施例的优点还在于可以在系统中仅利用单个光学元件，例如折射元件将具有不同波，或波长范围的不同辐照束聚焦在基质上而获得高质量的探测。本专利技术的具体实施例的优点在于，降低了因折射元件不能使多个波长 光聚焦在单个点而导致的球面像差和色差。本专利技术的具体实施例的优点在于，无需调节所有光学元件，或仅需要 最小限度的调节，即无需校正透镜或复合透镜组即可获得更清晰的焦点。本专利技术的具体实施例的优点还包括使用令所述装置更加鲁棒并且对磨 损不太敏感的固定元件(没有可移动部件)以及提供用于聚焦和收集光的 单个光学元件，例如折射元件。本专利技术的具体实施例的优点还在于可以在该系统上进行很宽范围的应 ，，且由于在低像差或无像差操作中进行多波长激发和收集，因此可以使 ^很宽范围的标记。以上目的是通过根据本专利技术的方法和装置实现的。本专利技术涉及一种用于探测基质上的发光位点的探测系统，该探测系统 包括辐照单元，其用于产生至少一个激发辐照束以激发所述基质上的发 光位点；第一光学元件，例如第一折射元件，其适于接收至少两个具有不 同波长或波长范围的辐照束，所述至少两个辐照束为要聚焦在基质上的激 发辐照束和/或要从所述基质上的受激发发光位点收集的发光辐照束；以及 光学补偿器，其用于对所述至少两个具有不同波长或波长范围的辐照束中 的至少一个进行调节，以便至少部分补偿光学像差。所述调节可以是选择7性调节。所述光学像差可以是由第一光学元件，例如第一折射元件引起的 像差。其可以是激发辐照束和/或发光辐照束的任意一种或两者中的色差， 每一种辐照束具有在特征不同波长或特征不同波长范围下的辐照。两种辐 照束可以是单个激发辐照束和所要收集的发光辐照束。根据本专利技术的具体 实施例的优点在于，获得了一种系统，由此实现了借助于相同的光学元件(例如相同的折射元件)对具有不同波长或波长范围的辐照束进行折射， 其中像差被降低，甚至避免。获得所述系统的操作允许利用标准和/或廉价 的光学元件，例如折射元件以将至少一个激发辐照束聚焦在基质上，来提 供所述系统。所述探测系统还可以包括探测单元，所述探测单元至少具有 用于将发光辐照束聚焦到至少一个探测器元件上的第二光学元件，例如第二折射元件。所述探测单元可以包括像素化探测器(piexlated detector)。根 据本专利技术的具体实施例的优点在于，在利用标准和/或廉价光学元件，例如 折射元件的同时可以降低辐照束的像差。第一光学元件，例如第一折射元 件可以是所述系统的物镜透镜。所述辐照单元可以适于产生至少两个具有不同波长或波长范围的激发 辐照束，并且所述第一光学元件，例如第一折射元件可以适于接收至少两 个激发辐照束。根据本专利技术的具体实施例的优点在于，可以在探测系统和 方法中使用具有不同辐照波长的多个激发，由此降低在不同波长或波长范 围下进行的不同辐照发生的像差量。这可以实现复用，即，利用多种标记 操作，从而获得时间和经济上的成本降低。这还可以实现多色激发、具有 高灵敏度的无像差或低像差探测。根据本专利技术的实施例的优点是获得了适 用于各种标记的方法和系统，例如可以成功探测出具有较小斯托克斯位移 的标记。所述第一光学元件，例如折射元件可以适于通过其位置接收至少 两个激发辐照束。光学补偿器可以至少在辐照束之一中弓I入相移。光学补偿器可以是相 位板。光学补偿器可以至少在激发辐照束之一中引入相移以将激发辐照束聚 焦在基质上的相同焦点。本专利技术的具体实施例的优点在于，仅利用单个光 学元件就生成了用于至少两个具有不同波长或波长范围的辐照束的适当光 路。光学补偿器和第一光学元件(例如折射元件)可以是分立元件。这样 就能够成本有效地生产探测系统，因为可以从现有的大量生产的低成本光 学拾取单元集成出最大的现有部件，且可以使用市场上能买到的透镜。光 学补偿器可以并入第一光学元件，例如第一折射元件中。本专利技术的具体实 施例的优点在于，该探测系统可以是鲁棒的。所述探测系统可以适于选择 所述至少两个辐照束中要在某一时刻使用的一个。本专利技术的具体实施例的 优点在于，可以选择最适当的激发波长来探测基质上的发光位点。所述辐照单元可以适于同时产生所述至少两个激发辐照束中的至少两 个。本专利技术的具体实施例的优点在于，同时激发和探测减少了总的分析时 间或允许在固定时段内提高灵敏度。可以在显著不同的期间内接收辐照束。所述探测系统还可以包括探测单元，所述探测单元至少具有探测器元 件和光学元件，所述光学元件用于将至少两个发光辐照束作为平行发光辐 照场而聚焦在探测器元件上。本专利技术的具体实施例的优点在于，每个辐照 束可以靠近诸如第二折射元件的第二光学元件的光轴通过诸例如第二折射 元件的第二光学元件，即，每个辐照束与诸如第二折射元件的第二光学元 件的光轴之间的平均距离小。所述探测系统还可以包括探测单元，所述探测单元至少具有探测器元 件和光学元件，所述光学元件用于将至少两个发光辐照束作为呈一条线排 列的相邻发光辐照场而聚焦本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于探测基质（６）上的发光位点的探测系统（１００），所述探测系统（１００）包括： －辐照单元（１０２），其用于产生至少一个激发辐照束以激发所述基质（６）上的发光位点， －第一光学元件（２５），其适于接收至少两个具有不同波长或 波长范围的辐照束，所述至少两个辐照束为要聚焦在基质上的激发辐照束和／或要从所述基质（６）上的受激发发光位点收集的发光辐照束，以及 －光学补偿器，其用于对所述至少两个具有不同波长或波长范围的辐照束中的至少一个进行调节，以便至少部分补偿光 学像差。
【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：EMHP范戴克，MI博安法，R温贝格尔弗里德尔，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。