專利名稱：便攜式產(chǎn)品鑒定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)這項(xiàng)發(fā)明處在用來鑒定試樣組成的裝置和方法的一般領(lǐng)域。
為了區(qū)分非常相似的復(fù)雜的混合物對產(chǎn)品進(jìn)行鑒定和監(jiān)視由于各種理由都是有用的。例如，為了保護(hù)品牌的完整性，應(yīng)當(dāng)對假冒偽劣物質(zhì)(例如來自競爭者的冒牌材料或來自有執(zhí)照者/特許經(jīng)營者的誤調(diào)配的材料)的使用進(jìn)行檢測。再者，為了適當(dāng)?shù)奶岣弋a(chǎn)品質(zhì)量，低質(zhì)量的物質(zhì)(例如，稀釋的或誤調(diào)配的產(chǎn)品)應(yīng)當(dāng)便捷地被檢測。
共同轉(zhuǎn)讓的美國專利第5,753,511號(hào)(在此通過引證將其全部內(nèi)容完整地并入)揭示一種自動(dòng)開發(fā)數(shù)據(jù)庫的方法，以便儲(chǔ)存信息用于產(chǎn)品(甚至就產(chǎn)品批號(hào)和每批容量而論)的“圖譜”型分析。自動(dòng)化分析是評價(jià)和區(qū)別競爭產(chǎn)品及其它(例如建立產(chǎn)品的可靠性或原點(diǎn))的方法，甚至在狹窄的領(lǐng)域或產(chǎn)業(yè)范圍內(nèi)。在這方面本發(fā)明涉及利用發(fā)光化合物自動(dòng)識(shí)別產(chǎn)品中的關(guān)鍵成分和/或關(guān)鍵成分的相對數(shù)量的方法。
511號(hào)專利中提及的用于鑒定試樣的實(shí)驗(yàn)室裝備不容易低成本地運(yùn)輸。因此，現(xiàn)場確定產(chǎn)品的真實(shí)性不論是在制造點(diǎn)還是在分銷點(diǎn)都不現(xiàn)實(shí)。就偽造物質(zhì)的分銷或來自有執(zhí)照者和/或特許經(jīng)營者的誤調(diào)配材料的生產(chǎn)而論，品牌擁有者不可能稱心如意地自發(fā)地現(xiàn)場檢驗(yàn)產(chǎn)品的真實(shí)性。
此外，加工廠(例如)在任何給定的時(shí)刻可能有為數(shù)眾多的正在完成的連續(xù)處理過程。當(dāng)產(chǎn)品正在生產(chǎn)時(shí)檢驗(yàn)產(chǎn)品的純度或質(zhì)量(例如)可能是符合要求的。采用比較大而且價(jià)格昂貴的實(shí)驗(yàn)室裝備，這是不可能的。因此，加工必須中斷，試樣產(chǎn)品必須送到遠(yuǎn)程站點(diǎn)進(jìn)行檢驗(yàn)，而且在完成試樣檢驗(yàn)之前加工不能重新開始。
本發(fā)明的概述按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種便攜式產(chǎn)品鑒定裝置。該裝包括具有軟導(dǎo)管的底座單元和與軟導(dǎo)管耦合的探針組件。探針組件具有用預(yù)定波長的光線照射待鑒定試樣的光源。這個(gè)裝置進(jìn)一步包括用來檢測試樣對照射波長的光線作出響應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的至少一種提供試樣特征的發(fā)射波長的光線的光學(xué)探測器?？刂破髋渲迷诘鬃鶈卧獌?nèi)并且與探針組件通信以便接收試樣特征并且將試樣特征與圖譜進(jìn)行比較。在一個(gè)實(shí)施方案中，控制器定位在遠(yuǎn)離探針組件的站點(diǎn)上并且可以包括儲(chǔ)存圖譜的數(shù)據(jù)庫。在一個(gè)實(shí)施方案中，光源是發(fā)光二極管。在另一個(gè)實(shí)施方案中，光源是可操作地接在發(fā)光二級(jí)管上的光纜。在又一個(gè)實(shí)施方案中，光纜配置在探針組件之內(nèi)并且可操作地接在光學(xué)的探測器上，以便接收試樣產(chǎn)生的發(fā)射光并且傳送給給光學(xué)探測器。作為替代，光學(xué)探測器配置在探針組件之內(nèi)。
在重要的實(shí)施方案中，裝置包括用來可更換地接納眾多光源之一的插座。每個(gè)光源都是為了發(fā)射波長符合要求的光線根據(jù)想要鑒定的試樣選定的。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，該裝置還可以包括用來從試樣對照射波長的光線作出響應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的發(fā)射波長的光線中濾除波長不符合要求的光線的發(fā)射濾光片和/或用來濾除光源產(chǎn)生的波長不符合要求的光線的光源濾光片。在又一個(gè)實(shí)施方案中，探針組件適合可更換地接納眾多發(fā)射濾光片之一和/或眾多光源濾光片之一。每個(gè)發(fā)射濾光片都是為了濾除波長不符合要求的光線根據(jù)想要鑒定的試樣選定的，而每個(gè)光源濾光片都是為了濾除波長不符合要求的光線根據(jù)選定的光源選定的。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，光學(xué)探測器檢測試樣產(chǎn)生的至少一種發(fā)射波長的光線的數(shù)量。作為替代，光學(xué)探測器檢測試樣產(chǎn)生的至少一種發(fā)射波長的光線的數(shù)量的超時(shí)變化。光學(xué)探測器檢測真實(shí)試樣的特征以便提供圖譜，并且可以在一個(gè)待鑒定試樣上完成眾多檢測任務(wù)。圖譜可以包括一系列可接受的圖譜。
在又一個(gè)實(shí)施方案中，探針組件進(jìn)一步包括適合容納試樣的夾持器。探針組件可以包括把光源發(fā)射的光線朝試樣反射的反射器。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，提供用來檢測被鑒定的試樣的特征的探針組件。該探針組件包括手持式探針殼體和配置在所述殼體內(nèi)用預(yù)定波長的光線照射試樣的光源。光學(xué)探測器配置在殼體中用來檢測試樣對照射波長的光線作出響應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的至少一種提供試樣特征的發(fā)射波長的光線。
在一個(gè)實(shí)施方案中，光源是發(fā)光二級(jí)管。在另一個(gè)實(shí)施方案中，探針組件包括在殼體上形成的用來可更換地接納眾多發(fā)光二極管之一的發(fā)光二級(jí)管插座。每個(gè)發(fā)光二極管都是為了發(fā)射波長符合要求的光線根據(jù)想要鑒定的試樣選定的。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，發(fā)射濾光片配置在殼體中以便從試樣對照射波長的光線作出響應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的至少一種發(fā)射波長的光線中濾除波長不符合要求的光線。光源濾光片可以配置在殼體中以便濾除光源產(chǎn)生的波長不符合要求的光線。在重要的實(shí)施方案中，探針組件包括在殼體中形成的用來可更換地接納眾多發(fā)射濾光片之一的發(fā)射濾光片插座和/或在殼體中形成的用來可更換地接納眾多光源濾光片之一的光源濾光片插座。每個(gè)發(fā)射濾光片都是為了濾除波長不符合要求的光線根據(jù)想要鑒定的試樣選定的，而每個(gè)源濾光片都是為了濾除波長不符合要求的光線根據(jù)選定的光源選定的。
在又一個(gè)實(shí)施方案中，探針組件包括適合接納試樣的夾持器。探針組件可以包括把光源了發(fā)出的光線朝試樣反射的反射器。
在本發(fā)明的又一個(gè)方面中，提供用來檢測帶鑒定試樣的特征的配套器材。這種配套器材包括包括具有眾多插座和至少一個(gè)用預(yù)定波長的光線照射試樣的發(fā)光二級(jí)管的手持式探針殼體。每個(gè)發(fā)光二極管都適合插入所述插座之一并且是根據(jù)待發(fā)射的光線的預(yù)期波長選定的。每個(gè)預(yù)期波長都是根據(jù)想要鑒定的試樣確定的。另外，可以提供用來檢測試樣對照射波長的光線作出響應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的至少一種發(fā)射波長的光線的光學(xué)探測器。另外，探針殼體可以包括把光源發(fā)出的光朝試樣反射的反射器。在一個(gè)實(shí)施方案中，這種配套器材進(jìn)一步包括至少一個(gè)從試樣對照射波長的光學(xué)作出響應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的至少一種發(fā)射波長的光線中濾除波長不符合要求的光線的發(fā)射濾光片和/或至少一個(gè)濾除光源產(chǎn)生的波長不符合要求的光線的光源濾光片。每個(gè)濾光片都適合插入所述插座之一。配套器材可以進(jìn)一步包括至少一種發(fā)光化合物。每種發(fā)光化合物都適合與被選定的待鑒定試樣反應(yīng)。
配套器材可以進(jìn)一步包括適合插入探針殼體的夾持器。夾持器適合夾持發(fā)光化合物和試樣。配套器材還可以配備一個(gè)手提箱。
在本發(fā)明的又一個(gè)方面中，揭示一種用便攜式鑒定裝置檢測待鑒定試樣的特征的方法。該裝置具有包括用預(yù)定波長的光線照射試樣的光源和用來檢測試樣對照射波長的光線作出響應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的至少一種提供試樣特征的發(fā)射波長的光線的光學(xué)探測器的探針組件。該方法包括下述步驟用光學(xué)探測器檢測背景光；把發(fā)光化合物添加到真實(shí)產(chǎn)品的試樣中形成真實(shí)試樣混合物；用照射波長的光線照射真實(shí)試樣混合物；檢測真實(shí)試樣混合物對照射波長的光線作出響應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的光線的數(shù)量或數(shù)量的超時(shí)變化以便提供圖譜；把發(fā)光化合物添加到試驗(yàn)產(chǎn)品試樣中形成試驗(yàn)試樣混合物；用照射波長的光線照射試驗(yàn)試樣混合物；檢測試驗(yàn)試樣混合物對照射波長的光線作出響應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的光線的數(shù)量或數(shù)量的超時(shí)變化，以便提供試驗(yàn)試樣的特征，將試驗(yàn)試樣的特征與圖譜進(jìn)行比較，以確定該試驗(yàn)試樣的真?zhèn)巍?br> 在重要的實(shí)施方案中，用于真實(shí)試樣混合物和試驗(yàn)試樣混合物兩者的照射步驟和檢測步驟發(fā)生在非常接近時(shí)空中。在另一個(gè)實(shí)施方案中，當(dāng)試驗(yàn)試樣不真實(shí)時(shí)，該方法進(jìn)一步包括與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)通信并且讀取儲(chǔ)存的圖譜，以便確定該試驗(yàn)試樣的身份。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，真實(shí)試樣混合物產(chǎn)生的光線的數(shù)量和數(shù)量的超時(shí)變化可能都被檢測。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，該方法進(jìn)一步包括與具有眾多圖譜的數(shù)據(jù)庫的控制器通信的步驟。通信發(fā)生在根據(jù)比較確定該試驗(yàn)試樣不真實(shí)之后，而且該通信步驟包括將試驗(yàn)試樣的特征與圖譜數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比較的步驟。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，眾多檢測是在真實(shí)試樣和試驗(yàn)試樣之一上完成的。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種芯片。芯片是基材，而且眾多不同的發(fā)光化合物附著在基材表面上。這些化合物是以某種方式附著的，憑借這種附著方式它們能夠與其相互作用伙伴相互作用，這種相互作用將使來自發(fā)光化合物的光輻射相對沒有這種相互作用時(shí)來自該發(fā)光化合物的光輻射發(fā)生變化。每種不同的發(fā)光化合物附著在獨(dú)立于所有其它不同的發(fā)光化合物的附著位置上。不論是否有相互作用存在，基材都不干擾來自發(fā)光化合物的光輻射。
在一個(gè)實(shí)施方案中，眾多化合物選自三種不同的發(fā)光化合物、四種不同的發(fā)光化合物、五種不同的發(fā)光化合物、六種不同的發(fā)光化合物、七種不同的發(fā)光化合物、八種不同的發(fā)光化合物和九種不同的發(fā)光化合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，發(fā)光化合物是染料。芯片可以定義眾多微圍墻。每種不同的發(fā)光化合物獨(dú)立的附著位置可以被限制在一個(gè)微圍墻或幾個(gè)微圍墻范圍內(nèi)。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，芯片具有用來確定每種發(fā)光化合物在芯片上的位置和/或用來識(shí)別哪些不同的發(fā)光化合物在芯片上的一個(gè)或多個(gè)標(biāo)記。發(fā)光化合物可以通過共價(jià)鍵或非共價(jià)鍵附著在芯片上。
在重要的實(shí)施方案中，芯片中不同的發(fā)光化合物是預(yù)先選定的而且處于預(yù)先選定的濃度，以便在該表面與以已知的標(biāo)準(zhǔn)為特征的已知的標(biāo)準(zhǔn)物接觸時(shí)與已知的標(biāo)準(zhǔn)物相互作用并且形成預(yù)先選定的光輻射圖。在這個(gè)實(shí)例中，芯片上的標(biāo)記可以把芯片標(biāo)識(shí)成已知標(biāo)準(zhǔn)的專用芯片。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種用來確定試樣與標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)關(guān)系的方法。這種方法包括提供包含被施于上述的任何芯片的表面的試樣的試樣混合物。然后，用眾多照射波長的光線照射該試樣混合物。為了建立試樣發(fā)射分布型，監(jiān)視至少一種發(fā)射波長的光線，但更典型的是監(jiān)視眾多這樣的波長。標(biāo)準(zhǔn)混合物的標(biāo)準(zhǔn)圖譜特征被提供，該標(biāo)準(zhǔn)化合物包括施于芯片表面的標(biāo)準(zhǔn)物，而標(biāo)準(zhǔn)圖譜是這樣產(chǎn)生的，即用照射波長照射標(biāo)準(zhǔn)化合物并且監(jiān)視對此作出響應(yīng)的至少一種發(fā)射波長。然后，將試樣發(fā)射分布型與標(biāo)準(zhǔn)圖譜進(jìn)行比較，以確定試樣對標(biāo)準(zhǔn)物的相關(guān)關(guān)系。試樣可以作為微斑點(diǎn)施于芯片表面。在重要的實(shí)施方案中，芯片包括其中包含發(fā)光化合物的微圍墻，而試樣可以作為微斑點(diǎn)施于芯片表面。在這個(gè)實(shí)施方案中，微滴可以給被允許在芯片表面上展開以占據(jù)一些微圍墻，優(yōu)選以某種方式展開，憑借這種方式試樣一旦被展開就被包含在離散的微圍墻中而且沒有搭接。在這個(gè)實(shí)施方案中，表面可潤濕的微芯片是特別符合要求的。
按照本發(fā)明的其它方面，提供配套器材。配套器材是一個(gè)包含眾多離散基材的包，每種基材包含或具有附著其上的完全相同的一套3-9種發(fā)光化合物。這套發(fā)光化合物是為了在有相互作用存在的情況下用至少一種波長的光線照射時(shí)與已知的標(biāo)準(zhǔn)物相互作用并且產(chǎn)生預(yù)先選定的光輻射圖而選定的。這個(gè)包還包括指出在打算確定試樣與標(biāo)準(zhǔn)物的相關(guān)關(guān)系時(shí)哪些基材適合與已知的標(biāo)準(zhǔn)物或試樣一起使用的指令?；目梢詾榱伺c本發(fā)明的便攜式產(chǎn)品鑒定裝置一起試樣而構(gòu)成和安排。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，提供用來檢測待鑒定試樣的特征的探針組件。該探針組件包括手持式探針殼體、配置在殼體中用來以預(yù)定波長的光線照射試樣的光源以及配置在殼體中并且與至少一個(gè)光學(xué)探測器通信的眾多光纜。光纜適合并且被安排接收從置于芯片上的相應(yīng)的試樣發(fā)出的光線。
本發(fā)明的各種實(shí)施方案提供某些優(yōu)點(diǎn)并且克服了傳統(tǒng)技術(shù)的某些缺點(diǎn)。并非本發(fā)明所有的實(shí)施方案都共同擁有同樣的優(yōu)點(diǎn)和那些不可能在任何情況下都共同擁有的優(yōu)點(diǎn)。這就是說本發(fā)明提供為數(shù)眾多的優(yōu)點(diǎn)，其中包括著名的現(xiàn)場檢驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的進(jìn)一步的特征和優(yōu)點(diǎn)以及本發(fā)明的各種實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)和操作下面將參照附圖予以詳細(xì)地闡述。


圖10是依據(jù)本發(fā)明的探針組件的又一個(gè)實(shí)施方案的圖形表達(dá)。
本發(fā)明的詳細(xì)敘述本發(fā)明的特色是便攜式產(chǎn)品鑒定裝置和用來分析產(chǎn)品中的關(guān)鍵成分和關(guān)鍵成分的相對數(shù)量的方法，這種裝置和方法本身又使鑒定和監(jiān)視產(chǎn)品的真實(shí)性、欺詐和質(zhì)量控制成為可能。特定的發(fā)光化合物可以被用來識(shí)別和定量分析產(chǎn)品中的關(guān)鍵成分的相對水平。本發(fā)明包括提供光源照射試樣產(chǎn)品的探針組件、檢測來自受照射產(chǎn)品的發(fā)射光線的光學(xué)探測器和通過把發(fā)射光線與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較確定試樣產(chǎn)品的真?zhèn)位蛸|(zhì)量的控制器。待鑒定的產(chǎn)品小樣被現(xiàn)場檢驗(yàn)(例如，在制造點(diǎn)或分銷點(diǎn))，借此給出關(guān)于其真實(shí)性或質(zhì)量的直接反饋。人們應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)詞匯“真實(shí)”或其任何派生詞匯意味著識(shí)別結(jié)果表明它是真的或沒有摻假，并且在這層意義上還可以意味著落在某個(gè)可接受的質(zhì)量范圍內(nèi)。
發(fā)光化合物被包括在對用不同波長的光線照射作出響應(yīng)的光輻射中。有意義的光輻射可能是磷光、化學(xué)發(fā)光或更優(yōu)選的熒光的結(jié)果。具體地說，在本文中使用的詞匯“發(fā)光化合物”意味著化合物具有下述的一種或多種性質(zhì)1)它們是熒光的、磷光的或者發(fā)光的；2)與試樣或標(biāo)準(zhǔn)物的成分反應(yīng)或相互作用得到至少一種熒光、磷光或發(fā)光的化合物；或者3)與試樣、標(biāo)準(zhǔn)物或兩者中的至少一種熒光、磷光或發(fā)光的化合物反應(yīng)或相互作用改變在該發(fā)射波長的發(fā)射?！皥D譜”指的是在與標(biāo)準(zhǔn)(例如真實(shí))的產(chǎn)品相結(jié)合時(shí)來自一種或多種發(fā)光化合物的光輻射強(qiáng)度和/或強(qiáng)度衰減。因此，每種產(chǎn)品都可以有特定的圖譜?！皥D譜發(fā)射分布型”是產(chǎn)品的液體試樣在與一系列(分布型)的不同的發(fā)光化合物相結(jié)合時(shí)的圖譜的匯編。
詞匯“試樣特征”指的是在與試樣產(chǎn)品相結(jié)合時(shí)來自一種或多種發(fā)光化合物的光輻射強(qiáng)度和/或強(qiáng)度衰減。
在本文中使用的詞匯“關(guān)鍵成分”意味著包括在產(chǎn)品的組成中在識(shí)別特定的產(chǎn)品時(shí)起重要作用的成分。
如在本文中使用的詞匯“示蹤化合物”意味著在產(chǎn)品中以低濃度存在又與某種(舉例說)關(guān)鍵成分相關(guān)的化合物。示蹤化合物可以在關(guān)鍵成分的源頭或在產(chǎn)品制造期間被引入。
在一個(gè)實(shí)施方案中，如圖1所示，便攜式產(chǎn)品鑒定裝置是被可操作地接在手持式探針上的桌面設(shè)備。裝置20包括具有底面23的底座單元22，并且可以包括手柄25以便于搬運(yùn)。底座單元22借助軟導(dǎo)管26與手持式探針組件24耦合。軟導(dǎo)管考慮到探針組件24的操作簡便和鉸接到任何想要的定向。底座單元22包括顯示器27和至少一個(gè)，優(yōu)選四個(gè)控制開關(guān)28a-28d。給裝置20的電力可以通過適當(dāng)?shù)膭?dòng)力線30提供，或者以另一種方式，可以用電池(例如充電電池)供電。另外，為了有選擇地允許或禁止使用該裝置可以提供鎖定裝置。在此介紹的實(shí)例中，鎖定裝置包括鑰匙鎖開關(guān)32。作為替代，可以使用口令。在這個(gè)實(shí)例中，口令可以按預(yù)定的順序切換開關(guān)28a-28d。用來容納待檢驗(yàn)的試樣的試樣夾持器29(即比色杯)可以插入探針組件。
手持式探針組件24(用圖2的剖面圖最好地展示)直接與待鑒定的試樣相互作用。在這個(gè)實(shí)施方案中，探針組件24包括探針殼體40，該殼體可以是一體的殼體，也可以是用眾多離散的殼體零件形成的。探針殼體包括配置在其中的光源。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，光源包括發(fā)光二級(jí)管42，該發(fā)光二極管可以是也可以不是紅外發(fā)光二級(jí)管。不論在哪一種情況下，選定的發(fā)光二級(jí)管都是與發(fā)光化合物激發(fā)波長相匹配的。發(fā)光二極管的引線44通過導(dǎo)管接到底座單元22上，以便接收用于激發(fā)的電力。探針組件進(jìn)一步包括光源濾光片46(例如，帶通濾光片或截止濾光片)，以便孤立來自發(fā)光二級(jí)管的光線波長。透鏡48(例如，焦距10mm、直徑10的對稱的凸透鏡)把發(fā)光二級(jí)管發(fā)出的光線聚焦到直角棱鏡50上。在一個(gè)特定的實(shí)施方案中，直角棱鏡是8mm×8mm×8mm的棱鏡。
探針組件24進(jìn)一步包括可以類似于第一透鏡48的第二透鏡52，以便把光線聚焦到光學(xué)探測器(在圖2中未示出)上。發(fā)射濾光片54(例如，帶通濾光片或截止濾光片)被用來孤立由于來自的光輻射來自發(fā)射光譜的激發(fā)波長。濾光片54靠近透鏡52定位，但是只要使某些不符合要求的激發(fā)波長與光學(xué)探測器隔離，濾光片可以放在任何位置。光纜56配置在探針組件24和導(dǎo)管26范圍內(nèi)，以便可操作地與底座單元22內(nèi)的光學(xué)探測器連接。探針殼體24進(jìn)一步包括凹面鏡反射器57，以便使光線指向試樣。在這個(gè)特定的實(shí)施方案中，反射器是直徑9mm的鍍鋁的凹面鏡。探針組件可以按適當(dāng)?shù)某叽缰圃焓怪m合直接插入待檢驗(yàn)的試樣?？?8是在探針組件中形成的，以便允許來自發(fā)光二極管的光線照射試樣，而口59也是在探針組件中形成的，以便允許檢測由試樣發(fā)出的光線。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，探針組件24可以包括適合接納夾持器29(在圖2中未示出)的孔61。
現(xiàn)在翻到圖3，這是沿著圖1的3-3線剖開的底座單元22的剖面表示，底座單元22包括可操作地與光纜56耦合的光學(xué)探測器60。光學(xué)探測器60本身又與適當(dāng)?shù)碾娮与娐钒?2耦合，該電路板接收來光學(xué)探測器60的電信號(hào)。
在一個(gè)實(shí)施方案中，電路板可以包括控制器63(例如TriangleDigital Services，LTD，London，England制造的TDS 2020數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄儀3)和用于與定位在遙遠(yuǎn)的位置上的數(shù)據(jù)庫通信的調(diào)制解調(diào)器64。作為替代，電路板可以包括存儲(chǔ)器器件，例如儲(chǔ)存圖譜數(shù)據(jù)的只讀存儲(chǔ)器芯片66，或者可以與CD-ROM通信，例如儲(chǔ)存圖譜數(shù)據(jù)的CD-ROM。雖然在此展示和介紹的探針組件被可操作地接在底座單元22上，但是所有對于檢驗(yàn)試樣的真實(shí)性必不可少的零部件都可以被直接包括在底座單元22之內(nèi)。在這樣的實(shí)施方案中，底座單元22包括光源、適當(dāng)?shù)耐哥R和濾光片以及光學(xué)探測器?？滓部梢栽诘鬃鶈卧行纬桑员憬蛹{待檢驗(yàn)的試樣。
在操作中，鑰匙鎖開關(guān)被打開以便給裝置20上電。開關(guān)28a被激活，它使發(fā)光二級(jí)管42被激發(fā)并且發(fā)射光線，該光線最終被光學(xué)探測器60接收。然后，裝置20計(jì)算在探針組件24周圍的背景光的數(shù)量。
利用美國專利第5,753,511號(hào)中介紹的技術(shù)制作試樣混合物，其中發(fā)光化合物與試樣混合成試樣混合物。一般地說，產(chǎn)品的試樣和發(fā)光化合物混合。讓發(fā)光化合物和產(chǎn)品中的關(guān)鍵成分在適當(dāng)?shù)臏囟认路磻?yīng)一段時(shí)間，其中反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間對于每種產(chǎn)品和發(fā)光化合物來說是特定的，例如，直到來自混合物的光輻射不再隨著時(shí)間變化為止。然后，用發(fā)光二級(jí)管發(fā)出的照射波長的光線照射試樣。具體地說，該光線利用光源濾光片濾光之后獲得波長符合要求的光線，然后通過透鏡聚焦。然后，光線通過棱鏡反射和折射最終聚焦到試樣混合物上。然后，受照射的試樣發(fā)射根據(jù)從發(fā)光二極管發(fā)出的光線的波長以及在該混合物中所用的化合物和關(guān)鍵成分預(yù)先確定的波長的光線。由于產(chǎn)品中存在關(guān)鍵成分引起的光輻射的變化可以通過公式[(Fd-Fp)/Fd]×100確定，其中發(fā)光化合物在不存在產(chǎn)品時(shí)的光輻射是Fp，在使發(fā)光化合物暴露在產(chǎn)品中之后光輻射是Fd。光輻射由于發(fā)光化合物與產(chǎn)品中的關(guān)鍵成分相互作用而發(fā)生變化。然后，發(fā)射濾光片將試樣發(fā)射的波長不符合要求的光線濾除。然后，將光線引導(dǎo)到光纜中，再由光纜把光傳送到底座單元中的光學(xué)探測器。然后，光學(xué)探測器產(chǎn)生表示從試樣發(fā)出的光的波長的電平，并且把該信號(hào)轉(zhuǎn)換成試樣特征。然后，將該試樣特征與標(biāo)準(zhǔn)物的圖譜進(jìn)行比較，以確定試樣的真實(shí)性。這可以通過直接把標(biāo)準(zhǔn)圖譜數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在底座單元的存儲(chǔ)器內(nèi)來完成。
在裝置的另一個(gè)說明性的操作范例中，完成了現(xiàn)場確定真實(shí)試樣混合物的圖譜。同樣的或類似的發(fā)光化合物被添加到真實(shí)試樣中形成真實(shí)試樣混合物。以與照射試驗(yàn)試樣混合物相同的方式照射這個(gè)真實(shí)試樣混合物。然后，用光學(xué)探測器檢測真實(shí)試樣混合物對照射波長的光線作出響應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的光線，以便提供圖譜。
按照本發(fā)明，裝置20是對背景光、溫度和其它條件是自動(dòng)校準(zhǔn)的。此外，該裝置可以補(bǔ)償諸如發(fā)光二級(jí)管、電子電路或光學(xué)探測器之類元器件的退化。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，發(fā)光化合物可以在兩種不同的波長下發(fā)光。人們還發(fā)現(xiàn)當(dāng)波長的值可能由于上述因素發(fā)生變化時(shí)，兩種波長之間的比率仍然保持相對恒定。因此，在現(xiàn)場測量期間，可以使用這個(gè)比率，而不是使用實(shí)際值來確定涉嫌試樣是否真實(shí)。因此，任何由于現(xiàn)場數(shù)據(jù)與儲(chǔ)存數(shù)據(jù)比較帶來的易變性都被消除。如果使用發(fā)射波長的實(shí)際值，那么有可能產(chǎn)生錯(cuò)誤的決定，因?yàn)楝F(xiàn)場的試樣特征或許不同于圖譜，但是該試樣又確實(shí)可能是真實(shí)的。如上所述，如果試樣被證明是非真實(shí)的，那么利用這個(gè)比率通過掃描與主計(jì)算機(jī)通信的數(shù)據(jù)庫可以確定試樣的身份。
人們應(yīng)當(dāng)意識(shí)到試樣混合物所產(chǎn)生的光線的數(shù)量是被檢測的。但是，按照本發(fā)明，被發(fā)射的光線在數(shù)量上的超時(shí)變化可以被用來提供試樣特征。作為替代，數(shù)量和數(shù)量的變化兩者都用來提供試樣的特征。
在裝置的另一個(gè)操作實(shí)施方案中，檢測真實(shí)試樣混合物和試驗(yàn)試樣混合物發(fā)生在非常接近的時(shí)空里。這為消除在不同的時(shí)間或不同的地點(diǎn)對試樣進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)可能發(fā)生的許多變化提供基礎(chǔ)。這只有在使用便攜式鑒定裝置的情況下才能實(shí)現(xiàn)。
人們還應(yīng)當(dāng)意識(shí)到采樣率可能這樣變化，以致眾多試樣讀數(shù)出自某個(gè)典型試樣。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，取大約10,000讀數(shù)。因此，在提供試樣特征方面獲得非常高的置信度。再者，人們應(yīng)當(dāng)意識(shí)到圖譜對于給定的產(chǎn)品可以包括一個(gè)一可接受的圖譜范圍。因此，可以提供質(zhì)量保證。
現(xiàn)在翻到圖4，這是本發(fā)明的替代實(shí)施方案，底座單元22通過象調(diào)制解調(diào)器64那樣的東西經(jīng)數(shù)據(jù)電纜72與主計(jì)算機(jī)70通信。
當(dāng)然，熟悉這項(xiàng)技術(shù)的人鑒于這種揭示將考慮到可以使用其它的通信鏈路，例如直接的數(shù)據(jù)鏈路、衛(wèi)星傳輸、同軸電纜傳輸、光纖傳輸或者移動(dòng)通信或數(shù)字通信。通信鏈路可以是直接線路或通過互聯(lián)網(wǎng)。主計(jì)算機(jī)70還與儲(chǔ)存眾多圖譜的數(shù)據(jù)庫74通信。在這個(gè)實(shí)施方案中，當(dāng)試驗(yàn)試樣被確定為不真實(shí)時(shí)，底座單元22與主機(jī)70通信，以便確定已被檢驗(yàn)的試樣的身份。換言之，假定被鑒定的試樣在與圖譜進(jìn)行比較時(shí)被判定是不真實(shí)的，那么底座單元22將與主計(jì)算機(jī)通信，以便根據(jù)眾多儲(chǔ)存的圖譜識(shí)別試樣的特征。儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫中的圖譜可以類似于也可以不類似于現(xiàn)場檢驗(yàn)的真實(shí)試樣的圖譜。
給現(xiàn)在翻到圖5，它展示本發(fā)明的替代實(shí)施方案。在這個(gè)實(shí)例中，底座單元是手提電腦80或類似的設(shè)備，例如臺(tái)式電腦或工作站。探針組件24’直接與手提電腦80耦合。在這個(gè)實(shí)例中，電腦80接收來自探針組件24’的電信號(hào)以及把電信號(hào)傳送給探針組件24’，并且可以根據(jù)需要與主計(jì)算機(jī)70通信，也可以不與主計(jì)算機(jī)通信。前面參照圖1討論的每種功能都可以編成程序輸入電腦80，以致鍵盤、鼠標(biāo)或其它輸入設(shè)備都可以被用來控制探針組件。
正象在作為探針組件24’剖面圖的圖6中最清楚地展示的那樣，探針組件24’包括配置在其中用來把試樣發(fā)出的光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的光學(xué)探測器。然后，電信號(hào)通過適當(dāng)?shù)碾娎|84輸送到手提電腦80。因此，與其說有獨(dú)立的底座單元，不如說檢驗(yàn)受手提電腦80控制。此外，如上所述，手提電腦可以包括它自己的數(shù)據(jù)庫，以便確定被檢驗(yàn)的試樣究竟是不是真實(shí)的，或者作為替代，可以借助調(diào)制解調(diào)器與主計(jì)算機(jī)70通信，以便掃描圖譜數(shù)據(jù)庫。
繼續(xù)參照圖6，探針組件包括前面介紹過要素，具體地說包括發(fā)光二級(jí)管、光源濾光片，第一透鏡、棱鏡、反射器、第二透鏡和發(fā)射濾光片。在這個(gè)特定的實(shí)例中，光纜56被包含在探針組件內(nèi)并且把來自發(fā)射濾光片的光線輸送給光學(xué)探測器82。但是，光學(xué)探測器82在需要時(shí)可以直接放在靠近發(fā)射濾光片54的位置。再者，在這個(gè)實(shí)例中，如圖5和圖6所示，探針組件適合容納放置試樣混合物的比色杯86(見圖5)。比色杯通常是具有空心容器截面的石英材料。
探針組件24’包括殼體89，該殼體可以包括適合可更換地接納眾多發(fā)光二級(jí)管之一的插座90。同樣，該探針組件可以包括適合可更換地分別接納眾多光源濾光片之一和眾多發(fā)射濾光片之一的其它插座92、94。人們應(yīng)當(dāng)意識(shí)到發(fā)光二極管必須發(fā)出與被添加到試樣中的發(fā)光化合物相對應(yīng)的波長的光線。因此，所需要的發(fā)光二極管的類型取決于被選定與試樣一起使用的發(fā)光化合物。同樣，濾光片(光源濾光片和發(fā)射濾光片)必須對應(yīng)于專門選定的發(fā)光二極管。
因此，在圖8所示的本發(fā)明的一個(gè)特定的實(shí)施方案中，提供了用來檢測試樣的真實(shí)性和/或質(zhì)量的配套器材108。配套器材可以被裝在有探針殼體89的適當(dāng)?shù)氖痔嵯?10中，以致情況110中象眾多發(fā)光二極管112分別與相應(yīng)的光源濾光片114和發(fā)射濾光片116一起提供。再者，發(fā)光化合物118的選擇也可以被提供?？ㄆ?、數(shù)據(jù)庫、電子數(shù)據(jù)表、指令或其它的信息來源120可以提供，從而指出作為受檢試樣的函數(shù)相對應(yīng)的發(fā)光二極管、濾光片和發(fā)光化合物。
雖然發(fā)光二極管、光源濾光片和發(fā)射濾光片是可更換地插入探針組件，但是應(yīng)當(dāng)意識(shí)到可以提供具有離散的元器件(發(fā)光二級(jí)管、光源濾光片、發(fā)射濾光片)的完整的探針組件。因此，可以提供具有發(fā)光二級(jí)管、光源濾光片和發(fā)射濾光片的不同組合的眾多不同的探針組件。
參照圖6討論的探針組件也可以用來在不利用比色杯之類的夾持器的情況下直接檢測真實(shí)試樣的存在或試樣的質(zhì)量。在這種情況下，探針組件的尖端可以直接放進(jìn)試樣混合物。此外，在連續(xù)處理時(shí)，材料流可以通過探針組件上的孔流動(dòng)，以致在生產(chǎn)過程發(fā)生的同時(shí)可以進(jìn)行鑒定或提供質(zhì)量保證。但是，在這個(gè)實(shí)例中，發(fā)光化合物必須在探針組件的上游添加，并且應(yīng)當(dāng)在比較小批處理中進(jìn)行，以致經(jīng)受檢驗(yàn)的試樣不被分銷。
人們應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步意識(shí)到被檢驗(yàn)的試樣可以是液體也可以干燥的粉末材料。
在圖7所示的又一個(gè)實(shí)施方案中，底座單元是手持式微處理器設(shè)備100(例如，PALM PILOT或其它的數(shù)據(jù)記錄儀)，它接收來自指出試樣特征的光學(xué)探測器的信號(hào)。探針組件24’直接與PALM PILOT通信，而PALM PILOT本身又可以借助任何適當(dāng)?shù)氖侄?例如調(diào)制解調(diào)器或訪問互聯(lián)網(wǎng))與主計(jì)算機(jī)70和數(shù)據(jù)庫72通信。正象前面參照圖5討論的那樣，每種輸入或控制功能都可以編成程序輸入PALM PILOT，以致鍵盤、“光筆”或其它輸入設(shè)備都可以用來控制探針組件。與其用探針組件在夾持器中提供用于檢測的試樣混合物，不如在芯片上可以形成發(fā)光化合物(即染料)和把待鑒定的試樣放到芯片上。芯片和少量試樣一起被放進(jìn)探針組件。按照本發(fā)明有用的芯片可以在本發(fā)明的裝置中使用，也可以在固定的非便攜式裝置中使用。芯片具有小巧、只需要一點(diǎn)點(diǎn)發(fā)光化合物和只需要一點(diǎn)點(diǎn)待測試樣(例如，一微滴)的優(yōu)點(diǎn)。芯片還可以用來按預(yù)先選定的陣列以預(yù)先選定的濃度儲(chǔ)存預(yù)先選定的染料。芯片還使依據(jù)本發(fā)明使用的這些染料的運(yùn)輸變得非常容易。
在參照圖9介紹的實(shí)施方案中，每個(gè)芯片200本質(zhì)上都是尺寸非常小的扁平的制品，優(yōu)選小于1厘米、小于5毫米、甚至小于1毫米。芯片是由基材210形成的，該基材實(shí)際上可以是任何材料，只要該材料不干擾改變發(fā)光化合物與被測量的標(biāo)準(zhǔn)物或試樣之間的相互作用的光輻射。有用的材料實(shí)例是聚碳酸酯、硅氧烷二極管、金屬、delron塑料、聚苯乙烯和聚乙烯。發(fā)光化合物212可以通過任何物理和/或化學(xué)手段(包括共價(jià)鍵和非共價(jià)鍵)附著到芯片上。例如，染料可以溶解在溶劑中，然后以預(yù)先選定的濃度施于芯片表面。溶劑蒸發(fā)掉之后，留下染料通過非共價(jià)鍵附著在芯片表面。溶劑可以具有蝕刻芯片表面的能力。在另一個(gè)實(shí)施方案中，染料可以通過共價(jià)鍵附著到芯片的表面上。一些發(fā)光化合物具有在適當(dāng)?shù)臈l件之下與芯片表面上的基團(tuán)反應(yīng)的基團(tuán)，其中芯片表明上的基團(tuán)可以是芯片本身的活性基團(tuán)，或可以是附著在芯片表面上的鍵合劑分子。系在材料表面上的均雙官能團(tuán)和雜雙官能團(tuán)的鍵合劑對于熟悉這項(xiàng)技術(shù)的人是已知的。正象在下面的實(shí)例中介紹的那樣，酯鍵可以被用來使染料附著到芯片上。特別優(yōu)選的是使用遠(yuǎn)離染料與標(biāo)準(zhǔn)物相互作用的部分的染料的活性基團(tuán)，借此染料通過共價(jià)鍵附著到芯片之后仍然自由地與標(biāo)準(zhǔn)物或試樣發(fā)生適當(dāng)?shù)南嗷プ饔?。在特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，芯片有微圍墻214。某些市場上買得到的預(yù)先加工過的材料備有這樣的微圍墻。這樣，特定的染料可以被局限在特定的微圍墻之內(nèi)。芯片還可以備有該芯片特有的點(diǎn)刻標(biāo)記216，憑借這個(gè)標(biāo)記可以識(shí)別芯片攜帶的特定的染料以及參照這些標(biāo)記使染料在芯片上被定位與某個(gè)特定的位置。因此，在優(yōu)選實(shí)施方案中，芯片具有的染料在3至9種之間，每種不同的染料被定位、集中和通過共價(jià)鍵附著在芯片表面的一個(gè)微圍墻范圍之內(nèi)。染料優(yōu)選熒光最強(qiáng)的，例如熒光素或Bodipy。染料可以具有預(yù)先選定的濃度，以便允許鑒定預(yù)先選定的材料。
圖8所示的配套器材108還可以包括眾多離散的基材220，每種基材包含或具有附著其上視為同一的一套3-9種發(fā)光化合物。這套發(fā)光化合物是為了在有一種相互作用存在的情況下用至少一種波長的光線照射時(shí)與已知的標(biāo)準(zhǔn)物相互作用并且形成預(yù)先選定的光輻射圖而選定的。指令120指出在打算確定試樣與已知的標(biāo)準(zhǔn)物的相關(guān)關(guān)系時(shí)哪種基材適合與已知的標(biāo)準(zhǔn)物或試樣一起使用。
為了準(zhǔn)備微芯片，硼硅玻璃片首先用酸清洗，再用二次蒸餾水淋洗(3次)，然后用3-aminopropyl-l-trethoxysilane(Sigma，StLouis，Mo.)硅烷化，最后在25至80℃下加熱3至5小時(shí)。就使發(fā)光化合物附著的交叉反應(yīng)而言有機(jī)硅烷提供胺官能團(tuán)。胺在芯片上的密度應(yīng)當(dāng)是10 pmol/cm2。
為了把發(fā)光化合物放到微芯片上，按下述程序使用6-羧基熒光素琥珀酰亞胺酯10毫克(來自Molecular Probes，Eugene，OR)。硼硅玻璃片用緩沖液(0.1 M碳酸氫鈉，pH8.3-9.0)進(jìn)行預(yù)處理。把6-羧基熒光素用DMSO(二甲基亞砜)制成10 mg/ml的稀釋液。100μl被放到硼硅玻璃片上并且任其在4℃下反應(yīng)1至3小時(shí)。這個(gè)反應(yīng)應(yīng)該在水飽和的環(huán)境中進(jìn)行。反應(yīng)可以通過添加100μl 1.5M的羥胺(pH8.5)被停止。然后用500μl蒸餾水洗滌，優(yōu)選洗滌3次，以便除去未反應(yīng)的發(fā)光化合物。
然后，把1滴即500ul產(chǎn)品滴到微芯片上。在芯片上的產(chǎn)品干燥之前把該芯片放進(jìn)探針組件并且立即讀數(shù)。
正象在圖10的實(shí)施方案中展示的那樣，探針組件24”可以包括眾多光纜230。芯片200插在孔61中。光纜被安排接收相應(yīng)的試樣從相應(yīng)的微圍墻中發(fā)出的光線。實(shí)例1檢測真實(shí)的Guinness啤酒在這個(gè)實(shí)例中，產(chǎn)品是Guinness、Beamish和Murphy的烈性黑麥酒。產(chǎn)品用水稀釋到1/20。利用美國專利第5,753,511號(hào)中介紹的用于產(chǎn)品鑒定的自動(dòng)化系統(tǒng)，識(shí)別發(fā)光化合物的組合。就Guinness而言，鑒定發(fā)光化合物33(在二甲基亞砜(DMSO)中的10 mM原料)與發(fā)光化合物17(在DMSO中原料濃度是10 mM)混合。工作濃度是30微升發(fā)光化合物33和10微升發(fā)光化合物17被放到10毫升水中。然后，把340微升工作濃度的發(fā)光化合物添加到3,000微升稀釋產(chǎn)品中。
發(fā)光二級(jí)管波長和濾光片被簡單地置于探針組件中，以便使激發(fā)和發(fā)射最大值與產(chǎn)品/發(fā)光化合物的混合物相匹配。正象前面討論的那樣，其它產(chǎn)品將需要與每種產(chǎn)品相匹配的發(fā)光二極管和濾光片。就這個(gè)實(shí)例而言，激發(fā)最大值是490納米，而發(fā)射最大值是530納米。
然后，該裝置對環(huán)境背景光進(jìn)行校準(zhǔn)(在參照圖1介紹的實(shí)例中按壓開關(guān)28a，而在參照圖5和圖7介紹的實(shí)例中按壓其它適當(dāng)?shù)逆I)。光學(xué)探測器僅僅讀出被檢測的雜散光的量。
真實(shí)試樣加發(fā)光化合物(500微升)被放到試樣夾持器中。真實(shí)試樣的最初讀數(shù)是在即將進(jìn)行檢驗(yàn)的確切位置上進(jìn)行的。這將減少與不同的溫度、光線和發(fā)光化合物濃度相關(guān)的不精確性。在參照圖1介紹的實(shí)例中，這次讀數(shù)是通過按開關(guān)28b進(jìn)行的。此刻，光學(xué)探測器正在讀來自試樣/發(fā)光化合物的混合物的熒光的量。
涉嫌試樣加發(fā)光化合物(500微升)被放在潔凈的或不同的試樣夾持器中。讀數(shù)是以與真實(shí)試樣完全相同的方式進(jìn)行的。在參照圖1介紹的實(shí)例中，這次讀數(shù)是通過按壓開關(guān)28c進(jìn)行的。此刻，光學(xué)探測器正在讀來自試樣/發(fā)光化合物的混合物的熒光的量。
然后，將涉嫌試樣的熒光讀數(shù)與真實(shí)試樣的熒光讀數(shù)進(jìn)行比較。利用下述算法確定真實(shí)性范圍C＝[F1+％F1ni至F1-％F1ax]±Ω
其中范圍C是在試驗(yàn)位置用于真實(shí)產(chǎn)品的濾光片的寬度，考慮到真實(shí)生產(chǎn)的變化加或減Ω(在99％置信水平下的統(tǒng)計(jì)測量結(jié)果)；+％F1ni＝就真實(shí)試樣的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)而言確定的最高的熒光值；以及-％F1ax＝就真實(shí)試樣的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)而言確定的最低的熒光值。
如果涉嫌試樣在范圍C之外，那么該試樣被確定為不真實(shí)。在圖1的實(shí)例中按壓開關(guān)28d進(jìn)行這個(gè)范圍C的計(jì)算并且把涉嫌試樣與這個(gè)范圍進(jìn)行比較。
便攜式鑒定裝置的讀數(shù)試樣 序列號(hào)讀數(shù)Guinness，Dublin 21D8 G4 1717 145RFUBeamish，Stout Cork 2838201310 118RFUMurphy’Stout CorkL8124C826 2331 165RFU范圍C就Guinness而言是±2.00RFU＝相對的熒光單位實(shí)例2檢測真實(shí)的可口可樂就大型軟飲料公司而言，重要的是證實(shí)用來制作他們的制成品的是真實(shí)的濃縮物。在這個(gè)實(shí)例中，產(chǎn)品是可口可樂和RC可樂。產(chǎn)品用水稀釋到1/20。利用美國專利第5,753,511號(hào)中介紹的用于產(chǎn)品鑒定的自動(dòng)化系統(tǒng)，識(shí)別發(fā)光化合物的組合。就可口可樂的鑒定而言，發(fā)光化合物33(在二甲基亞砜(DMSO)中的10mM原料)。工作濃度是40微升發(fā)光化合物33放在10毫升水中。然后，把300微升工作濃度的發(fā)光化合物添加到3,000微升稀釋產(chǎn)品中。就這個(gè)實(shí)例而言，激發(fā)最大值是490納米，而發(fā)射最大值是530納米。
然后，完全象前面在實(shí)例1中介紹的那樣，校準(zhǔn)裝置，讀真實(shí)試樣混合物的讀數(shù)、讀涉嫌試樣混合物的讀數(shù)。
便攜式鑒定裝置的讀數(shù)試樣 序列號(hào) 讀數(shù)可口可樂，Classic Jun1499KHB50710O29RFUctl57RC可樂Worcester，MA. 55RFU可口可樂，Namibia Namibia 69RFURC可樂Middle East 76RFU可口可樂，Lahore Middle East 56RFU實(shí)例3藥物的鑒定就制藥公司而言，檢測侵犯專利權(quán)的化合物可能是合乎需要的。此外，專利制藥公司的劣質(zhì)復(fù)制品嚴(yán)重?fù)p害健康。一種情況是化合物的比較高(200mg劑量)的劑量被分割或者被稀釋。然后，把稀釋后的膠囊當(dāng)作兩個(gè)或多個(gè)膠囊出售。
下列議定書已經(jīng)按照本發(fā)明被制定出來，以便在顧客檢查站和制造現(xiàn)場直接對進(jìn)入市場的化合物進(jìn)行檢驗(yàn)。
非甾族消炎化合物是按兩種濃度配制的，100mg和200mg的兩種膠囊。膠囊首先用水稀釋(2.5克用50毫升水稀釋)，然后用便攜式注射器濾膜即0.45微米濾膜過濾。在這個(gè)實(shí)例中，把丁醇添加到溶液中以防止產(chǎn)品發(fā)泡(19毫升試樣對1毫升丁醇)。
利用美國專利第5,753,511號(hào)中介紹的用于產(chǎn)品鑒定的自動(dòng)化系統(tǒng)，識(shí)別一種發(fā)光化合物和發(fā)光化合物的組合。在這個(gè)實(shí)例中，發(fā)光化合物16是在28微升/10毫升水的稀釋條件下使用的。發(fā)光化合物16相當(dāng)于cat#D2375(Molecular Probes，Eugene，OR.)。發(fā)光化合物63是在50微升/10毫升水的稀釋條件下使用的。發(fā)光化合物63相當(dāng)于cat#F3272(Sigma Chemical，St.Louis，Mo.)。
200mg試樣作為真實(shí)試樣被檢驗(yàn)，而100mg試樣作為涉嫌試樣被檢驗(yàn)。
便攜式鑒定裝置的讀數(shù)試樣化合物63 化合物161.200mg試樣批號(hào)120.47 RFU33.28 RFU2.200mg試樣批號(hào)220.86 RFU32.69 RFU3.200mg試樣批號(hào)319.93 RFU32.21 RFU4.100mg試樣批號(hào)414.27 RFU29.00 RFU5.100mg試樣批號(hào)517.98 RFU30.56 RFU6.600mg試樣批號(hào)616.73 RFU30.38 RFUΩ值1.78 1.66盡管已經(jīng)詳細(xì)地介紹了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式，但是熟悉本發(fā)明所涉及的技術(shù)的人應(yīng)當(dāng)承認(rèn)各種各樣的替代實(shí)施方案包括前面介紹的那些內(nèi)容，并且落在權(quán)利要求書定義的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種便攜式產(chǎn)品鑒定裝置，其中包括底座單元；探針組件，所述的探針組件與所述的底座單元耦合并且具有用來照射待鑒定的試樣的光源，該光源的光線波長是預(yù)定的；光學(xué)探測器，它檢測試樣對照射波長的光線作出響應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的至少一種波長將提供試樣特征的發(fā)射光；以及控制器，所述的控制器配置在所述的底座單元內(nèi)并且與所述的探針組件通信，以便接收所述的試樣特征并且將所述的試樣特征與圖譜進(jìn)行比較。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述的光源是可操作地連接到發(fā)光二極管上的光纜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述的光源是發(fā)光二極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述的光學(xué)探測器配置在所述的探針組件內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中光纜配置在所述的探針組件內(nèi)并且被可操作地連接到所述的光學(xué)探測器上以便接收試樣產(chǎn)生的發(fā)射光并且傳送給所述的光學(xué)探測器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)插座，該插座適合可更換地容納眾多光源之一，其中每個(gè)所述的光源都是為了發(fā)射想要的光線根據(jù)想要鑒定的試樣選定的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述的探針組件包括一個(gè)發(fā)射濾光片，以便從試樣對照射波長的光線作出響應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的所述的至少一種波長的發(fā)射光中濾除不想要的波長的光線。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的裝置，其中所述的探針組件適合可更換地容納眾多發(fā)射濾光片之一，其中每個(gè)發(fā)射濾光片都是為了濾除不想要的波長的光線根據(jù)想要鑒定的試樣選定的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述的探針組件包括光源濾光片，以便濾除所述的光源產(chǎn)生的不想要的波長的光線。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)插座，該插座適合可更換地容納眾多光源濾光片之一，其中每個(gè)所述的光源濾光片都是為了濾除不想要的波長的光線根據(jù)選定的光源選定的。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述的光學(xué)探測器檢測由試樣產(chǎn)生的所述的至少一種波長的發(fā)射光的數(shù)量。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述的光學(xué)探測器檢測由試樣產(chǎn)生的所述的至少一種波長的發(fā)射光的數(shù)量的超時(shí)變化。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述的控制器被定位在遠(yuǎn)離所述的探針組件的站點(diǎn)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述的控制器包括儲(chǔ)存圖譜的數(shù)據(jù)庫。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述的光學(xué)探測器檢測提供所述圖譜的真實(shí)樣品的特征。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述的光學(xué)探測器在一個(gè)待鑒定的試樣上完成許多檢測任務(wù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，進(jìn)一步包括適合接納所述試樣的夾持器。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述的探針組件包括把所述光源發(fā)射的光線朝所述試樣反射的反射器。
19.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述的圖譜包括可接受的圖譜范圍。
20.一種用來檢測待鑒定的試樣的特征的手持式探針組件，其中所述的探針組件包括探針殼體；光源，該光源配置在所述的探針殼體中以預(yù)定波長的光線照射試樣；以及光學(xué)探測器，該光學(xué)探測器配置在所述的探針殼體內(nèi)用來檢測試樣在對照射波長的光線作出響應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的至少一種提供試樣特征的波長的發(fā)射光。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的探針組件，其中所述的光源是發(fā)光二極管。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的探針組件，進(jìn)一步包括在所述的殼體中形成的用來可更換地接納眾多發(fā)光二極管之一的插座，其中每個(gè)所述的發(fā)光二級(jí)管都是為了發(fā)射想要的波長的光線根據(jù)想要鑒定的試樣選定的。
23.根據(jù)權(quán)利要求20的探針組件，進(jìn)一步包括發(fā)射濾光片，該濾光片配置在所述的殼體內(nèi)用來從試樣在對照射波長的光線作出響應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的所述的至少一種發(fā)射波長的光線中濾除不想要的波長的光線。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的探針組件，進(jìn)一步包括在所述的殼體中形成用來可更換地接納眾多發(fā)射濾光片之一的發(fā)射濾光片插座，其中每個(gè)發(fā)射濾光片都是為了濾除不想要的波長的光線根據(jù)想要鑒定的試樣選定的。
25.根據(jù)權(quán)利要求20的探針組件，進(jìn)一步包括配置在所述的殼體內(nèi)用來濾除所述光源產(chǎn)生的不想要的波長的光線的光源濾光片。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的探針組件，進(jìn)一步包括在所述的殼體中形成的用來可更換地接納眾多光源濾光片之一的光源濾光片插座，其中每個(gè)光源濾光片都是為了濾除不想要的波長的光線根據(jù)選定的光源選定的。
27.根據(jù)權(quán)利要求20的探針組件，其中所述的探針殼體包括適合接納夾持所述試樣的夾持器的插座。
28.根據(jù)權(quán)利要求20的探針組件，進(jìn)一步包括配置在所述的殼體中用來把所述光源發(fā)射的光線朝所述試樣反射的反射器。
29.一種用來檢測待鑒定試樣的特征的配套器材，其中包括具有至少一個(gè)插座的探針殼體；以及至少一個(gè)用來以預(yù)定波長的光線照射試樣的發(fā)光二極管，每個(gè)發(fā)光二極管都適合插入所述的至少一個(gè)插座。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的配套器材，進(jìn)一步包括用來濾除所述的發(fā)光二級(jí)管產(chǎn)生的不想要的波長的光線的光源濾光片，所述的至少一個(gè)插座具有眾多插座，每個(gè)光源濾光片都適合插入所述插座之一。
31.根據(jù)權(quán)利要求29的配套器材，進(jìn)一步包括用來從試樣在對照射波長的光線作出響應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的所述的至少一種發(fā)射波長的光線中濾除不想要的波長的光線的至少一個(gè)發(fā)射濾光片，所述的至少一個(gè)插座具有眾多插座，每個(gè)發(fā)射濾光片都適合插入所述插座之一。
32.根據(jù)權(quán)利要求29的配套器材，進(jìn)一步包括至少一種發(fā)光化合物，每種發(fā)光化合物都適合與選定的待鑒定試樣反應(yīng)。
33.根據(jù)權(quán)利要求29的配套器材，進(jìn)一步包括適合插入所述探針殼體的夾持器，每個(gè)所述的夾持器都適合夾持所述的發(fā)光化合物和所述的試樣。
34.根據(jù)權(quán)利要求29的配套器材，其中所述的至少一個(gè)發(fā)光二極管之一是根據(jù)想要它發(fā)射的光線波長選定的，而所述的想要它發(fā)射的波長是根據(jù)想要鑒定的試樣確定的。
35.根據(jù)權(quán)利要求29的配套器材，其中所述的探針殼體包括用來檢測試樣對照射波長的光線作出響應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的至少一種發(fā)射波長的光線的光學(xué)探測器。
36.根據(jù)權(quán)利要求29的配套器材，其中所述的探針殼體包括用來把所述光源發(fā)射的光線朝所述試樣反射的反射器。
37.根據(jù)權(quán)利要求29的配套器材，進(jìn)一步包括手提箱。
38.一種使用便攜式鑒定裝置檢測待鑒定的試樣的特征的方法，所述裝置具有探針組件，該探針組件具有以預(yù)定波長的光線照射待鑒定試樣的光源；以及用來檢測試樣在對照射波長的光線作出響應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的至少一種發(fā)射波長的光線的光學(xué)探測器，其中所述方法包括下述步驟用所述的光學(xué)探測器檢測背景光；把發(fā)光化合物添加到真實(shí)產(chǎn)品的試樣中形成真實(shí)試樣混合物；用照射波長的光線照射真實(shí)試樣混合物；檢測真實(shí)試樣混合物對照射波長的光線作出響應(yīng)時(shí)所產(chǎn)生的光線的特征以便提供圖譜；把發(fā)光化合物添加到試驗(yàn)產(chǎn)品的試樣中以形成試樣混合物；用照射波長的光線照射試驗(yàn)試樣混合物；檢測該試驗(yàn)試樣混合物對照射波長的光線作出響應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的光線的特征，以便提供試驗(yàn)試樣特征；以及把所述的試驗(yàn)試樣的特征與所述的圖譜進(jìn)行比較以便確定該試驗(yàn)試樣是否是真實(shí)的。
39.根據(jù)權(quán)利要求38的方法，其中對所述的真實(shí)試樣混合物和所述的試驗(yàn)試樣混合物兩者進(jìn)行的所述的照射步驟和所述的檢測步驟發(fā)生在非常接近的時(shí)空間隔里。
40.根據(jù)權(quán)利要求38的方法，其中進(jìn)一步包括當(dāng)所述的試驗(yàn)試樣不真實(shí)的時(shí)候與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)通信并且讀出儲(chǔ)存的特征以確定試驗(yàn)試樣的身份的步驟。
41.根據(jù)權(quán)利要求38的方法，其中所述的用來提供圖譜的檢測步驟包括檢測真實(shí)試樣混合物產(chǎn)生的至少一種光線的數(shù)量和數(shù)量超時(shí)變化的步驟。
42.根據(jù)權(quán)利要求38的方法，其中所述的用來提供試驗(yàn)試樣特征的檢測步驟包括檢測試驗(yàn)試樣混合物產(chǎn)生的至少一種光線的數(shù)量和數(shù)量超時(shí)變化的步驟。
43.根據(jù)權(quán)利要求38的方法，其中所述的比較步驟進(jìn)一步包括與具有眾多圖譜的數(shù)據(jù)庫的控制器通信的步驟。
44.根據(jù)權(quán)利要求40的方法，其中所述的通信步驟發(fā)生在根據(jù)所述的比較確定試驗(yàn)試樣不真實(shí)之后，并且所述通信步驟包括包括將所述試驗(yàn)試樣的特征與所述的圖譜數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比較的步驟。
45.根據(jù)權(quán)利要求38的方法，其中進(jìn)一步包括在一個(gè)所述的真實(shí)試樣和所述的試驗(yàn)試樣上完成多種檢測的步驟。
46.一種芯片，該芯片包括基材，以及以某種方式附著在基材表面上的眾多種不同的發(fā)光化合物，憑借這種附著方式發(fā)光化合物與相互作用伙伴相互作用，這種相互作用將使來自發(fā)光化合物的光輻射區(qū)別于沒有所述的相互作用時(shí)來自發(fā)光化合物的光輻射，其中每種不同的發(fā)光化合物都附著在獨(dú)立于所有其它不同的發(fā)光化合物的附著位置上，以及其中基材在有所述的相互作用和沒有所述的相互作用時(shí)都不與來自發(fā)光化合物的光輻射相互作用。
47.根據(jù)權(quán)利要求46的芯片，其中眾多種不同的發(fā)光化合物選自三種不同的發(fā)光化合物、四種不同的發(fā)光化合物、五種不同的發(fā)光化合物、六種不同的發(fā)光化合物、七種不同的發(fā)光化合物、八種不同的發(fā)光化合物和九種不同的發(fā)光化合物。
48.根據(jù)權(quán)利要求47的芯片，其中發(fā)光化合物是染料。
49.根據(jù)權(quán)利要求47的芯片，其中該芯片定義眾多微圍墻，而且每種不同的發(fā)光化合物獨(dú)立的附著位置在某個(gè)微圍墻之內(nèi)。
50.根據(jù)權(quán)利要求47的芯片，其中進(jìn)一步包括在芯片上用來確定每種不同的發(fā)光化合物在芯片上的位置的一個(gè)或多個(gè)標(biāo)記。
51.根據(jù)權(quán)利要求49的芯片，其中進(jìn)一步包括在芯片上用來確定每種不同的發(fā)光化合物的芯片位置的一個(gè)或多個(gè)標(biāo)記。
52.根據(jù)權(quán)利要求47的芯片，其中進(jìn)一步包括在芯片上用來識(shí)別哪些不同的發(fā)光化合物在該芯片上的一個(gè)或多個(gè)標(biāo)記。
53.根據(jù)權(quán)利要求47的芯片，其中發(fā)光化合物是借助共價(jià)鍵附著在基材上的。
54.根據(jù)權(quán)利要求46的芯片，其中芯片上的不同的發(fā)光化合物是預(yù)先選定的并且處在預(yù)先選定的濃度下，以便在該表面接觸以已知標(biāo)準(zhǔn)為特征的已知標(biāo)準(zhǔn)物時(shí)與已知標(biāo)準(zhǔn)物相互作用并且產(chǎn)生預(yù)先選定的光輻射圖。
55.根據(jù)權(quán)利要求54的芯片，其中進(jìn)一步包括在該芯片上用來把該芯片標(biāo)識(shí)成已知標(biāo)準(zhǔn)的專用芯片的標(biāo)記。
56.一種用來確定試樣與標(biāo)準(zhǔn)物的相關(guān)關(guān)系的方法，該方法包括提供包含試樣的試樣混合物，該試樣混合物被施于選自根據(jù)權(quán)利要求46、47、48、49、50、51、52、53、54和55的芯片的芯片表面；用眾多照射波長的光線照射試樣混合物；監(jiān)視至少一種發(fā)射波長的光線，以便建立試樣發(fā)射分布型；提供描述標(biāo)準(zhǔn)混合物特征的標(biāo)準(zhǔn)圖譜，用照射波長照射該標(biāo)準(zhǔn)混合物并且監(jiān)視對此照射作出響應(yīng)時(shí)的至少一種發(fā)射波長；以及將試樣發(fā)射分布型與標(biāo)準(zhǔn)圖譜進(jìn)行比較，以便確定試樣與標(biāo)準(zhǔn)物的相關(guān)關(guān)系。
57.根據(jù)權(quán)利要求56的方法，其中試樣作為微滴施于芯片表面。
58.根據(jù)權(quán)利要求56的方法，其中芯片包括容納發(fā)光化合物的微圍墻，試樣作為微滴被施于芯片表面，并且進(jìn)一步包括允許微滴在芯片表面上展開以占據(jù)諸微圍墻。
59.一種配套器材，其中包括包含眾多離散的基材的包，每種基材包含或有附著其上的完全一樣的一套3至9種發(fā)光化合物，這套化合物是為了在用至少一種波長的光線照射時(shí)與已知的標(biāo)準(zhǔn)物相互作用并且在這種相互作用的壓力上建立預(yù)先選定的光輻射圖而選定的；以及包中的指令，這些指令指出在打算確定試樣與標(biāo)準(zhǔn)物的相關(guān)關(guān)系時(shí)哪些基材適合與已知標(biāo)準(zhǔn)物或試樣一起使用。
60.根據(jù)權(quán)利要求59的配套器材，其中基材是為了與根據(jù)權(quán)利要求1的便攜式產(chǎn)品鑒定裝置一起使用而構(gòu)成和安排的。
61.一種用來檢測待鑒定試樣的特征的探針組件。所述的探針組件包括手持式探針殼體；配置在所述殼體中用預(yù)定波長的光線照射試樣的光源；以及眾多配置在所述殼體中與至少一個(gè)光學(xué)探測器通信的光纜，其中所述光纜適合并被安排接收置于芯片上的相應(yīng)的試樣發(fā)射的光線。
62.根據(jù)權(quán)利要求17的裝置，其中所述夾持器包括容器和芯片之一。
63.根據(jù)權(quán)利要求17的裝置，其中所述的探針組件進(jìn)一步包括適合接納所述夾持器的插座。
64.一種用來鑒定試樣產(chǎn)品的便攜式產(chǎn)品鑒定裝置，該裝置包括底座單元；用來檢測待鑒定試樣的特征的探針組件，所述的探針組件被包括在所述底座單元之內(nèi)，所述的探針組件包括用預(yù)定波長的光線照射試樣的光源；以及用來檢測試樣對照射波長的光線作出響應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的至少一種提供試樣特征的發(fā)射波長的光線的光學(xué)探測器；以及包含在所述的底座單元之內(nèi)的控制器，該控制器與所述的探針組件通信以便接收所述的試樣特征并且將所述的試樣特征與圖譜進(jìn)行比較。
65.根據(jù)權(quán)利要求64的裝置，其中進(jìn)一步包括適合接納試樣的夾持器。
66.根據(jù)權(quán)利要求65的裝置，其中所述的夾持器包括芯片。
67.根據(jù)權(quán)利要求65的裝置，其中所述的探針組件進(jìn)一步包括適合接納所述的夾持器的插座。
68.根據(jù)權(quán)利要求66的裝置，其中所述控制器完成與所述芯片有關(guān)的眾多試樣讀數(shù)任務(wù)。
全文摘要
一種用來分析產(chǎn)品中的關(guān)鍵成分和關(guān)鍵成分的相對數(shù)量繼而使鑒定和監(jiān)視產(chǎn)品的真實(shí)性、欺詐和質(zhì)量控制成為可能的便攜式產(chǎn)品鑒定裝置和方法被揭示出來。特定的發(fā)光化合物可以被用來識(shí)別和定量分析產(chǎn)品中的關(guān)鍵成分的相對水平。這項(xiàng)發(fā)明包括提供光源照射試樣產(chǎn)品的探針組件、檢測從受照射的產(chǎn)品發(fā)出的光線的光學(xué)探測器以及通過發(fā)出的光線與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較確定試樣產(chǎn)品的真實(shí)性或質(zhì)量的控制器。待鑒定的產(chǎn)品的小樣在現(xiàn)場進(jìn)行檢驗(yàn)(例如,在制造地點(diǎn)或分銷地點(diǎn)),借此給出關(guān)于其真實(shí)性或質(zhì)量的直接反饋。試樣可以與發(fā)光化合物一起放在芯片上。芯片和少量的試樣一起放在探針組件中。
文檔編號(hào)G01N21/85GK1367873SQ99814907
公開日2002年9月4日 申請日期1999年12月8日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月18日
發(fā)明者理查德·L·塞林弗瑞安, 理查德·P·吉爾, 蘭克什·維格, J·克里斯費(fèi)爾·菲利普斯, 弗雷德·貝赫英格 申請人:鑒定技術(shù)公司d/b/a維特科