[发明专利]用于高速分析多指数衰减函数类型实验数据的荧光寿命测量装置及其测量方法

权利要求书

1.一种荧光寿命测量装置，包括：

照射光发生器，其构造为产生照射光；

荧光光子检测器，其构造为用所述照射光照射包含荧光分子的两个或更多个样本，并收集由照射产生的荧光光子；

转换器，其构造为放大所述荧光光子，并将放大的荧光光子转换成荧光信号；以及

测量器，其构造为以如下方式独立地测量两个或更多个混合样本的荧光寿命：通过使用由一个值乘以模拟函数而获得的函数来分析逼近所述荧光信号的函数的数据，以获得与n个指数衰减常数τ₁，τ₂，…，τ_n和表示指数衰减函数的混合比例的n个常数c₁，c₂，…，c_n相关的2n个联立方程的解，所述一个值通过对所述荧光信号的函数进行积分而获得，

其中，通过将逼近所述荧光信号的函数定义为I(t)，使用以下等式计算I(t)：

其中，τ_i是第i个指数衰减常数，并且c_i是表示总函数中第i个指数衰减函数的混合比例的常数，

I(t)是测量数据并且f(t)是通过将对I(t)进行归一化使得I(t)的积分值变为1而获得的函数，并且f(t)是时间变量的概率分布函数的类型，

所述模拟函数被定义为g(t)，通过定义所述模拟函数g(t)来获得对与所述n个指数衰减常数τ₁，τ₂，…，τ_n和表示所述指数衰减函数的混合比例的n个常数c₁，c₂，…，c_n相关的所述2n个联立方程进行求解而得到的解，并且

所述模拟函数g(t)是根函数、正弦函数、余弦函数、超正弦函数、超余弦函数和贝塞尔函数中的一者。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，将通过对I(t)进行积分得到的值定义为f(t)，f(t)被归一化为1，使用以下等式计算：

其中，

3.根据权利要求2所述的装置，其中，通过将所述模拟函数定义为根函数g(t)，并且通过将对I(t)进行积分获得的值乘以所述模拟函数g(t)而获得的值由以下等式表示：

4.一种荧光寿命测量方法，包括：

产生照射光；

用所述照射光照射两个或更多个样本，并收集由照射产生的荧光光子；

将所述荧光光子转换成荧光信号；以及

以如下方式独立地测量两个或更多个混合样本的荧光寿命：通过使用由一个值乘以模拟函数而获得的函数来分析逼近所述荧光信号的函数I(t)的数据，以获得与n个指数衰减常数τ₁，τ₂，…，τ_n和表示指数衰减函数的混合比例的n个常数c₁，c₂，…，c_n相关的2n个联立方程的解，所述一个值通过对逼近所述荧光信号的函数I(t)进行积分而获得，

其中，使用以下等式计算所述荧光信号的函数I(t)：

其中，τ_i是第i个指数衰减常数，并且c_i是表示总函数中第i个指数衰减函数的混合比例的常数，

I(t)是测量数据并且f(t)是通过将对I(t)进行归一化使得I(t)的积分值变为1而获得的函数，并且f(t)是时间变量的概率分布函数的类型，

所述模拟函数被定义为g(t)，通过定义所述模拟函数g(t)来获得对与所述n个指数衰减常数τ₁，τ₂，…，τ_n和表示所述指数衰减函数的混合比例的n个常数c₁，c₂，…，c_n相关的所述2n个联立方程进行求解而得到的解，并且

所述模拟函数g(t)是根函数、正弦函数、余弦函数、超正弦函数、超余弦函数和贝塞尔函数中的一者。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，将通过对I(t)进行积分得到的值定义为f(t)，f(t)被归一化为1，使用以下等式计算：

其中，

6.根据权利要求5所述的方法，其中，通过将所述模拟函数定义为根函数g(t)，并且通过将对I(t)进行积分获得的值乘以所述模拟函数g(t)而获得的值由以下等式表示：