專利名稱：用于化學(xué)反應(yīng)和/或生化反應(yīng)的光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)控反應(yīng)、特別是但非排它性地用于監(jiān)控從發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或者生化反應(yīng)的容器中所放射出來(lái)的光的光學(xué)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
許多化學(xué)反應(yīng)和生化反應(yīng)，產(chǎn)生可檢測(cè)的光信號(hào)，比如在特定反應(yīng)條件下出現(xiàn)的或者變化的熒光、化學(xué)發(fā)光(chemiluminescent)或者生物發(fā)光(bioluminescent)信號(hào)。由于試劑的原因或者在某些條件下發(fā)光反應(yīng)的結(jié)果，例如，由于施加了激勵(lì)能量，會(huì)發(fā)出這樣的信號(hào)，或者可能是由反應(yīng)本身生成而發(fā)出這樣的信號(hào)。檢測(cè)這些光信號(hào)可以用于各種用途。具體地，它們可以檢測(cè)反應(yīng)的發(fā)生，這可以表示在測(cè)試樣本中出現(xiàn)了或者少了特定的試劑，或者提供與特定反應(yīng)的過(guò)程或者動(dòng)力學(xué)有關(guān)的信息。雖然，“光”一詞通常用于包括可見光，要理解的是，可以從反應(yīng)中放射出來(lái)的、并可以檢測(cè)到的光學(xué)信號(hào)還出現(xiàn)在光譜的紅外線和/或紫外線部分，“光” 一詞旨在涵蓋所有能從反應(yīng)中放射出來(lái)的具有能檢測(cè)到的任何波長(zhǎng)的光學(xué)信號(hào)。在許多例子下，反應(yīng)混合物含有的“發(fā)信號(hào)”試劑會(huì)多于一種，會(huì)需要隨時(shí)間變化來(lái)檢測(cè)或者監(jiān)控其光信號(hào)，以提供與特定反應(yīng)的發(fā)生、性質(zhì)或者過(guò)程有關(guān)的全面信息。一個(gè)監(jiān)控可檢測(cè)信號(hào)特別是熒光信號(hào)的具體的反應(yīng)例子是核酸擴(kuò)增技術(shù)，尤其是聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)。通過(guò)聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)使DNA擴(kuò)增是分子生物學(xué)的技術(shù)基礎(chǔ)。PCR 是檢測(cè)樣本中出現(xiàn)特定的核酸所廣泛使用且有效的技術(shù)，甚至是在目標(biāo)核酸的相對(duì)量低的場(chǎng)合下。因此，它在各種領(lǐng)域，包括診斷和檢測(cè)領(lǐng)域，以及在研究時(shí)，都是有用的。用PCR進(jìn)行核酸分析要求準(zhǔn)備樣本、擴(kuò)增和產(chǎn)品分析。雖然這些步驟是按順序進(jìn)行的，擴(kuò)增和分析可以同時(shí)發(fā)生。在PCR的過(guò)程中，通過(guò)一系列的重復(fù)(reiteration)循環(huán)步驟使特定目標(biāo)的核酸擴(kuò)增，在所述循環(huán)步驟中，在相對(duì)高的溫度下使反應(yīng)混合物中的核酸變性，例如在95°C下變性(denature)(變性)，然后將反應(yīng)混合物冷卻到一個(gè)溫度，在該溫度下，短的寡核苷酸引物(Oligonucleotide primer)結(jié)合到單鏈目標(biāo)核酸，例如，在55°C (退火)。之后，使用聚合酶(polymerase enzyme酶)將所述引物延長(zhǎng)，例如在72°C下(延長(zhǎng))，使得其原始的核酸序列得以復(fù)制。重復(fù)變性、退火和延長(zhǎng)這樣的周期導(dǎo)致樣本中所出現(xiàn)的目標(biāo)核酸的量以指數(shù)級(jí)別增加?？梢栽跀U(kuò)增之前在PCR混合物中加入DNA染料或熒光探針，用于分析在擴(kuò)增過(guò)程中PCR的進(jìn)展。這些動(dòng)力學(xué)測(cè)量法可以對(duì)原始樣本中出現(xiàn)的核酸進(jìn)行量化。在一些系統(tǒng)中，樣本分析和擴(kuò)增是在同一個(gè)儀器中的同一個(gè)試管內(nèi)同時(shí)發(fā)生。由于不需要從樣本的密閉容器取出它們進(jìn)行進(jìn)一步的分析，這樣的合并方法減少了對(duì)樣本的處理、節(jié)省時(shí)間并極大地降低了用于后繼反應(yīng)的產(chǎn)品被污染的風(fēng)險(xiǎn)。將擴(kuò)增和產(chǎn)品分析結(jié)合起來(lái)的概念已經(jīng)成為已知的“實(shí)時(shí)” PCR。但是，這些系統(tǒng)從系統(tǒng)內(nèi)的多個(gè)不同的熒光團(tuán)產(chǎn)生的信號(hào)復(fù)雜且經(jīng)常重疊，這個(gè)事實(shí)意味著需要復(fù)雜的信號(hào)解析來(lái)判斷來(lái)自各熒光團(tuán)的信號(hào)的強(qiáng)度。因?yàn)镻CR通常是在特殊構(gòu)造的熱循環(huán)儀中進(jìn)行的，比如在干式加熱器(block heater)中，其中同時(shí)容納多個(gè)反應(yīng)器的陣列，其復(fù)雜性進(jìn)一步混起來(lái)。然后這些被一起循環(huán)，監(jiān)控每個(gè)容器產(chǎn)生的信號(hào)。當(dāng)前的PCR熒光測(cè)定(fluorimetry)系統(tǒng)經(jīng)常要依賴于檢測(cè)系統(tǒng)，比如單色檢測(cè)器(CXD、光電二極管(photodiode)、PMT、CMOS檢測(cè)器，等等)，這些檢測(cè)器本身僅檢測(cè)有光出現(xiàn)或者無(wú)光，但是不能區(qū)分不同波段或者顏色的光的量。因此，它們不能直接區(qū)別各種不同的熒光團(tuán)信號(hào)。這個(gè)問(wèn)題經(jīng)常是用外部手段，將光分成或者過(guò)濾成不同的波段，在檢測(cè)器的不同點(diǎn)上或者在不同的時(shí)間點(diǎn)上來(lái)檢測(cè)。這些外部手段增加了儀器的成本、大小和復(fù)雜性。這樣的外部手段經(jīng)常需要精確地安裝以進(jìn)行光學(xué)校準(zhǔn)，這樣會(huì)減小儀器的魯棒性或者產(chǎn)生與安裝有關(guān)的尺寸、重量和成本。許多PCR分析有用的應(yīng)用依賴于多個(gè)波段的讀數(shù)，并且都需要測(cè)量所使用的每個(gè)容器，因此，如果一個(gè)儀器的光學(xué)設(shè)備需要重新調(diào)準(zhǔn)以讀取不同的波段或者容器，不可避免地增加了獲得一系列讀數(shù)所花費(fèi)的時(shí)間(例如，濾光輪的運(yùn)動(dòng)或者孔之間光學(xué)系統(tǒng)的掃描會(huì)不可避免地導(dǎo)致延遲，在任何情況下，如果采集不是同時(shí)發(fā)生的話，它們所花費(fèi)的時(shí)間更長(zhǎng))。這樣的效果是減小了最大采集速率(rate of acquisition)，從而減小了對(duì)測(cè)量結(jié)果的時(shí)間分辨率，當(dāng)所述采集是在反應(yīng)過(guò)程中，比如在用于溶融分析的溫度下降(ramp)的過(guò)程中進(jìn)行時(shí)，這是至關(guān)重要的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，要有一種方法能夠同時(shí)辨別和檢測(cè)多個(gè)不同的反應(yīng)器放射出來(lái)的不同波長(zhǎng)的光將是有用的。相應(yīng)地，在當(dāng)前發(fā)明的第一方面，提供了一種用于檢測(cè)在多個(gè)反應(yīng)器中的至少一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)或者生化反應(yīng)所放射出來(lái)的光的光譜的裝置，各反應(yīng)器包括具有發(fā)光區(qū)域的容納部，光可從所述發(fā)光區(qū)域射出，所述裝置包括具有小孔陣列的遮擋單元，光可從所述小孔通過(guò)，各小孔基本上比所述反應(yīng)器的容納部的發(fā)光區(qū)域小，各反應(yīng)器附近有一個(gè)或多個(gè)所述小孔；以及光檢測(cè)設(shè)備，用于基本上同時(shí)檢測(cè)從所述化學(xué)反應(yīng)或者生化反應(yīng)經(jīng)由所述小孔陣列發(fā)射出來(lái)的光的光譜。。此處所用的“反應(yīng)器”的表述指的是任何形式的、其中可進(jìn)行反應(yīng)的載體或者容器。因此，它包括反應(yīng)試管、反應(yīng)板中的井孔以及玻片或薄片。通常所述光譜是特定試劑，如出現(xiàn)在化學(xué)或者生化反應(yīng)中的染劑，的特征，因此具有那種特征的光譜的信號(hào)出現(xiàn)了或者缺少、或者強(qiáng)度可以指示所述反應(yīng)混合物的性質(zhì)或者狀態(tài)。如此處所用的，“化學(xué)反應(yīng)或者生化反應(yīng)”的表述包括試劑會(huì)共同發(fā)生反應(yīng)來(lái)產(chǎn)生新的或者不同的試劑或者產(chǎn)品的各種操作，并包括處理樣本，以判斷在變化的條件下，比如溫度、電化學(xué)電勢(shì)或者時(shí)間的變化，試劑中發(fā)生的變化。因此，所述表述包括像試劑的溶點(diǎn)分析之類的操作以及像PCR之類的反應(yīng)。在一個(gè)實(shí)施例中，所述裝置進(jìn)一步包括用于將從所述遮擋單元的小孔中發(fā)出的光分散為色散光譜的散光設(shè)備。該散光設(shè)備可以是分光器，比如棱鏡(prism)或者衍射光柵 (diffraction grating)0所述裝置可以進(jìn)一步包括多個(gè)光波導(dǎo)，被設(shè)置來(lái)將從所述遮擋單元的小孔所發(fā)出來(lái)的光引導(dǎo)到所述散光設(shè)備。在一個(gè)實(shí)施例中，所述光檢測(cè)設(shè)備包括一個(gè)平面，在該平面上生成來(lái)自于所述孔的光的色散光譜，并包括一個(gè)或多個(gè)用于檢測(cè)所述色散光譜內(nèi)的具體光譜的檢測(cè)器。所述散光設(shè)備可以包括用于將所述光分散成不同波段的分光設(shè)備。所述裝置可以包括被設(shè)置成將從所述遮擋單元內(nèi)的小孔發(fā)出的光引導(dǎo)到所述光檢測(cè)設(shè)備的多個(gè)光波導(dǎo)。在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)每個(gè)反應(yīng)器，所述遮擋單元包括至少兩個(gè)小孔，所述多個(gè)光波導(dǎo)中的每一個(gè)被設(shè)置成以將各小孔發(fā)出的光引導(dǎo)到所述光檢測(cè)設(shè)備，其中每個(gè)反應(yīng)器的一個(gè)光的波導(dǎo)將所述光引導(dǎo)到所述光檢測(cè)設(shè)備的一部分來(lái)檢測(cè)所述光的一個(gè)特定光譜，每個(gè)反應(yīng)器的另一個(gè)波導(dǎo)將所述光引導(dǎo)到所述光檢測(cè)設(shè)備的另一部分來(lái)檢測(cè)所述光的一個(gè)特定波長(zhǎng)。在這個(gè)實(shí)施例中，所述光檢測(cè)設(shè)備的不同部分可以包括對(duì)所述光的不同光譜敏感的光傳感器?？梢栽谒龉獠▽?dǎo)與所述光檢測(cè)設(shè)備的不同部分之間放置濾光片，每個(gè)濾光片讓所述光的不同光譜通過(guò)，到達(dá)所述光檢測(cè)設(shè)備的各相應(yīng)部分。根據(jù)所述裝置的其它單元，可以有其它優(yōu)點(diǎn)——比如，同時(shí)從所述或各容器采集每個(gè)波段意味著，在所述激勵(lì)源可能會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)的系統(tǒng)中，將采集相等激勵(lì)水平的每個(gè)波段和容器。所述容器內(nèi)出現(xiàn)任何物理變化時(shí)，比如容器移動(dòng)或者形成氣泡，成分的冷凝或者運(yùn)動(dòng)會(huì)相等地影響每個(gè)波段的采集。在使用一種染色劑的量(經(jīng)常是被動(dòng)的)來(lái)使另一種 (經(jīng)常是主動(dòng)的)染色劑的量正常化的場(chǎng)合下這是較大的優(yōu)點(diǎn)。由于不需要例如通過(guò)物理運(yùn)動(dòng)來(lái)改變采集波段或者容器/檢測(cè)器校準(zhǔn)，所述檢測(cè)器可以采集具有最小中斷的數(shù)據(jù)。由于所述檢測(cè)器可以采集所有可用的波段，像采集波段的任何子集一樣容易，就不需要用縮減的波段集合來(lái)工作，這樣增加了后面分析的機(jī)會(huì)。在機(jī)器內(nèi)的物理校準(zhǔn)同樣變得不那么至關(guān)重要，因?yàn)樗鰴z測(cè)器僅需要對(duì)準(zhǔn)所容器，而不非外部濾光器，等等，通過(guò)處理所述檢測(cè)器的圖像，例如圖案識(shí)別和/或?qū)ξ粯?biāo)記 (registration mark)，可以校準(zhǔn)任何的未對(duì)準(zhǔn)。為了例如使用熒光信號(hào)試劑從化學(xué)反應(yīng)或者生化反應(yīng)中生成可檢測(cè)的信號(hào)，經(jīng)常需要照亮反應(yīng)混合物來(lái)提供光能，例如供熒光團(tuán)吸收，以讓它發(fā)出其特征光譜的光。可以連續(xù)監(jiān)控所述信號(hào)，或者僅在每個(gè)熱循環(huán)期間特定的時(shí)間點(diǎn)取得所述信號(hào)， 使得可以了解它在循環(huán)次數(shù)上的變化。根據(jù)第二個(gè)方面，本發(fā)明提供一種用于檢測(cè)在多個(gè)反應(yīng)器中的至少一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)或者生化反應(yīng)所發(fā)射出來(lái)的光的光譜的裝置，每個(gè)反應(yīng)器包括具有發(fā)光區(qū)域的容納部，光可從所述發(fā)光區(qū)域射出，所述裝置包括具有與各反應(yīng)器相靠近的小孔的遮擋單元，光可從所述小孔通過(guò)；多個(gè)光波導(dǎo)，用以將來(lái)自所述遮擋單元中的小孔的光引導(dǎo)到散光設(shè)備，所述散光設(shè)備用于將來(lái)自各光波導(dǎo)的光分散成色散光譜；以及光檢測(cè)設(shè)備，用于基本上同時(shí)檢測(cè)所述光的色散光譜中的光譜。
如上文所提到的，所述散光設(shè)備可以包括棱鏡或者衍射光柵。所述裝置可以還包括輸出陣列單元，該輸出陣列單元具有以預(yù)定陣列在所述散光設(shè)備附近排列的多個(gè)輸出孔，其中各光波導(dǎo)包括第一端和第二端，所述第一端被約束為接收來(lái)自所述遮擋單元中的各相應(yīng)小孔的光，所述第二端被約束在所述輸出陣列單元中各相應(yīng)輸出孔處，以將光引導(dǎo)到所述散光設(shè)備。所述光檢測(cè)設(shè)備可以包括一個(gè)平面，在該平面上生成來(lái)自于每個(gè)孔的光的色散光譜，并包括一個(gè)或多個(gè)用于檢測(cè)所述色散光譜內(nèi)的具體光譜的檢測(cè)器。所述平面可以是所述檢測(cè)器的感測(cè)表面，或者可以是在所述檢測(cè)器的光學(xué)單元上的圖像平面，所述光學(xué)單元可以含有適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)器件以將所述平面成像在感應(yīng)表面上。所述輸出陣列單元內(nèi)的輸出孔陣列可以設(shè)置成，使得在所述光檢測(cè)設(shè)備的平面上的色散光譜至少在下面的光譜范圍內(nèi)不會(huì)重疊該光譜范圍內(nèi)有從所述容器發(fā)出的、并傳給所述傳感器的有效光(significant light)，并且該光譜范圍內(nèi)傳感器具有高靈敏性 (significant sensitivity)。當(dāng)然，顯而易見的是，可以認(rèn)為所述色散光譜是從深紫外線延伸到遠(yuǎn)紅外線，這些波長(zhǎng)會(huì)重疊，但是在不希望這些波長(zhǎng)的光被發(fā)出的情況下這些波長(zhǎng)的光可被有效地忽略，以及/或者所述光學(xué)器件(例如，棱鏡)可以不傳輸這些光，以及/或者所述傳感器對(duì)這些光不是特別靈敏。即使是這樣，在所述傳感器上可以有濾光器來(lái)阻擋紅外線(IR)等等一這意味著如果一個(gè)光譜的頂部分與另一個(gè)光譜重疊是無(wú)影響的，因?yàn)樗鰝鞲衅鞑粫?huì)檢測(cè)到重疊的頂光。還可以選擇所述布置以有效地使用所述光檢測(cè)設(shè)備的平面，例如，匹配其縱橫比(aspect ratio)，并在所述色散光譜之間僅提供剛好夠的空間，以基本上防止所述光譜之間的串?dāng)_)。這樣的布置通過(guò)在較大面積的平面內(nèi)提供讀數(shù)， 可以提高測(cè)量的信噪比。在一個(gè)實(shí)施例中，在所述輸出陣列單元內(nèi)的所述輸出孔陣列的面積比與所述反應(yīng)器陣列相對(duì)應(yīng)的小孔陣列的面積小。任意實(shí)施例的裝置還可包括對(duì)應(yīng)每個(gè)反應(yīng)器的、設(shè)置在遮擋單元內(nèi)靠近每個(gè)反應(yīng)器的附加與和激勵(lì)光源之間的附加光波導(dǎo)，用于將來(lái)自于所述激勵(lì)光源的光引導(dǎo)到每個(gè)所述反應(yīng)器?？梢杂卸鄠€(gè)激勵(lì)光源，它們可以提供具有相同光譜或者不同光譜的激勵(lì)光，來(lái)自于每個(gè)激勵(lì)光源的激勵(lì)光被經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)附加光波導(dǎo)被引導(dǎo)到每個(gè)所述反應(yīng)器。因此，可以提供多個(gè)激勵(lì)光源設(shè)置成使得每個(gè)光源將光引導(dǎo)到所述附加光波導(dǎo)中。可替換的是，可以給每個(gè)反應(yīng)器提供多個(gè)附加光波導(dǎo)，每個(gè)波導(dǎo)引導(dǎo)一個(gè)或多個(gè)激勵(lì)光源的激勵(lì)光。合適的激勵(lì)光源包括UV、鹵光(halogen)、氙(Xenon)或者熒光燈、發(fā)光二極管、激光或者這些光源的組合。這個(gè)激勵(lì)促使包含在反應(yīng)器中的熒光染色劑或者標(biāo)記發(fā)出具有適于所述檢測(cè)器的類型的光譜范圍內(nèi)的特征光譜，然后這可以由所述檢測(cè)器檢測(cè)到。激勵(lì)光源優(yōu)選的是限制在所述光譜的區(qū)域，該區(qū)域與大部分信息類發(fā)光波長(zhǎng)，例如，任何熒光團(tuán)的峰值發(fā)光波長(zhǎng)相區(qū)別，減少了濾光的需要，使得可以利用所述光譜更大一部分，而不會(huì)受到反射的激勵(lì)的干擾。例如，因?yàn)樽畛Ｊ褂玫臒晒鈭F(tuán)發(fā)出較長(zhǎng)波長(zhǎng)的光，紫外線和藍(lán)色激勵(lì)光源是有用的。

例如，通過(guò)使用所設(shè)置的單色(dichroic)鏡將所定位的、以直接發(fā)光的一個(gè)光源的光傳送到所述波導(dǎo)中，并將光從所設(shè)置的、以垂直于所述波導(dǎo)發(fā)光的另一個(gè)光源的光反射到所述波導(dǎo)中，可以實(shí)現(xiàn)將多個(gè)激勵(lì)光源引導(dǎo)到同一個(gè)波導(dǎo)?？梢允褂镁哂邢嗤庾V的多個(gè)光源來(lái)增加激勵(lì)光的能量，或者可以使用不同光譜的光源，例如，在設(shè)計(jì)每個(gè)光源以給特定的一組熒光團(tuán)提供可接受的激勵(lì)之處。在提供多個(gè)光源之處，可以單獨(dú)控制它們(在強(qiáng)度和光譜方面)，以在出現(xiàn)受控的激勵(lì)光譜時(shí)可以采集。例如，常見的應(yīng)用是從FAM和VIC染色劑得到所發(fā)出的熒光，其中帶有適當(dāng)濾光器的藍(lán)色LED提供與所述FAM染色劑相匹配的激勵(lì)，帶有適當(dāng)濾光器的綠色LED提供與所述VIC染色劑相匹配的激勵(lì)。當(dāng)從所述FAM染色劑采集光譜時(shí)，通過(guò)僅點(diǎn)亮所述藍(lán)色LED，可以得到較好的讀數(shù)，因?yàn)椴粫?huì)出現(xiàn)所述綠色LED激勵(lì)光與所述FAM光在相似的波長(zhǎng)進(jìn)行干擾。然后可以單獨(dú)點(diǎn)亮所述綠色LED，以從所述VIC染色劑采集光譜。所述裝置還可以包括一個(gè)或多個(gè)額外的光波導(dǎo)，設(shè)置所述光波導(dǎo)以將來(lái)自于一個(gè)或多個(gè)激勵(lì)光源的光引導(dǎo)到所述輸出陣列單元，而不照射任何反應(yīng)器。這樣的光波導(dǎo)還可以包括濾光器，例如中密度濾光器，以降低從所述激勵(lì)光源引導(dǎo)到所述輸出陣列單元的光密度。這些額外的光導(dǎo)讓激勵(lì)源的強(qiáng)度和光譜能用和從所述反應(yīng)器所發(fā)出的和反射的光同樣的方法同時(shí)來(lái)測(cè)量。這是一個(gè)比值度量(ratio metric)測(cè)量的例子，其中將所述反應(yīng)器發(fā)出的光與所述激勵(lì)源的光譜和強(qiáng)度進(jìn)行比較，以產(chǎn)生較為精確的測(cè)量結(jié)果，該結(jié)果受到激勵(lì)源強(qiáng)度和光譜的變化的影響減小了。所述至少一個(gè)反應(yīng)器優(yōu)選的是形成為大體上為錐形構(gòu)造，并可以由毛細(xì)管形成。優(yōu)選的是，所述發(fā)光區(qū)域是在所述容納部(receptacle)的頂部，但是它可以是在所述容納部的側(cè)面或者在所述容納部的底部。所述遮蓋單元可以通過(guò)安裝有反應(yīng)器的加熱裝置提供。在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種用于檢測(cè)在反應(yīng)器陣列的多個(gè)反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)或者生化反應(yīng)所發(fā)射出來(lái)的光的光譜的裝置，每個(gè)反應(yīng)器包括包括具有發(fā)光區(qū)域的容納部，光可從所述發(fā)光區(qū)域射出，對(duì)每個(gè)反應(yīng)器，所述裝置包括至少一個(gè)光波導(dǎo)以將來(lái)自所述發(fā)光區(qū)域的光引導(dǎo)到散光設(shè)備，所述散光設(shè)備用于將來(lái)自光波導(dǎo)的光分散成色散光譜，所述裝置還包括用于基本上同時(shí)檢測(cè)所述光的色散光譜中的光譜的光檢測(cè)設(shè)備；以及至少一個(gè)用于將激勵(lì)光提供給所述反應(yīng)器的容納部的激勵(lì)裝置。優(yōu)選的是，所述激勵(lì)裝置包括用于每個(gè)反應(yīng)器的第二光波導(dǎo)，用于將來(lái)自于激勵(lì)光源的激勵(lì)光引導(dǎo)到所述反應(yīng)器的容納部。所述激勵(lì)裝置優(yōu)選的是包括設(shè)置在所述反應(yīng)器的容納部?jī)?nèi)或者附近的激勵(lì)光源。所述激勵(lì)光源優(yōu)選的是包括發(fā)光二極管(LED)。所述散光設(shè)備可以包括棱鏡或者衍射光柵。優(yōu)選的是，所述發(fā)光區(qū)域是在所述容納部的頂部，和/或在所述托座部分的側(cè)面和/或在所述托座部分的底部。所述光檢測(cè)設(shè)備可能包括CXD或者CMOS檢測(cè)器。所述多個(gè)反應(yīng)器可以是包含在多孔板內(nèi)，比如在48、96或者384孔板內(nèi)。所述裝置可以進(jìn)一步包括具有干式加熱器的熱循環(huán)儀，以保持住所述多孔板。所述特定光譜可以是反應(yīng)器內(nèi)的特殊試劑的特征或者是特殊試劑的狀態(tài)，并且/ 或者可以從反應(yīng)中存在的單種類熒光團(tuán)生成。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述化學(xué)反應(yīng)或者生化反應(yīng)是在存在至少一種熒光團(tuán)時(shí)進(jìn)行的聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)，所述熒光團(tuán)可選自下組嵌入核酸的熒光團(tuán)，如嵌入染料；與核酸雜交的熒光團(tuán)，如標(biāo)記雜交探針；通過(guò)PCR工藝修飾的熒光團(tuán)，如標(biāo)記消化探針；之間有熒光能量轉(zhuǎn)移的熒光團(tuán)，如熒光標(biāo)記探針；以及其它熒光探針。所述熒光團(tuán)優(yōu)選的是連接于特異性雜交至PCR的目標(biāo)核酸序列的第一寡聚核苷酸探針的熒光標(biāo)記，并且其中所述第一寡聚核苷酸探針含有第二熒光團(tuán)，當(dāng)該第二熒光團(tuán)和所述熒光標(biāo)記一起存在于所述探針上時(shí)，能夠和所述熒光標(biāo)記交換熒光能量，其中在所述PCR中應(yīng)用具有5’-3’外切酶活性的聚合酶，以在所述反應(yīng)的延伸階段消化結(jié)合在目標(biāo)核酸上的任何第一探針。如果必要的話，可以提供冷卻設(shè)備或者冰箱設(shè)備用于冷卻所述光檢測(cè)設(shè)備，特別是當(dāng)這是CCD時(shí)，以增加信噪比并獲得更為準(zhǔn)確的讀數(shù)。


通過(guò)示例的方式參考以下附圖以更充分地描述本發(fā)明的各種實(shí)施例，其中圖1顯示的是用于檢測(cè)PCR系統(tǒng)中的光的光學(xué)系統(tǒng)的第一實(shí)施例的示意圖；圖2顯示的是用于檢測(cè)PCR系統(tǒng)中的光的光學(xué)系統(tǒng)的第二實(shí)施例的示意圖；圖3顯示的是用于檢測(cè)PCR系統(tǒng)中的光的光學(xué)系統(tǒng)的第三實(shí)施例的示意圖；圖4顯示的是用于檢測(cè)PCR系統(tǒng)中的光的光學(xué)系統(tǒng)的第四實(shí)施例的示意圖；圖5顯示的是在圖1的實(shí)施例中使用的陣列板的俯視圖；圖6顯示的是圖1的實(shí)施例中的圖像區(qū)域的俯視圖；圖7顯示的示意圖與圖1類似，但是在光學(xué)系統(tǒng)中包括有激勵(lì)；圖8顯示的示意圖與圖1類似，但是是它的一種替代構(gòu)造；圖9顯示的示意圖與圖8類似，但是與圖7的系統(tǒng)類似，在光學(xué)系統(tǒng)中包括有激勵(lì)；圖10顯示的是用于檢測(cè)PCR系統(tǒng)中的光的光學(xué)系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖11顯示的示意圖與圖10類似，但是在光學(xué)系統(tǒng)中包括有激勵(lì)；圖12顯示的是用于檢測(cè)PCR系統(tǒng)中的光的光學(xué)系統(tǒng)的進(jìn)一步實(shí)施例的示意圖；圖13顯示的示意圖與圖12類似，但是在光學(xué)系統(tǒng)中包括激勵(lì)；圖14顯示的是用于檢測(cè)PCR系統(tǒng)中的光的光學(xué)系統(tǒng)的再進(jìn)一步實(shí)施例的示意圖；圖15顯示的示意圖與圖14類似，但是沒有單獨(dú)的激勵(lì)LED ；圖16顯示的是圖13的系統(tǒng)的部分放大視圖；圖17顯示的是與圖16類似的放大視圖，但是顯示的是圖15的那個(gè)系統(tǒng)的一部分；圖18顯示的是與圖17對(duì)應(yīng)的俯視圖；圖19顯示的是與圖17類似的視圖，但是是它的一種替代構(gòu)造；圖20顯示的是與圖19對(duì)應(yīng)的俯視圖。
具體實(shí)施例方式因此，首先轉(zhuǎn)到圖1，圖1顯示了具有多個(gè)井孔2的多井孔陣列1，在所述多個(gè)井孔中放置反應(yīng)器3。如現(xiàn)有技術(shù)的這種陣列一樣，陣列1可能具有任意數(shù)目的井孔，例如48 個(gè)、96個(gè)或者384個(gè)。陣列1可以被設(shè)置在熱循環(huán)儀的干式加熱塊4之中，這是本領(lǐng)域已知的。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人顯而易見的是，在反應(yīng)器3中放入了所要用的試劑之后，可以將反應(yīng)器密封，且可在它上面可以放置一個(gè)熱蓋(heated lid)。密件墊通常是由透明的塑料材料構(gòu)成，附著在所述反應(yīng)器和熱蓋的邊沿，熱蓋用于給反應(yīng)器邊沿處的密封墊上提供壓力，并將其加熱以減少在密封墊內(nèi)側(cè)的冷凝液，熱蓋通常也是透明的或具有適當(dāng)?shù)目鬃尮鈴乃龇磻?yīng)器內(nèi)透出，這些要素在圖中未示，因?yàn)樗鼈儾皇潜景l(fā)明的一部分而是眾所周知的。如圖1所示，設(shè)置有遮擋板5，它可以是位于所熱蓋之上和/或位于密封墊之上，如果有的話。遮擋板防止光從反應(yīng)器3漏出，而只讓光從位于遮擋板5中、與每個(gè)反應(yīng)器3的大致中心點(diǎn)對(duì)應(yīng)的小孔6透出，從而確保最大量的光撞擊在小孔6上。在每個(gè)小孔6中插入光纖7，光纖7將來(lái)自于所述反應(yīng)器的光引導(dǎo)朝向散光單元，比如棱鏡8。每根光纖7的一端安裝在小孔6內(nèi)或者在小孔6之處，另一端安裝在陣列板9中的小孔30內(nèi)或者小孔30 處，如圖5所示。顯而易見的是，光纖7引導(dǎo)從每個(gè)反應(yīng)器發(fā)出的光，并將其以預(yù)定陣列導(dǎo)向棱鏡8。預(yù)定陣列的小孔30布局如圖5所示，有效地將來(lái)自于大陣列的光陣重新排列成陣列，如果反應(yīng)器3的長(zhǎng)度大約和其寬度相同，所述大陣列的光陣的形狀大約為方形，在所述重新排列的陣列中，光纖的端部在一個(gè)維度(在圖5中是豎向的)比另一個(gè)方向(在圖 5中是水平的)更緊湊地在一起。也可以提供要被加熱的遮擋板5，例如讓電流流經(jīng)電阻元件，因而如果需要的話它還起到熱蓋的作用。在這種情況下，優(yōu)選的是所選擇的光纖是對(duì)所述熱蓋所需的溫度具有耐受力的。因此，來(lái)自于陣列板9中的光纖7的端部的光被沿著光路徑11引導(dǎo)到棱鏡8(或者其它散光單元，比如衍射光柵)，棱鏡8將來(lái)自于每根光纖7 (也就是來(lái)自于每個(gè)反應(yīng)器) 的光散開成全光譜12，如圖1所示，進(jìn)入檢測(cè)器10。整個(gè)光譜投影在檢測(cè)器10中圖像平面 13上，如圖6所示。通過(guò)這種方式，將來(lái)自于所有反應(yīng)器所放射出來(lái)的光的整個(gè)光譜同時(shí)提供到檢測(cè)器10處。因此可以看到，選擇陣列板9中的陣列間隔，使得當(dāng)由棱鏡8散開至檢測(cè)器10中的圖像平面13上時(shí)，光譜12在一個(gè)方向上相對(duì)緊湊以使得所述光譜的高度合理地隔開，并光譜12在其它方向上充分地間隔開以使色散光譜不重疊。由于孔的直徑基本上小于所述反應(yīng)器的頂部區(qū)域尺寸，陣列板9內(nèi)的孔陣列(以及圖像面板13內(nèi)的全光譜12 陣列)可比反應(yīng)器3的陣列1的尺寸小。在一個(gè)實(shí)施例中，檢測(cè)器10可以是由1/2" (12mm)單色CMOS傳感器與適當(dāng)?shù)碾娮釉蛙浖黄饦?gòu)成，可捕捉到“原始”幀，給出實(shí)際測(cè)量的每個(gè)像素的光度(light level)。其與兆像素?cái)z影鏡頭一起使用以形成照相機(jī)，該照相機(jī)可以將來(lái)自于空間內(nèi)的平面的光聚焦到傳感器芯片上。要注意的是，此處所用的“鏡頭”可互換地表示“光學(xué)鏡頭”、 “單片玻璃”或者“攝影鏡頭” / “鏡頭組件”，意思是用以在傳感器平面上成像的一個(gè)透鏡或多個(gè)成套使用的透鏡，比如在CMOS傳感器平面上。然后使用所述照相機(jī)通過(guò)簡(jiǎn)單的單片玻璃透鏡和30°未覆膜的玻璃棱鏡在所述光纖陣列上成像。給每個(gè)像素提供基本上相等的曝光間隔的全局快門控制的傳感器非常適合用于本系統(tǒng)，因?yàn)樵谙嗤臅r(shí)間段曝光整個(gè)圖像意味著在所述圖像中的每個(gè)光譜的每個(gè)通道受到任何隨時(shí)間變化的條件(比如可變激勵(lì)強(qiáng)度等)的影響相同。對(duì)于每一個(gè)反應(yīng)器，每個(gè)通道還均等地受到所述反應(yīng)器內(nèi)任何時(shí)變條件的影響，例如，冷凝、溫度、像氣泡形成和運(yùn)動(dòng)之類的物理運(yùn)動(dòng)的影響。非常適合本系統(tǒng)的傳感器包括那些在待采集的傳感器陣列上提供具有不同參數(shù)的不同的像素子集的傳感器，例如，所述參數(shù)是諸如模擬增益和偏移、ADC參考電壓、像素的勢(shì)壘和其它共同控制的采集設(shè)置。例子有Micron MT9T001之類的傳感器，其中像素組成 2 X 2的塊，每一個(gè)塊的左上角像素都屬于一個(gè)子集，右上角的像素屬于另一個(gè)子集，左下角和右下角像素同樣如此。這些像素子集中的每一個(gè)子集可以有不同的ADC增益參數(shù)。這可以被用來(lái)有效地延伸了所述傳感器的動(dòng)態(tài)范圍，例如，如果在圖像的偶數(shù)行使用4倍增益， 在圖像的奇數(shù)行使用8倍增益設(shè)置，將有效地獲得所述光譜圖像作為增益水平不同的兩個(gè)半分辨率圖像，增益較低的圖像具有較高的最大光飽和度，增益較高的圖像在低光度處精度較大。另一個(gè)例子是Aptina/Micron MT9V024圖像傳感器，其中可以將圖像劃分成矩形區(qū)域的陣列，每個(gè)矩形區(qū)域可以有單獨(dú)的數(shù)字增益和增益控制設(shè)置。所述光譜圖像特別適合于在不同區(qū)域有不同增益的傳感器，因?yàn)榭梢栽O(shè)置所述區(qū)域以與所述光譜圖像吻合，給所述光譜的不同區(qū)域予以不同的增益設(shè)置，從而給不同波長(zhǎng)的區(qū)域予以不同的增益設(shè)置。這可以被用來(lái)獲取強(qiáng)度等級(jí)不同的光譜區(qū)域，以給每個(gè)區(qū)域提供最佳的信噪比(SNR)和最小量化噪聲。給光度提供在輸出代碼方面有非線性響應(yīng)的傳感器非常適合用于本系統(tǒng)，特別是當(dāng)可以對(duì)傳感器的響應(yīng)進(jìn)行編程時(shí)，例如，通過(guò)用多個(gè)線性響應(yīng)區(qū)域和/或縮放 (companding)來(lái)編程。這種傳感器的一個(gè)例子是Aptina/Micron MT9V024，它可以使用12 位到10位的縮放，如果有不同的線性響應(yīng)，也可以被給予多達(dá)3個(gè)區(qū)域，產(chǎn)生更大的動(dòng)態(tài)范圍。例如，假定在與測(cè)量精度是關(guān)鍵的早期循環(huán)PCR擴(kuò)增相關(guān)的光度處信噪比和靈敏度好， 可以配置這樣的傳感器，使它們產(chǎn)生較亮的光，以輸出低光度增益，但是，然后在穩(wěn)定階段在與中間和后期循環(huán)PCR相關(guān)的較高光度產(chǎn)生較低的增益，在穩(wěn)定階段測(cè)量精度沒那么關(guān)鍵。然后可以使用與所述激勵(lì)光的激勵(lì)相關(guān)的、在甚高光度的甚低增益的最終區(qū)域來(lái)測(cè)量所反射的光，而不用從均一的較高增益級(jí)產(chǎn)生的飽和。如圖6所示，通過(guò)在同一時(shí)間提供來(lái)自每個(gè)反應(yīng)器來(lái)的色散光的全光譜12，檢測(cè)器可以檢測(cè)所述全光譜范圍內(nèi)所需的任何特定的光譜。因此，圖6顯示了全光譜12內(nèi)可以檢測(cè)到的三個(gè)波段(對(duì)應(yīng)于紅色14、綠色15和藍(lán)色16)，如果需要的話。當(dāng)然，如果需要的話，也可以檢測(cè)到特定的波長(zhǎng)，也可以檢測(cè)其它波段?？梢愿鶕?jù)正在進(jìn)行的特定分析的要求，如時(shí)間和波長(zhǎng)所要求的，由所述檢測(cè)器掃描圖像平面13內(nèi)的每個(gè)全光譜12，并對(duì)各全光譜進(jìn)行監(jiān)視和分析，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)這點(diǎn)應(yīng)該是清楚的。在上面描述的實(shí)施例的一個(gè)替代實(shí)施例中，小孔6不必比所述反應(yīng)器的頂部區(qū)域小，而是可以具有與其大致相似的尺寸。在這種情況下，安裝在所述小孔內(nèi)或者在所述小孔處的每根光纖7的端部也將具有大致相近的尺寸，且所述光纖的直徑逐漸變細(xì)至較小的直徑，安裝在陣列板9中的小孔30內(nèi)或小孔30處的另一端也是這樣。顯而易見，這個(gè)實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是，從所述反應(yīng)器放射出來(lái)的所有的光將被所述光纖的大直徑端捕獲到，然后隨著所述光通過(guò)所述光纖的漸細(xì)部分而被“集中”。在陣列板9和檢測(cè)器10之間，所述系統(tǒng)和前文描述的一樣，這樣兩個(gè)實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是，來(lái)自所述反應(yīng)器陣列的信號(hào)被重新排成更適合穿過(guò)所述棱鏡到達(dá)所述檢測(cè)器的形式，即通過(guò)陣列板的“圖像”的總尺寸(外形尺寸)比所述陣列板本身的總尺寸小。例如，在從上面采取的所述容器陣列的直接圖像中，通常只有約1/4(或以上)的板圖像區(qū)域會(huì)具有從所述容器所發(fā)出的光的主要量(subtantial amount)—余下的3/4 圖像是所述容器之間的區(qū)域。當(dāng)將所述遮擋單元和光纖放置在所述容器陣列和所述檢測(cè)器之間，并如前文描述得那樣重新排列所發(fā)出來(lái)的光時(shí)，即使所產(chǎn)生的圖像更少地顯示發(fā)出的光(例如，所述系統(tǒng)可能實(shí)際只有約1/10的被照射面積)以給所述井孔光譜(well spectra)留有必要的空間來(lái)分散開而不會(huì)重疊，由此產(chǎn)生的圖像比直接圖像小，所述產(chǎn)生的圖像是透過(guò)所述棱鏡到達(dá)所述檢測(cè)器的整個(gè)圖像(即，來(lái)自于所述陣列中的所有容器的光)?，F(xiàn)在描述本發(fā)明的其它實(shí)施例，與上文參考圖1、圖5和圖6描述的單元相同或類似的元件將給予相同的附圖標(biāo)記。因此，如圖2所示，本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例與圖1的實(shí)施例有相同的元件，除了不需要光纖7。在這種情況下，如果反應(yīng)器3的陣列1不是太大，可能沒有必要使在檢測(cè)器10的圖像平面13上的全成像光譜陣列收縮。然而，在這種情況下，仍然用遮擋板5來(lái)阻擋來(lái)自于反應(yīng)器3內(nèi)的反應(yīng)所放射的大部分光線，而只允許直徑小得多的光束11透過(guò)遮蓋板5中的小孔6到達(dá)棱鏡8并抵達(dá)圖像平面13上。這樣避免全光譜12 在圖像平面13上重疊，如果來(lái)自于每個(gè)反應(yīng)器3的整個(gè)頂部區(qū)域的光要由所述棱鏡分散， 就會(huì)發(fā)生重疊。圖3和圖4的實(shí)施例同樣使用遮擋板5遮擋反應(yīng)器3，只允許光從每個(gè)反應(yīng)器經(jīng)由遮擋板5中的小孔6透出。同樣，光纖7安裝在小孔6內(nèi)或小孔6處，但這里，每個(gè)反應(yīng)器 3附近設(shè)置有數(shù)個(gè)(在這里是3個(gè))這樣的小孔6，使得每個(gè)容器3有數(shù)根光纖7將來(lái)自于各反應(yīng)器3的光引導(dǎo)到檢測(cè)器10的幾個(gè)獨(dú)立部分。在這里，有三根這樣的光纖，將來(lái)自于每個(gè)反應(yīng)器3的光引導(dǎo)到檢測(cè)器10的三個(gè)獨(dú)立的部分。因此，可以給檢測(cè)器10提供獨(dú)立的部分來(lái)檢測(cè)不同的特定光譜，例如，用于檢測(cè)紅色、藍(lán)色和綠色。因此，不必要有單獨(dú)的散光單元。如圖3所示，有三組(17、18和19)光纖7，每一組內(nèi)的光纖將來(lái)自于每個(gè)反應(yīng)器3 的光引導(dǎo)到檢測(cè)器10的不同部分20、21和22，用于分別檢測(cè)紅色、綠色和藍(lán)色的特定光譜。 每個(gè)檢測(cè)器10的各部分包括傳感器23和濾光器M、25和26。每組17，18和19光纖的第二端放置為靠近各濾光器對(duì)、25和沈，濾光器過(guò)濾來(lái)自于各組光纖的第二端的光，以將到達(dá)各傳感器的光限制為特定的光譜或者波段。因此，在這種情況下，濾光器M是紅色濾光器，濾光器25是藍(lán)色濾光器。傳感器23可以是相同的，或者可以對(duì)它們所要感測(cè)的光的顏色有特異性。當(dāng)然，如果傳感器23是顏色特異性的，它們只檢測(cè)特定的光譜，那么便不需要濾光器，如圖4所示。每一組光纖的第二端可直接定位至靠近一個(gè)合適的傳感器，如紅色傳感器27、綠色傳感器28和藍(lán)色傳感器四。對(duì)于上文描述實(shí)施例的大多數(shù)，應(yīng)理解，可以在遮擋板5內(nèi)靠近每個(gè)反應(yīng)器3設(shè)置另一小孔37，在小孔37內(nèi)或者在小孔37處(附近？？)安裝光纖31的一端，如圖7所示。 這些光纖31，通過(guò)使它們的另一端位于一個(gè)或多個(gè)激勵(lì)光源32、33的附近，可以用來(lái)給所述反應(yīng)器帶來(lái)激勵(lì)光。激勵(lì)光纖31可以在激勵(lì)接收端合并在一起，以使光更容易被導(dǎo)入其中?？梢栽O(shè)置有一個(gè)穿孔的板35，因?yàn)橥菀讓⑺龉饫w捆綁成一個(gè)約六邊形的捆綁光纖束，但這并不是必須的。在這個(gè)實(shí)施例中(它是基于上文所述的第一實(shí)施例)，一個(gè)激勵(lì)光源可以是藍(lán)色的高亮度LED 32，上面具有非球面透鏡。另一個(gè)激勵(lì)光源可以是綠色的LED 33。LED 32和 33放置在分色鏡34的兩側(cè)，合并來(lái)自于兩個(gè)LED 32和33的激勵(lì)光，并將它引導(dǎo)到均質(zhì)器 36 (其本質(zhì)上是一個(gè)六角形棱鏡或玻璃圓柱體)。分色鏡34允許來(lái)自于LED 32的藍(lán)色光投射，并將來(lái)自于LED 33的綠光反射到所述均光器，該均光器通過(guò)在均光器內(nèi)多次反射所述激勵(lì)光，使每個(gè)激勵(lì)光導(dǎo)更為均勻的照度。這種組合在激勵(lì)光纖束的磨光后的端部產(chǎn)生在空間上均勻的照度，使每個(gè)反應(yīng)器3收到相當(dāng)均等的激勵(lì)。應(yīng)該指出，分色鏡34可以由其它一些手段替代，來(lái)指引來(lái)自于兩個(gè)LED的光線進(jìn)入所述光纖，例如，用一個(gè)Y形光導(dǎo)，甚至只是通過(guò)讓這些LED成角度，都以一定角度照進(jìn)所述光纖中。一個(gè)實(shí)施例可有安裝在圓柱形金屬套圈中的16對(duì)發(fā)光/激勵(lì)光纖，每個(gè)套圈有一個(gè)激勵(lì)光纖和一個(gè)發(fā)光光纖。然后，可以將所述套圈放置在現(xiàn)有的熱蓋的孔中，供使用。所述光纖是由耐熱塑料制成，耐受與約110°C的所述熱蓋接觸。當(dāng)然，如果使用基本上覆蓋所述反應(yīng)器的頂部的整個(gè)區(qū)域的錐形(漸細(xì))光纖，那么就沒有空間供激勵(lì)光纖所用。在這種情況下，可以和引導(dǎo)所述發(fā)光所用的光纖相同的光纖引導(dǎo)所述激勵(lì)光。然后，為了檢測(cè)來(lái)自于反應(yīng)器的光譜，打開激勵(lì)源(藍(lán)色或綠色)，讓它穩(wěn)定一小段短時(shí)間，然后獲得所述光纖端部的圖像。各種校正過(guò)程可以適用于該圖像；例如，通過(guò)從獲得的圖像中減去一個(gè)“暗”的圖像，糾正所述讀數(shù)中的任何偏移(offset)。這個(gè)暗圖像是傳感器暴露于盡可能少的光獲取的，以測(cè)量每個(gè)像素給出的恒定偏移，甚至沒有光(這是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的光學(xué)矯正技術(shù))。進(jìn)一步的處理階段是丟棄圖像像素中被認(rèn)為是沒有提供可靠的光測(cè)量值的像素；例如，由于電流的泄漏或者其它測(cè)量瑕疵所造成的具有較高讀數(shù)的所謂的熱像素。然后最終校正后的圖像顯示的波譜和圖6描繪的一樣多。要糾正在定位光學(xué)器件和光纖時(shí)不可避免的誤差，可以進(jìn)行校準(zhǔn)。只有當(dāng)所述儀器已經(jīng)制造好時(shí)或者在所述儀器受到干擾之后一由于物理沖擊、拆卸等等，才應(yīng)該有必要進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)可以只是使用空容器陣列將激勵(lì)光反射回每根光纖。然后便可以看到圖像中由所述光纖的末端所限定的、 相對(duì)較好的圖像，因?yàn)樗黾?lì)光有一個(gè)窄波段。然后，通過(guò)手動(dòng)或者自動(dòng)，可以找到所述反應(yīng)器的每個(gè)亮點(diǎn)的位置，這可以作為那個(gè)反應(yīng)器的所述光譜內(nèi)的一個(gè)固定的參考點(diǎn)。然后為每個(gè)容器的光譜定義一個(gè)矩形(或其它形狀的)區(qū)域，并與校準(zhǔn)值存儲(chǔ)在一起。最后，為了要解釋一給定的圖像，提取每個(gè)容器的光譜。從所述校準(zhǔn)值中查找所述容器的光譜區(qū)域，然后簡(jiǎn)單地沿著從左至右順序掃描光譜區(qū)域，平均在每個(gè)區(qū)域中的像素的強(qiáng)度，給出與這些像素相對(duì)應(yīng)的波段中的光譜本身的強(qiáng)度。有各種轉(zhuǎn)換手段，但一個(gè)簡(jiǎn)單且適當(dāng)?shù)姆绞绞瞧骄龉庾V區(qū)域的每個(gè)垂直列中的所有像素，給垂直地在所述光譜的中心較亮的像素更大的權(quán)重。每一列的平均值即成為該列或讀數(shù)通道的強(qiáng)度。最后階段的矯正是將所述通道映射到分散在所述圖像的那一列的實(shí)際波長(zhǎng)一這可以通過(guò)對(duì)棱鏡的分散行為建?；驕y(cè)量已知光譜來(lái)完成的，但并不總是必要的，因?yàn)樗梢酝ㄟ^(guò)通道而非波長(zhǎng)來(lái)比較光譜。雖然在上文的描述中，從所述反應(yīng)器所產(chǎn)生的光顯示的是從所述反應(yīng)器的頂部區(qū)域發(fā)出來(lái)的，當(dāng)然，可以理解，所述發(fā)光區(qū)域可以在任何位置。所述反應(yīng)器的“頂部”意欲涵蓋所述反應(yīng)器上發(fā)出光來(lái)的的發(fā)光區(qū)域的任何位置。因此，舉例來(lái)說(shuō)，圖8顯示了與圖1相同的系統(tǒng)，但是以反向構(gòu)造，與圖1相同的單元具有相同的標(biāo)號(hào)，其中遮擋板5位于加熱器塊4的附近，在這種情況下，加熱器塊4在加熱器塊4的主要單元39之間的孔井2內(nèi)有孔 38以暴露出反應(yīng)器3。反應(yīng)器3形成為一種大體上為錐形的構(gòu)造，使反應(yīng)器3的發(fā)光區(qū)域在所述錐形反應(yīng)器的最低點(diǎn)。當(dāng)然，當(dāng)反應(yīng)器密封時(shí)，干式加熱器4內(nèi)的反應(yīng)器陣列可以是以任何期望的構(gòu)造排列，所以如圖8所示的錐形反應(yīng)器3的最低點(diǎn)可以恰好是實(shí)際上的“頂部”。圖9顯示了與圖8相同的系統(tǒng)構(gòu)造，但如參考圖7所描述的系統(tǒng)一樣其中有激勵(lì)光纖31。在這種情況下，和圖7 —樣，遮擋板5中設(shè)置有靠近各井孔2的底部中的孔38的第二孔37。如上文所描述的，激勵(lì)光纖31將來(lái)自于激勵(lì)光源32、33的激勵(lì)光引導(dǎo)到反應(yīng)器 2，激勵(lì)其中的任何熒光團(tuán)。圖10和圖11圖示的實(shí)施例和圖8和圖9的實(shí)施例類似，但是其中遮擋板5是由加熱器塊4本身形成?？梢钥闯?，在這種情況下，加熱單元39主要在井孔2之下延伸，提供插入有光纖7(在圖11中是31)的小孔38。在圖11的實(shí)施例中，所圖示的光纖7和31插入到小孔38被合并成一根光纖。光纖7和31可以是用任何已知的方式并起來(lái)的，例如通過(guò)平行合并的方式，例如多根光纖被包在同一個(gè)外套中?，F(xiàn)轉(zhuǎn)到圖12，圖12示出了一種裝置，其使用安裝在安裝板41中的陣列的毛細(xì)管 40來(lái)代替反應(yīng)器2。毛細(xì)管40可以，例如，通過(guò)在它們的周圍吹熱氣被加熱。在此實(shí)施例子中，除了光纖7的端部伸出遮擋板5以使它們能夠被正確定位至靠近各自毛細(xì)管40的端部之外，其余的特征與圖10中的特征類似，并具有相同的附圖標(biāo)號(hào)。如圖16最清楚地示出的，因?yàn)楣饫w7的接收(或發(fā)光)角度42有限，使所述光纖的末端更靠近毛細(xì)管內(nèi)的反應(yīng)流體43就意味著要考慮所述毛細(xì)管的位置容差，在懸式毛細(xì)管40的情況下的容差可能稍微大于在加熱器塊中的井孔中的容差。當(dāng)然，如果所述光纖的端部太近，毛細(xì)管末端將只是剛剛與所述激勵(lì)和發(fā)光的“錐體”的交集處匹配，所述毛細(xì)管的任何橫向運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致光不能被捕捉到。另一方面，如果所述光纖過(guò)遠(yuǎn)，比如處在安裝板5內(nèi)中，那么當(dāng)就位后，例如由于加熱氣體的壓力引起的毛細(xì)管40的位置變化或移動(dòng)就有了余地，因?yàn)榻邮斟F42增大了，但在光收集效率和激勵(lì)方面由于激勵(lì)錐的尺寸增加而相應(yīng)減少。如圖12的實(shí)施例所示，在每個(gè)毛細(xì)管40的附近有可提供具有適當(dāng)?shù)募?lì)光的發(fā)光二極管(LED)44。在圖13可替代的實(shí)施例中，以與前面實(shí)施例相同的方式提供激勵(lì)光，使用激勵(lì)光纖31將激勵(lì)光從一個(gè)或多個(gè)激勵(lì)光源32、33帶到毛細(xì)管40。圖14顯示了又一個(gè)實(shí)施例，與圖10類似，其中相同的單元具有相同的標(biāo)號(hào)。在這種情況下，如在圖12的實(shí)施例中一樣，激勵(lì)光由LED 44提供。然而，光纖7的端部延伸穿過(guò)的加熱器塊4中的孔38的位置是從所述加熱器塊的底部朝上延伸，然后從其側(cè)面延伸到加熱器塊中的井孔2，使得光纖7的端部靠近反應(yīng)器3的側(cè)面。當(dāng)然，應(yīng)理解，所述圖沒有充分顯示孔38，只是僅以示意的方式顯示了朝上延伸通過(guò)加熱器塊4的光纖7，所示的孔38 靠近井孔2的側(cè)面。還顯示了成直角的光纖7，雖然在實(shí)踐中它們當(dāng)然不是那么棱角分明。 在圖17和18所清楚示出的，需要準(zhǔn)確地將光纖7定位在反應(yīng)器3的附近，使得接收角度42 可以捕獲從反應(yīng)液43所發(fā)出的盡可能多的光線。但是，如上文所述，一旦就位后，反應(yīng)器3 將不能過(guò)分移動(dòng)，以使結(jié)果差不多不受毛細(xì)管40的影響。圖15顯示了又一實(shí)施例，與圖14中的實(shí)施例類似，同樣的單元具有同樣的標(biāo)號(hào)。 在這種情況下，將孔38做得較小，光纖的端部安裝在所述孔內(nèi)，使得在加熱器塊單元39內(nèi)的井孔2的側(cè)部形成為遮擋板，防止通過(guò)小孔38的光之外的光線到達(dá)光纖7。雖然在圖15 中未示，要理解的是，如在前面的實(shí)施例一樣，可以由從一個(gè)或多個(gè)激勵(lì)光源引導(dǎo)激勵(lì)光的激勵(lì)光纖31提供激勵(lì)光。雖然可以將激勵(lì)光纖放在和發(fā)光光纖7同一個(gè)孔38內(nèi)，如圖17 所示，但這意味著對(duì)反應(yīng)器而言，激勵(lì)光纖31和發(fā)光光纖7都不在理想的位置，因?yàn)榻邮战嵌?2和發(fā)光角度45都會(huì)偏離中心。圖19和20顯示了在加熱器塊內(nèi)的兩根光纖分開的情況，使得它們的端部以分開90度地靠近反應(yīng)器，以盡量減少可能會(huì)進(jìn)入到發(fā)光光纖7的激勵(lì)光的量。從圖19中可以看出，無(wú)論是接收角度42還是發(fā)光角度現(xiàn)在都對(duì)準(zhǔn)反應(yīng)器3，反應(yīng)流體43完全在各光纖的接收角度和發(fā)光角度內(nèi)。要理解的是，雖然僅詳細(xì)描述了本發(fā)明的幾個(gè)具體的實(shí)施例，在不偏離本發(fā)明的范疇內(nèi)本領(lǐng)域技術(shù)人員可以做出各種改動(dòng)和改進(jìn)。例如，在圖1中從板9到圖像平面13的路徑上放置更多的光學(xué)部件往往是有用的。舉例來(lái)說(shuō)，通過(guò)添加一個(gè)或多個(gè)鏡子來(lái)“折疊” 光學(xué)路徑11可能是有用的。這樣減小了整個(gè)光學(xué)組件的尺寸，而與所述系統(tǒng)的實(shí)際操作或者性能差別不大。另一個(gè)額外的部件的例子是在棱鏡8之前或者之后具有額外的透鏡，以對(duì)所述光路進(jìn)行進(jìn)一步校正——再次提一下，這可以不是必須的，而是眾所周知的校正各種像差的光學(xué)技術(shù)。這樣的額外的光學(xué)單元可以形成所述色散單元的一部分，但是可以是單獨(dú)的部件。也要理解，雖然圖1中所示的圖像平面13是在檢測(cè)器10的前面，可替換的是，它可以對(duì)著所述檢測(cè)器的背面，如果所述檢測(cè)器是由在它前面帶有一個(gè)合適的相機(jī)鏡頭模塊的CMOS傳感器構(gòu)成時(shí)。在圖14和15的實(shí)施例中，光纖豎向通過(guò)塊4，但是，要理解的是，在某些情況下，可以將所述光纖的豎向部分設(shè)置在所述塊之外——例如，在有一排井孔的塊中，所述光纖可以簡(jiǎn)單地從所述塊的“側(cè)面”水平地到所述井孔，因?yàn)樵谒雎窂街袥]有其它井孔。顯然可以以同樣的方式設(shè)置具有兩排井孔的支架，光纖從所述支架的兩個(gè)較長(zhǎng)的豎向側(cè)面進(jìn)入。
1權(quán)利要求
1.一種用于檢測(cè)在多個(gè)反應(yīng)器中的至少一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)或者生化反應(yīng)所發(fā)射出來(lái)的光的光譜的裝置，各反應(yīng)器包括具有發(fā)光區(qū)域的容納部，光可從所述發(fā)光區(qū)域射出，所述裝置包括具有小孔陣列的遮擋單元，光可從所述小孔通過(guò)，各小孔基本上比所述反應(yīng)器的容納部的發(fā)光區(qū)域小，各反應(yīng)器附近有一個(gè)或多個(gè)所述小孔；以及光檢測(cè)設(shè)備，用于基本上同時(shí)檢測(cè)從所述化學(xué)反應(yīng)或者生化反應(yīng)經(jīng)由所述小孔陣列發(fā)射出來(lái)的光的光譜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，還包括散光設(shè)備，用于將從所述遮擋單元的小孔放出來(lái)的光分散成色散光譜。
3.根據(jù)要求2的裝置，其中所述散光設(shè)備包括光發(fā)散設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的裝置，其中所述光發(fā)散設(shè)備包括棱鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的裝置，其中所述光發(fā)散設(shè)備包括衍射光柵。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5任意一項(xiàng)的裝置，其還包括多個(gè)光波導(dǎo)，用于將來(lái)自所述遮擋單元的小孔的光引導(dǎo)到所述散光設(shè)備。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至6任意一項(xiàng)的裝置，其中所述光檢測(cè)設(shè)備包括平面，在該平面上生成來(lái)自于所述小孔的光的色散光譜，并包括一個(gè)或多個(gè)用于檢測(cè)所述色散光譜內(nèi)的特定光譜的檢測(cè)器。
8.根據(jù)權(quán)利要求2的裝置，其中所述散光設(shè)備包括用于將所述光分散成不同波段的分光設(shè)備。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其還包括被設(shè)置以將來(lái)自所述遮擋單元內(nèi)的小孔的光引導(dǎo)到所述光檢測(cè)設(shè)備的多個(gè)光波導(dǎo)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的裝置，其中，對(duì)每個(gè)反應(yīng)器，所述遮擋單元包括至少兩個(gè)小孔，所述多個(gè)光波導(dǎo)中的每一個(gè)被設(shè)置成將來(lái)自各小孔的光引導(dǎo)到所述光檢測(cè)設(shè)備，其中各反應(yīng)器的一個(gè)光波導(dǎo)將所述光引導(dǎo)到所述光檢測(cè)設(shè)備的一部分以檢測(cè)所述光的一個(gè)特定光譜， 各反應(yīng)器的另一個(gè)光波導(dǎo)將所述光引導(dǎo)到所述光檢測(cè)設(shè)備的另一部分以檢測(cè)所述光的一個(gè)特定光譜。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其中所述光檢測(cè)設(shè)備的不同部分包括對(duì)所述光的不同光譜敏感的光傳感器。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其還包括放置在所述光波導(dǎo)和所述光檢測(cè)設(shè)備的不同部分之間的濾光器，各濾光器使所述光的不同的光譜通到所述光檢測(cè)設(shè)備的各自相應(yīng)部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至12任意一項(xiàng)權(quán)利要求的裝置，其還包括用于每個(gè)反應(yīng)器的、設(shè)置在所述遮擋單元中靠近各反應(yīng)器的附加孔和激勵(lì)光源之間的附加光波導(dǎo)，用于將所述激勵(lì)光源的激勵(lì)光引導(dǎo)到所述每個(gè)反應(yīng)器。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的裝置，其包括多個(gè)激勵(lì)光源，用于提供具有相同光譜或者不同光譜的激勵(lì)光，來(lái)自于各激勵(lì)光源的所述激勵(lì)光經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)附加光波導(dǎo)被引導(dǎo)到各反應(yīng)器。
15.根據(jù)權(quán)利要求9至14任意一項(xiàng)權(quán)利要求的裝置，其還包括用于將來(lái)自一個(gè)或多個(gè)激勵(lì)光源的光引導(dǎo)到所述光檢測(cè)設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)補(bǔ)充光波導(dǎo)。
16.一種用于檢測(cè)在多個(gè)反應(yīng)器中的至少一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)或者生化反應(yīng)所發(fā)射出來(lái)的光的光譜的裝置，每個(gè)反應(yīng)器包括具有發(fā)光區(qū)域的容納部，光可從所述發(fā)光區(qū)域射出，所述裝置包括具有與各反應(yīng)器相靠近的小孔的遮擋單元，光可從所述小孔通過(guò)；多個(gè)光波導(dǎo)，被設(shè)置成將來(lái)自所述遮擋單元中的小孔的光引導(dǎo)到散光設(shè)備，所述散光設(shè)備用于將來(lái)自各光波導(dǎo)的光分散成色散光譜；以及光檢測(cè)設(shè)備，用于基本上同時(shí)檢測(cè)所述光的色散光譜中的光譜。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的裝置，其中所述散光設(shè)備包括棱鏡。
18.根據(jù)要求16的裝置，其中所述散光設(shè)備包括衍射光柵。
19.根據(jù)權(quán)利要求16至18任意一項(xiàng)權(quán)利要求的裝置，其還包括輸出陣列單元，該輸出陣列單元具有以預(yù)定陣列在所述散光設(shè)備附近排列的多個(gè)輸出孔，其中各光波導(dǎo)包括第一端和第二端，所述第一端被約束為接收來(lái)自所述遮擋單元中的各相應(yīng)小孔的光，所述第二端被約束在所述輸出陣列單元中各相應(yīng)輸出孔處，以將光引導(dǎo)到所述散光設(shè)備。
20.根據(jù)權(quán)利要求16至19任意一項(xiàng)權(quán)利要求的裝置，其中所述遮擋單元中的小孔的尺寸基本小于所述反應(yīng)器的容納部的發(fā)光區(qū)域的尺寸，且所述光波導(dǎo)被設(shè)置成捕獲從所述小孔發(fā)出的光。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的裝置，其還包括用于每個(gè)反應(yīng)器的、設(shè)置在所述遮擋單元中靠近各反應(yīng)器的附加孔和激勵(lì)光源之間的附加光波導(dǎo)，用于將所述激勵(lì)光源的激勵(lì)光引導(dǎo)到所述每個(gè)反應(yīng)器。
22.根據(jù)權(quán)利要求19的裝置，其中在所述遮擋單元中的小孔的尺寸與所述反應(yīng)器的容納部的發(fā)光區(qū)域的尺寸基本近似，所述光波導(dǎo)的直徑從它們的第一端逐漸變細(xì)，所述第一端的直徑與所述反應(yīng)器的容納部的頂部區(qū)域的直徑基本近似，從而所述光波導(dǎo)的第二端的直徑基本小于所述第一端的直徑。
23.根據(jù)權(quán)利要求19至22任意一項(xiàng)權(quán)利要求的裝置，其中所述光檢測(cè)設(shè)備包括其上產(chǎn)生來(lái)自于每個(gè)孔的光的色散光譜的平面，以及用于檢測(cè)所述色散光譜內(nèi)的特定光譜的一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)器。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的裝置，其中在所述輸出陣列單元中的輸出孔的陣列被設(shè)置成使得在所述光檢測(cè)設(shè)備的所述平面上的色散光譜，至少在其中具有從所述容器發(fā)出并被傳給傳感器的有效的光且其中所述傳感器具有顯著的靈敏度的光譜范圍內(nèi)，不會(huì)重疊。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或?qū)λ龅难b置，其中所述輸出陣列單元中的輸出孔陣列的面積小于與所述反應(yīng)器陣列相對(duì)應(yīng)的小孔陣列的面積。
26.根據(jù)權(quán)利要求16至25任意一項(xiàng)權(quán)利要求的裝置，其包括多個(gè)激勵(lì)光源，它們可以提供具有相同光譜或不同光譜的激勵(lì)光，來(lái)自于每個(gè)激勵(lì)光源的激勵(lì)光被引導(dǎo)到各所述反應(yīng)器。
27.根據(jù)權(quán)利要求9至沈任意一項(xiàng)權(quán)利要求的裝置，其還包括一個(gè)或多個(gè)補(bǔ)充光波導(dǎo)， 被設(shè)置將來(lái)自一個(gè)或多個(gè)激勵(lì)光源的光引導(dǎo)到所述光檢測(cè)設(shè)備。
28.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求的裝置，其中至少一個(gè)所述反應(yīng)器形成為基本上錐形構(gòu)造。
29.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求的裝置，其中至少一個(gè)所述反應(yīng)器由毛細(xì)管形成。
30.根據(jù)權(quán)利要求觀或四的裝置，其中所述發(fā)光區(qū)域是在所述容納部的頂部。
31.根據(jù)權(quán)利要求觀或四的裝置，其中所述發(fā)光區(qū)域是在所述容納部的側(cè)面。
32.根據(jù)權(quán)利要求28或四的裝置，其中所述發(fā)光區(qū)域是在所述容納部的底部。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的裝置，其中所述遮擋單元是由其中安裝有所述反應(yīng)器的陣列的加熱裝置提供。
34.一種用于檢測(cè)在反應(yīng)器陣列的多個(gè)反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)或者生化反應(yīng)所發(fā)射出來(lái)的光的光譜的裝置，每個(gè)反應(yīng)器包括具有發(fā)光區(qū)域的容納部，光可從所述發(fā)光區(qū)域射出，對(duì)每個(gè)反應(yīng)器，所述裝置包括至少一個(gè)光波導(dǎo)，所述光波導(dǎo)被設(shè)置成將來(lái)自所述發(fā)光區(qū)域的光引導(dǎo)到散光設(shè)備，所述散光設(shè)備用于將來(lái)自光波導(dǎo)的光分散成色散光譜，所述裝置還包括用于基本上同時(shí)檢測(cè)所述光的色散光譜中的光譜的光檢測(cè)設(shè)備；以及至少一個(gè)用于將激勵(lì)光提供給所述反應(yīng)器的容納部的激勵(lì)裝置。
35.根據(jù)權(quán)利要求34的裝置，其中對(duì)每個(gè)反應(yīng)器，所述激勵(lì)裝置包括第二光波導(dǎo)，用于將來(lái)自激勵(lì)光源的激勵(lì)光引導(dǎo)到所述反應(yīng)器的容納部。
36.根據(jù)權(quán)利要求34的裝置，其中所述激勵(lì)裝置包括設(shè)置在所述反應(yīng)器的容納部?jī)?nèi)或者附近的激勵(lì)光源。
37.根據(jù)權(quán)利要求36的裝置，其中所述激勵(lì)光源包括發(fā)光二極管(LED)。
38.根據(jù)權(quán)利要求34至38任意一項(xiàng)所述的裝置，其中所述散光設(shè)備包括棱鏡。
39.根據(jù)權(quán)利要求34至38任意一項(xiàng)所述的裝置，其中所述散光設(shè)備包括衍射光柵。
40.根據(jù)權(quán)利要求34至39任意一項(xiàng)所述的裝置，其中所述發(fā)光區(qū)域是在是在所述容納部的頂部。
41.根據(jù)權(quán)利要求34至39任意一項(xiàng)所述的裝置，其中所述發(fā)光區(qū)域是在所述容納部的側(cè)面。
42.根據(jù)權(quán)利要求34至39任意一項(xiàng)所述的裝置，其中所述的發(fā)光區(qū)域是在所述容納部的底部。
43.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的裝置，其中所述光檢測(cè)設(shè)備包括CCD或CMOS 檢測(cè)器。
44.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的裝置，其中所述多個(gè)反應(yīng)器都包含在多孔板內(nèi)。
45.根據(jù)權(quán)利要求44的裝置，其還包括熱循環(huán)儀，其具有用于保持所述多孔板的干式加熱器。
46.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求的裝置，其中所述特定光譜是反應(yīng)器內(nèi)的特定試劑的特征或特定試劑的狀態(tài)。
47.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求的裝置，其中所述特定光譜是從在所述反應(yīng)中出現(xiàn)的、 單一種類的熒光團(tuán)獲得的。
48.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求的裝置，其中所述化學(xué)反應(yīng)或者生化反應(yīng)是在存在至少一種熒光團(tuán)的情況下進(jìn)行的聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)，所述熒光團(tuán)選自下組中的一種或多種嵌入核酸的熒光團(tuán)，如嵌入染料；與核酸雜交的熒光團(tuán)，如標(biāo)記雜交探針；通過(guò)PCR工藝修飾的熒光團(tuán)，如標(biāo)記消化探針；之間有熒光能量轉(zhuǎn)移的熒光團(tuán)，如熒光標(biāo)記探針；以及其它熒光探針。
49.根據(jù)權(quán)利要求48的裝置，其中所述熒光團(tuán)是連接于特異性雜交至PCR的目標(biāo)核酸序列的第一寡聚核苷酸探針的熒光標(biāo)記，并且其中所述第一寡聚核苷酸探針含有第二熒光團(tuán)，當(dāng)該第二熒光團(tuán)和所述熒光標(biāo)記一起存在于所述探針上時(shí)，能夠和所述熒光標(biāo)記交換熒光能量，其中在所述PCR中應(yīng)用具有5’-3’外切酶活性的聚合酶，以在所述反應(yīng)的延伸階段消化結(jié)合在目標(biāo)核酸上的任何第一探針。
全文摘要
檢測(cè)多個(gè)反應(yīng)器中至少一反應(yīng)器(3)內(nèi)化學(xué)或生化反應(yīng)發(fā)出光的光譜的裝置。各反應(yīng)器(3)包括具有可射出光的發(fā)光區(qū)的容納部。裝置包括具有各容器(3)的光可透出的小孔(6)陣列的遮擋單元(5)。多個(gè)光波導(dǎo)(7)將光從遮擋單元(5)的小孔引到散光設(shè)備(8)，將來(lái)自各波導(dǎo)(7)的光分散成色散光譜。光檢測(cè)設(shè)備基本同時(shí)檢測(cè)色散光譜的光譜。一實(shí)施例中小孔(6)基本比反應(yīng)器發(fā)光區(qū)小，光波導(dǎo)(7)直徑從其第一端漸細(xì)，第一端直徑與反應(yīng)器容納部頂部區(qū)域相近從而光波導(dǎo)第二端直徑小于第一端。一替換實(shí)施例中不用光導(dǎo)，來(lái)自各小孔的光被筆直引到散光設(shè)備。又一實(shí)施例中各反應(yīng)器有第二波導(dǎo)，各波導(dǎo)將光引到不同檢測(cè)器檢測(cè)特定光譜。
文檔編號(hào)G01N21/25GK102341694SQ201080011733
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2010年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月8日
發(fā)明者本杰明·馬斯特曼·韋伯斯特, 理查德·阿爾弗雷德·豪厄爾, 詹姆斯·理查德·豪厄爾, 馬克·昆汀·克拉克 申請(qǐng)人:It-Is國(guó)際有限公司