[发明专利]荧光检测系统

说明书

相关申请的交叉引用

不适用。

技术领域

本发明涉及用于在样品中激发荧光材料和检测荧光的方法和设备。

背景技术

已开发了供定性和定量测量使用的各种光学检测系统。一种常用的系统涉及使用荧光化合物作为与目标相关联的标签，该目标如聚合酶链式反应(PCR)扩增的反应产物。

当用适当激发频率的光照射时，已确认许多化合物呈现出荧光。例如，荧光素被波长约为490nm的光激发，并发射波长约为520nm的光。激发和发射波长之间的差距允许通过参考发射波长观察和定性或定量测量荧光。

一种常规荧光读取系统使光穿过使激发波长光透射的一带通滤光器，穿过样品，穿过使发射波长光透射的第二带通滤光器，并到达检测器。在该经典系统中，多个样品诸如通过使用传送装置来穿梭式就位以便依次读取。为了加速此过程，开发了可替选的步进系统(例如，参见美国专利No.6,015,674)，或者提供多个发光二极管以及光纤网络，以同时执行若干测试(例如，参见美国专利No.6,597,450)。尽管这些类型的系统是有用的，但它们产生了降低系统灵敏度的光学机械噪声，并且由于将光学系统头移动到样品或将样品移动到光学系统头所花费的时间，它们需要相当多的时间来测量所有的样品。光纤器件系统还遭受与光纤器件的使用相关联的信号的衰减，这也降低了灵敏度。

发明内容

本发明提供了用于在样品中激发和检测荧光的设备和方法。

在一个实施例中，提供了用于保持多个样品的样品保持器以及光学集管(optical manifold)，该光学集管具有用于多个样品中的每一个的单独的激发源和单独的光敏接收器。

在另一个实施例中，光学集管仅包含激发源，且光敏接收器与样品保持器相联结。

在另一个实施例中，光学集管仅包含光敏接收器，且激发源与样品保持器相联结。

在另一个实施例中，未提供光学集管，且激发源和光敏接收器均位于样品保持器中。

本发明允许无需使用移动部件并且无任何光学机械干扰或电子干扰地快速激发并测量荧光。它呈现出优异的信噪比，这允许其对非常低水平的荧光差异进行区分。

本发明的这些和其它特征将从以下描述和所附权利要求中变得更完全地显而易见，或者可以通过如下面所阐述的本发明的实践而习知。

附图说明

为了进一步阐明本发明的上述和其它优点和特征，将参考在附图中图示的本发明的特定实施例来提供本发明的更具体描述。应当理解，这些附图仅描绘了本发明的典型实施例，因此不应视为对其范围的限制。将使用附图用另外的特性和细节来描述和解释本发明，在附图中：

图1是包括光学集管、样品保持器和光敏接收器的一个实施例的示意图。

图2是包括光学集管、样品保持器和光敏接收器的另一个实施例的示意图。

图3是包括光学集管、样品保持器和光敏接收器的另一个实施例的示意图。

图4是包括光学集管、样品保持器和光敏接收器的另一个实施例的示意图。

图5描绘了其中结合有激发源和光敏接收器的样品保持器。

图6描绘了样品保持器和光学集管，该样品保持器具有常规96井板的配置，该光学集管具有96个样品保持器中的每一个所联结的激发源和光敏接收器。

图7是描绘与光学集管、样品保持器和光敏接收器相结合的控制器的一个实施例的示意图。

图8是描绘与光学集管、样品保持器和光敏接收器相结合的控制器的另一个实施例的示意图。

图9是根据本发明的检测系统的可替选实施例的示意图。

图10描绘了在PCR的最初7个循环期间的荧光发光度。

图11描绘了在没有DNA扩增的情况下，在PCR热循环器的最初7个循环期间的荧光发光度。

图12示出了使用常规样品瓶相对于黑色不透明PCR瓶，在PCR的最初7个循环期间的噪声的荧光光度。

具体实施方式

本发明提供了一种用于在单个样品或诸如常规96井板中的样品阵列中测量少量荧光的光学系统。本发明的一个特征是在激发/发射期间没有机械移动或光学部件的共享，从而导致了非常快速的读取，并避免了因光学机械移动引起的灵敏度损失。

本发明的一个实施例描绘在图1中，其图示了一种用于实践本发明的配置。图1图示了靠近由样品井支座38A保持的样品瓶22而定位光学集管20。样品瓶22包含样品24，样品24可包含待使用荧光进行定性或定量检测的物质。

光学集管20被提供有产生激发频率光的激发源26。激发带通滤光器28使激发频率光通过。