[发明专利]用于同时在多个试样中进行反应的实验装置

说明书

本发明涉及如权利要求1的前述部分所述的实验装置。

这种实验装置可以例如是一个用于进行核酸增强方法(以下称为PCR反应)的装置，其中增强产物(PCR产物)的定量组成在PCR反应的同时用光学方法被测量。PCR的这种特殊方式称为实时PCR反应。在以下的说明中为了更好的理解主要针对这种PCR装置来阐述，然而本发明并不局限于此装置。

在实时PCR反应中通常测量试样混合物，为了光学测量的目的，它们含有荧光指示剂，所述荧光指示剂按照光的激励给出适当波长的荧光信号，其强度与所形成的PCR产物的量有关。通常在具有持续反应时间的实时PCR反应的情况下，PCR产物的增加反映为被测荧光信号强度的增加。然而也可以在传输中测量。

实时PCR技术在Neusser，Transkrip Laborwelt 2000年第二期的“Echtzeit-PCR-Verfahren zur Quantifizierung von PCR-Produkten(用于PCR产物定量的实时PCR方法)”一文中详细描述。此文被用作参考，因而对可能的荧光指示剂和这种方法的其它方面不必做进一步说明。

在这种实验装置中同时被处理(例如同时进行PCR增强循环)的多个试样通常被排成阵列。一个热循环装置将这些试样例如置于不同的PCR温度等级上，例如在一个或多个等级中有一个温度梯度。为了观察或测量所形成的PCR产物的量化进程，这种实验装置具有一个发光装置，它将适当波长的光照射到试样上。此光源可以例如是蓝色或白色的发光二极管，也可以是诸如卤灯、氙灯、激光二极管、激光器等其它替代光源。也可以有附加的光学成像元件，以例如对照明光进行滤波或将其成像在试样上。

为了测量由PCR产物产生的光信号，它通常是一个荧光，设置了一个检测器，它根据测得的光强度产生测量值。也可以设置超过一个的检测器。检测器可以例如是CCD芯片或光电倍增管，或者包含一个CCD芯片或一个光电倍增器。光强度通常随PCR产物的数目而增长。然而还已知有其它方法，其中通过荧光的减弱来观察PCR产物的增长。

此装置通常还具有限定了从发光装置到反应试样以及从反应试样到检测器的射线路径的光学装置。该光学装置包括例如设置在照明装置与试样之间的分色镜，它可使由发光装置射出的激励光通向试样，并将由被光激励的反应试样发出的长波长荧光信号反射到例如设置在侧面的检测器上。通常还具有一系列其它光学元件，例如连接在检测器前面的滤光器、透镜等。

但不是在所有试样中都能观察到荧光或荧光的变化。如果与PCR一起增长的输出产物例如完全没有包含在试样中，则也不会观察到荧光。在这种试样的情况下不能判定荧光的缺失是否真的来源于输出产物的缺少，或者是否由于激励光源故障使荧光完全没有被激励。这两种原因会导致相同的结果。能够明确地确定为什么没有观察到荧光是非常重要的，因为实时PCR测量例如会被应用在医学诊断中。错误诊断会引起致命的后果。

US2003/0127609A1公开了一种这样的装置，它具有一个监测装置，它可以监测发光装置的功能。这个监测装置由一个附带的光检测器构成，所述光检测器被如此安装，使得它被发光装置用照明光照射。如果这个附加的光检测器确定没有照明光出现，则警告使用者发光光源发生故障。

这种方案的缺点在于，需要一个附带的昂贵的检测器，检测器还需要占用一些位置。光学监测也存在问题，例如，由于正确的监测不仅需要避免来自发光装置以外的其它光源的干扰光，而且要求照明光不受干扰地照射到检测器上。缺点还在于，US2003/0127609A1采用单个发光光源工作，它的故障将使整个设备不能使用。为了有选择地对多个试样中的某一个进行照明，需要在发光装置和试样之间实现昂贵的相对机械运动。在所示的例子中一个微量滴定板被机械移动，在其容纳位置中含有试样。

现有技术还已知了用多于一个的光源工作的实验装置。在WO03/002991A2中例如设置了发光二极管的排列作为发光装置。其中每个试样被分配一个发光二极管。不对发光二极管进行严格功能上的监测，因此这里在缺失荧光时不能明确说出原因。

本发明的目的在于，从现有技术出发给出一种对发光装置的功能具有简单且可靠的监测的实验装置。

上述任务由具有权利要求1所述特征的实验装置完成。从属权利要求给出了本发明的其它有利的实施例。