[发明专利]相机组合件及用于安装相机组合件的系统

说明书

本发明提供用于实施用于分子生物学或遗传学应用的快速固定焦距透镜成像系统的技术及系统。特定来说，本发明提供用于允许在组装期间以最小量的调整精确对准此类成像系统的光学及成像组件的技术及结构。

相关申请案的交叉参考

本申请案依据35U.S.C.§119(e)主张2016年3月11日提出申请的第62/307,214号申请中的美国临时专利申请案且依据35U.S.C.§120主张2017年3月3日提出申请的第15/449,786号美国临时申请案的优先权权益，所述两个申请案特此出于所有目的而以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明大体来说涉及用于分子生物学或遗传学应用的成像系统，且特定来说涉及利用适合于供在将凝胶或印迹成像中使用的具有大的孔径的高速透镜的成像系统。

背景技术

用于分子生物学及遗传学应用的成像系统通常提供光学放大系统(例如，一或多个透镜)，其在与成像传感器的成像平面大体对准的聚焦平面上产生图像。此类成像传感器通常由其相应制造商作为独立式相机单元进行销售，其中成像传感器、相关联电子器件及冷却系统装纳于壳体内。壳体通常具螺纹透镜安装特征，且成像传感器的中心通常居中于螺纹透镜座架的中心且经定位使得透镜的可连接到透镜座架的聚焦平面可与传感器的成像板大体对准。一或多个安装特征通常位于壳体的外部表面上以允许将相机单元安装到(举例来说)三脚架或其它支撑结构。

此类成像系统通常经配置以在样本载台上接纳样本，例如，凝胶、印迹或其它大体平面样品。透镜/相机单元系统通常经配置以便使透镜聚焦于样本载台上以捕获样本的图像。

发明内容

本发明人已构想用于分子生物学或遗传学分析的成像系统，其利用具有大孔径(例如，具有小于或等于1.4的F数值)的固定焦距透镜(意味着此类透镜具有小于或等于透镜的有效孔径的焦距)来在包含非常低的照明条件下捕获图像。在如此做的进程中，本发明人确定市售相机单元需要广泛安装后调整以便校正通常将在变焦透镜成像系统或其它较小孔径相机系统中具有很少影响或不具有影响的相对微小不对准。此类较小孔径成像系统具有大的场深度，且因此透镜中心轴线、成像传感器成像平面及样本载台之间的微小不对准是不明显的，因为大的场深度可承受任何此类错误。本发明人已确定，透镜中心轴线、成像传感器成像平面及样本载台之间的甚至小的不对准可在快速透镜成像系统中产生不可接受的图像失真，这归因于此类透镜的非常浅的场深度。因此，本发明人已构想可在此类快速透镜成像系统中用于提供高精度放置需要最小量的安装后调整以便恰当地聚焦成像系统的光学及图像捕获组件的若干种技术及设备。

在分子生物学及遗传学分析应用中，生物样本可经受其中所述样本的组成物被呈某一形式的大体平面介质(例如，凝胶或印迹)反射的数种技术中的任一者。举例来说，特定样本中的分子可使用例如电泳等技术在凝胶内分离。通过施加电场，可致使样本的分子跨平面凝胶迁移；较大/较重分子将比较小/较轻分子跨凝胶移动缓慢，这导致分子跨越凝胶的基于大小的空间分散。例如分子电荷等其它因素也可影响分子跨凝胶的移动且因此影响分子的空间分散。一旦被分散，分子可任选地被转移到印迹薄膜或纸张以形成印迹。经空间分散分子可然后通过添加标记试剂/化合物或者结合到所关注分子的试剂/化合物而被标记，且所得经标记凝胶或印迹可经成像以获得对存在于样本中的各种分子的量的量化估计。在一些例子中，此量化可涉及测量由经标记分子发射的特定波长的光量，此光可归因于荧光，其中凝胶或印迹被暴露于特定波长的光，这刺激来自标记化合物的光电发射：生物发光(其中标记化合物可为生物性发光化合物)及化学发光(其中标记化合物可在与目标分子进行化学反应期间产生光)。本发明人开发出例如上文所描述的那些系统的成像系统，其可用于获得凝胶或印迹的图像以便量化此类样本中的分子构成；所讨论的成像系统可利用如下文所论述的高速透镜，以便充分地捕获基于发光的方法中所发射的发光(基于化学发光的方法中的发光量可为相当小的，例如，人眼不可见)。此类成像系统还可用于非发光方法，例如，染色或类似技术。