[发明专利]用于多表面成像的补偿器

说明书

技术领域

本发明一般涉及对分析样品进行成像和评估的领域。更具体地说，本发明涉及使用补偿器对支撑结构的多个表面上的分析样品进行成像和评估的技术。

背景技术

用于对支撑结构上的分析样品进行成像的应用越来越多。这些支撑结构可以包括多个基片，其上放置生物样品。例如，这些基片可以包括脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)探针，这些探针对于人类和其它生物体的基因中存在的核苷酸序列具有特异性。各种DNA或RNA探针可以被附连到这种支撑结构上的小的几何栅格或阵列中的特定位置上。根据所采用的技术，样品可以附加在支撑结构上的随机、半随机或预定的位置上。测试样品，例如，来自已知的人体或生物体，可以暴露于该阵列或栅格，使得互补的基因或片段与基片表面上各个位点处的探针杂交。在某些应用(比如测序)中，基因材料的模板或片段可以放置在各个位点上，并使得核苷或其它分子与模板进行杂交，从而确定模板的特性或序列。因此，这些位点可通过下列过程来检查：使特定频率的光在这些位点上进行扫描，从而用基因或片段发生杂交的那些位点处的荧光来识别该样品中的哪些基因或片段曾是存在的。

这些基片时常被称之为微阵列、基因或基因组芯片、DNA芯片、基因阵列，等等，并且还可以用于表达分布、监控表达等级、基因分型、测序等等。例如，诊断应用可以包括：评估特定病人的基因构成，用于确定是否有疾病状态或是否存在特定病症的征兆。这类基片的读取和评估都是本发明的重要部分。尽管微阵列允许呈现分开的生物组份以便批量处理和单独检测，但是在单次实验中可以检测的组份的数量受到系统分辨率的限制。此外，在某些方法中所使用的散装试剂十分昂贵，所以希望能减少使用量。本发明提供了能提高基于阵列的检测的效率以抵消这些限制的方法和组合物。还提供了其它优点并从下列描述中变得更加明晰。

发明内容

本发明提供一种新的方法，用于分析样品的成像和评估，以将成像和评估子系统的应用扩展到支撑样品的多个表面。支撑结构可以是，例如，流动单元，允许试剂流动通过该流动单元并与生物样品进行反应。由至少一个辐射源产生的激发辐射可以用于在多个表面上激发生物样品。采用这种方法，荧光辐射可以从生物样品上发射，并随后采用检测光学器件并在至少一个检测器上被捕获和检测到。返回的辐射可随后用于产生图像数据。这种多个表面的成像可按顺序或同时完成。另外，本发明的技术可以用于多种成像系统中的任何一种系统。例如，本发明技术有利于显微荧光和全内发射(TIR)方法。另外，在支撑结构的表面上可以按随机的位置或图案来呈现被成像的生物样品。

因此，本发明提供了一种对生物样品进行成像的方法，该方法包括使用检测器来检测放置在流动单元的第一表面上的生物样品的第一发射组分所发射出的辐射。流动单位被安置在成像站点上。该方法还包括在检测器和流动单元之间插入校正光学器件。该方法还包括使用检测器和校正光学器件来检测放置在流动单元的第二表面上的生物样品的第二发射组分所发射出的辐射。第一和第二表面都按一种方式排列，由此这些表面之一被放置在检测器和其它表面之间。另外，校正光学器件减小了这种排列方式在这些表面之一处引起的检测象差。该方法的步骤都是重复的，同时使流动单元保持在成像站点上。

本发明还提供成像系统，用于检测在多表面流动单元上的辐射。成像系统包括多表面流动单元，它具有放置在流动单元的第一和第二表面上的生物样品的第一和第二发射组分。成像系统也包括光具组，该光具组包括物镜、配置成通过物镜在第一发射组分上聚焦光具组的成像光学器件以及配置成在第二发射组分上聚焦光具组且配置成减小在第一或第二发射组分上的检测象差的校正光学器件。成像系统还包括辐射源，配置成引导激发辐射至第一和第二发射组分。另外，成像系统包括检测光学器件，配置成俘获通过光具组从第一和第二发射组分返回的发射辐射。此外，成像系统包括检测器，用于检测所俘获的辐射。

附图说明

图1是根据本发明用于生物样品成像系统的视图；

图2是根据本发明从支撑结构表面直接照射半共焦辐射生物位点和到半共焦返回辐射到检测器的实例性辐射线的透视图；

图3是根据本发明具有在支撑结构两个表面上引导出的激发辐射的实例性支撑结构的剖面视图；

图4是根据本发明具有空间排列图形的生物组分位点的阵列的实例性支持结构的透视图；

图5是根据本发明具有随机空间分布的生物组分位点的实例性支持结构的透视图；

图6是根据本发明具有支持结构多表面上引导出的激发辐射的实例性结构的剖面图；

图7是图示说明根据本发明在物镜和支撑结构之间的实例性尺寸；