[发明专利]在发光成像中使用的设备和组成物及其使用方法

说明书

本申请涉及在发光成像中使用的设备和组成物及其使用方法。用于在发光成像中使用的设备包括光子超晶格，其包括具有第一折射率的第一材料。第一材料包括第一和第二主表面以及通过第一和第二主表面中的至少一个限定的第一和第二多个特征，光子超晶格支持以第一角度出来的第一波长和第二波长的传播。该设备还包括具有不同于第一折射率的第二折射率的第二材料。第二材料布置在第一和第二多个特征之内、之间或之上，并且包括第一和第二发光体。该设备还包括布置在第一材料的第一和第二主表面之一上的第一光学部件。第一光学部件接收由第一发光体以第一角度发射的在第一波长处的冷光，并且接收由第二发光体以第一角度发射的在第二波长处的冷光。

本申请是申请日为2017年3月23日，申请号为201780005281.1，发明名称为“在发光成像中使用的基于光子超晶格的设备和组成物及其使用方法”的申请的分案申请。

通过引用并入任何优先权申请

本申请要求2016年3月24日提交的美国临时申请号62/312,704的优先权利益，该临时申请特此通过引用被并入。

领域

本申请一般涉及发光成像。

背景

由行业领跑者开发的某些最先进的测序工具依赖于各种“合成测序(SBS)”化学物质来确定多核苷酸序列，例如DNA或RNA序列。测序可以涉及使用发光成像例如荧光显微镜检查系统以通过它们各自的荧光标记的发射波长来识别核苷酸或相同核苷酸的局部化聚簇。尽管在开发中的一些SBS化学物质可能需要至少一种染料，但在商业系统中通常使用多种荧光染料(多达4种)，以便唯一地识别多核苷酸中的核苷酸，例如DNA中的A、G、C和T核苷酸。

概述

本发明的实施例提供了用于在发光成像中使用的基于光子超晶格的设备和组成物以及使用其的方法。

依据一个方面，提供了一种用于在发光成像中使用的设备。设备可以包括光子超晶格，光子超晶格包括第一材料，第一材料具有第一折射率。第一材料可以包括第一主表面和第二主表面以及通过第一主表面和第二主表面中的至少一个限定的第一多个特征和第二多个特征，第一多个特征中的特征在至少一个特性上不同于第二多个特征中的特征。光子超晶格可以支持大约在第一角度下从光子超晶格出来的第一波长和第二波长的传播，第一波长和第二波长由不选择性地在第一角度下从光子超晶格传播出的第一非传播波长从彼此分离。该设备还可以包括具有不同于第一折射率的第二折射率的第二材料。第二材料可以布置在第一多个特征和第二多个特征内、之间或之上，并且可以包括第一发光体和第二发光体。该设备还可以包括布置在第一材料的第一主表面和第二主表面之一上的第一光学部件。第一光学部件可以接收由第一发光体大约在第一角度下发射的在第一波长处的冷光，并且可以接收由第二发光体大约在第一角度下发射的在第二波长处的冷光。

可选地，光子超晶格还包括具有不同于第一折射率和第二折射率的第三折射率的第三材料。第三材料可以布置在第一多个特征和第二多个特征中的至少一个上，以及第二材料可以布置在第三材料上。

此外或替代地，第一多个特征和第二多个特征分别可选地可以包括第一多个井和第二多个井。

此外或替代地，第二材料可选地还可以包括第三发光体和第四发光体。光子超晶格还可以支持大约在第一角度下从光子超晶格出来的第三波长和第四波长的传播，第三波长和第四波长可以由不选择性地在第一角度下传播的第二非传播波长从彼此分离。光学部件可以接收由第三发光体大约在第一角度下发射的在第三波长处的冷光，并且可以接收由第四发光体大约在第一角度下发射的在第四波长处的冷光。可选地，第一发光体耦合到第一核酸，第二发光体耦合到不同于第一核酸的第二核酸，第三发光体耦合到不同于第一核酸和第二核酸的第三核酸，以及第四发光体耦合到不同于第一核酸、第二核酸和第三核酸的第四核酸。

此外或替代地，第一发光体可选地耦合到第一核酸，以及第二发光体可选地耦合到不同于第一核酸的第二核酸。