[发明专利]具有薄膜光传感器的滴定板

说明书

技术领域

本发明涉及一种取样设备，包括滴定板(titer plate)中的反应腔/井(well) 阵列和光传感器(light sensor)元件的二维阵列。

背景技术

许多类型的设备被用作检定(characterize)样品的装置，包括例如滴定板， 通过扫描仪来表征样品。

上述扫描仪可以是可移动的或可移除的(displaceable)扫描仪系统，由此， 样品可被保持在固定的位置或是相对于扫描仪移动。

上述情况都需要复杂的机械部件，都是待测试的样品的表面面积越大，就 越复杂并且因而更加昂贵。

专利说明书EP 1 027 591B1披露了一种用于微量滴定板(micro titer plate) 的光学阵列系统和读取设备，其实现了大规模并行测量，由此即使在运动测量 的情形下仍能极大地增大样品吞吐量。为了能够实现检测设置了检测器阵列， 例如可以CCD阵列形式来设置检测器阵列，在这种情况下，覆盖整个部分的 常规光学系统会与跨越各个反应部分的透镜阵列相组合。结果，所产生的整个 被检测的对象范围的图像(image)会真实于比例，微量滴定板的单个井的图 像或区域也一样。通过设置曝光系统，仅需很小的努力，即可使得光学元件实 现双重作用。通过望远镜(telescopic)光学读取设备拾取(pick up)各个图像 区域(井)并将其传送到CCD阵列。可选地，基于四个位置逐个进行，还可 使用分立的扫描系统来获取完整的读取，从而允许微量滴定板和迷你透镜 (mini-lens)阵列的相对移动，例如384井微量滴定板。

专利说明书JP 63 24 054还披露了一种滴定板的读取设备。在所披露的设 备的例子中，从光源发出的光被经由光纤传送到一行滴定板。由光纤发出的光 会穿透反应腔并且在背面(rear face)处通过检测系统来拾取和分析。基于一 行反应腔来定位在行方向上设置的光纤的端点，因此为了扫描整个滴定板，不 得不重复地执行在各行反应腔上定位发光器件的步骤来执行读取操作。

公知设备的一个缺点在于读取设备和滴定板是分离的部件，因此读取设备 中的光检测器需要设置在距离反应腔特定距离的位置处，这会导致散射损耗 (scatter loss)并且会使得各个反应腔彼此相互影响。另一缺点在于读取设备 必须被精确地定位并且必须具有可被精确地控制的光学系统。另一缺点还在于 为了确定辐射强度而需要额外的设备，这会存在使用时弄脏读取设备的危险。

发明内容

本发明的目的在于提出一种不需要使用可移除的机械系统即可检定样品 的取样设备，从而避免样品阵列的受限表面面积的问题并且还实现了能够对样 品作出更佳的结论。本发明的另一目的还在于简化检定处理的实现，从而可以 检测出连续可再现的结果。

本发明上述目的的实现基于一种取样设备，包括滴定板中的阵列形式的反 应腔/井和二维阵列的薄膜光传感器元件，并且在单个反应腔的下面直接地设 置传感器阵列的各个光敏元件，以便检测化学和/或生物反应。

本发明提出的技术方案可完全地消除使用移动装置检定样品的需要，诸如 以上所述扫描仪的需要。

这些测试方法和其他光学设备的特定优点在于，在测试表面的表面面积方 面，换句话说对于滴定板，没有任何限制。

滴定板中的反应腔的数目确定了对各腔直接分配的光敏元件的数目，从而 二维延伸方向上彼此不相关，至少在施加限制方面彼此不相关。

然而，还有另一、甚至更显著的优点。

光敏元件的直接分配，换句话说将它们直接地设置在各个反应腔的下面， 意味着没有发生光学损耗，诸如由于光学系统、特别是由于反应腔和传感器之 间的单元的原因必然会发生的光学损耗，因此必须对其作出余量(allowance)。

薄膜光传感器元件是基于两层电极层之间的有机半导体的光敏层 (photoactive layer)。

光电阵列包括或是代表有源矩阵阵列或是代表无源矩阵阵列的行和列。

优选地，基于像素、行或列读取上述矩阵阵列。

在一个实施例中，本发明所提出的取样设备具有二维阵列形式的光源，用 来基于行、列、以及像素实现对反应腔/井的整个表面的照明。

取样设备还可具有控制单元，用来控制二维阵列的薄膜光传感器元件和/ 或光源。