用于进行样品分析的装置及方法制造方法及图纸

一种用于进行生物、化学或生化样品的光学检测的系统，样品由光学透明的圆盘支撑，应用已在声频和视频压缩盘领域中发展起来了的技术扫描表面。圆盘（４４）被固定并绕其中心轴旋转，同时一光源（３７）和探测器（３８）被固定在一支架３６上，并在一通过盘表面的弧线内旋转源（３７），其被设置在盘（４４）上方且探测器（３８）置于盘下方并使两光轴被校直以使圆盘（４４）的全部使用的表面可被光源和探测器扫描。圆盘（４４）提供一个校准标记（４９），其当光束通过它时会阻断光线通道，从而保证扫描相对圆盘被校直。被支撑在基片上的样品的光学性质可通过分析光探测器（３８）的输出被自动快速地检测。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于进行样品的光学分析的装置及方法且特别适用于生物、化学、和生化样品的分析。
技术介绍
很多的化学、生化及生物分析是通过在被检测的生物样品的光学性质中引入一个变化来实现的。例如，为了在血液样品中检测抗体的存在，其可能表明为一种致命的感染，如果存在抗体，则通过进行链式酶免疫吸附剂测试(ELISA)将会产生一个可见的颜色沉积。ELISA使用被涂上针对将要被测试的抗体特定的抗原的表面。通过将该表面暴露在血液样品中，样品中的抗体与抗原结合。接着用特定共轭酶抗体对该表面染色旦酶与基片的反应生成沉积物，该沉积物显示了抗原结合的程度并因此能够鉴别样品中抗体的存在。通常使用光学显微镜来进行这种鉴别，这保证了基片区域可被操作者看到。除了用(ELISA)进行染色外，也可使用诸如荧光和金标记等技术来改变生物抗原材料的光学性质。在一般的有机体的组织中同样也使用类似的技术来使组织的特定区域可见，例如，特定的细胞类型或细胞结构以及在细胞繁殖中。现有的光学分析技术的一个显著的不足在于由于它们的自身的特性，从而会引入人的误差。这些技术也不适于需要高生产量样品的情况，例如在血液筛分或颈部拖影测试中，并且还相对较昂贵。由于较多情况下，再一特定技术需要不同的仪器，从而花费因素是一笔很大的支出。
技术实现思路
本专利技术的一个目的，是提供一种用于进行样品光学分析的技术，其克服了或至少减少了这些缺陷中的某些不足。本专利技术的另一个目的在于提供一种光学分析技术，其保证了对于生物、生化和化学样品的高速自动化的分析，且其通用性也足以保证它被用于多种不同的研究。1这些目的是通过调整在声频和视频压缩盘领域中已发展起来的扫描表面的技术来实现的，通过使用基本上聚焦到表面的光束来扫描已附着了样品的表面。设置一个探测器来探测自该表面反射或穿过该表面发射的光，通过对探测到的光的分析来确定光束是否已被样品物质所干扰。根据本专利技术的第一个方面，其提供了一种进行生物、化学或生化样品的光学检测的方法，该方法包含如下步骤将样品承放在基片上；人射线源将一束电磁射线引入到基片上；通过将基片绕基本与其垂直的轴旋转和针对所述轴的一经向分量的方向移动射线源，用光束扫描整个基片；及检测通过基片和样品反射及/或穿过它们发射的射线，并提供一与所检测的射线相对应的输出信号。根据本专利技术的第二个方面，提供一套用于自动进行样品的光学检测的系统，来确定样品是否包含干扰入射电磁射线的物质，该系统包含一基片，其具有一用于承放样品的表面；一个电磁射线源，用于提供一束电磁射线；用于扫描通过所述基片表面射线束的装置；及探测器装置，其被设置用于检测自基片和样品反射的和/或穿过基片和样品的电磁射线，基片上设置有分布电磁射线调制装置，其至少将所述光束的一部分调制到所述表面上，所述光束具有用于指示射线束位于所述表面上位置的数字编码位置地址，探测器装置被设置用来对被调制的电磁射线进行解码，以确定被编码的地址并确定所接收到的射线束是否已被可能存在于样品中的物质所调制。本专利技术能对涂有样品成分的表面进行快速扫描以确定它们的存在且如果需要还可测定它们的光学性质。该系统特别适合用于高产量样品的自动检测。此外，基片内或其上的地址信息结构能够确定表面上的电磁射线的精确位置。另一方面其能保证对应于表面附着材料的光学数据的准确标绘。这保证了对于表面上的所感兴趣的区域进行简便快速的重新定位。本专利技术适合用于进行ELISA，其中特定的抗体原被涂到基片的表面。然后将表面暴露在被分析物之上，接着特定酶和形成的样品被扫描检测并确定与表面相联的酶的数量。该系统还适合用于进行组织结构的分析和通过使用电离子透入法对凝胶进行定量研究。电磁射线最好为光，例如红外、可见或紫外光。根据本专利技术的第三个方面，提供一种对于样品自动地进行光学检测的系统，以便确定样品中是否包含干扰入射电磁射线的物质，该系统包含一个大致水平的基片，其具有一个用于承放样品的表面；一个电磁射线源，用于提供一束电磁射线；在基片的一个边上设置用于通过基片表面扫描射线束的装置；一个第一探测器，用于探测从基片和样品反射过来的电磁射线；一个第二探测器，用于探测穿过基片和样品的电磁射线；及与第一和第二探测器连接的控制装置，其用于产生所述射线束以对与两探测器中的一个或两个输出相关的基片表面进行扫描，并用于检测所述成分的存在。在本专利技术的以上第二方面的最佳实施例中控制装置被设置用来测定由所述第一和第二探测器提供的输出信号的差，两输出信号代表被检测的信号，其目的在于在无人为信号产生的情况下对所述物质进行探测，例如，存在于与承放表面相对的基片边缘的污物。该基片提供有分布的地址装置，用于调制具有用于指示目前正被光束扫描的区域的数字编码地址信息的光束，探测器中的一个或另一个被设置用来对接收到的光信号进行解码，以确定入射光束的位置的地址。根据本专利技术的第四个方面，提供一个用于对样品进行自动光学检测的系统，以确定样品是否包含干扰入射电磁射线的物质，该系统包含一个圆盘，包含一个塑料底层，在其上表面之上形成多个微扰，用于干扰入射的电磁射线，其代表数字编码数据，及一个用于承放样品的表面；圆盘读装置包含一个电磁射线源，其用于提供一束电磁射线，扫描装置用于扫描通过圆盘上表面的射线束，及一个电磁射线探测器，用于探测从圆盘和所述样品成分反射及/或穿过它们发射来的射线；及用于将圆盘围绕基本与所述光束垂直的一轴旋转的装置；其中，除了被圆盘上的数字编码信息调制外，射线束还被任何所述的物质所调制，该物质是被附着在圆盘的承放表面。所述电磁辐射虽然可用红外或紫外线光，但最好为可见光。圆盘最好包含一个透明塑料底层，在其表面上印制或用其它方法生成所述数字信息。该表面被涂上部分反射层，例如氧化铝层，其随后被另一透明塑料层所覆盖。在上述本专利技术第四个方面的一最佳实施例中，在圆盘的上表面设置为三维表面布局，为该表面上的单元生长和附着提供生长和附着的记号。例如，可在表面上提供一长方形格子使得单元在一选定方向上排列。另外，生长和附着记号也可通过表面的化学成图来提供，例如使用纤维结合素影印、光刻法产生。在本专利技术的上述第四个方面的另一个实施例中，圆盘的上表面涂上适用于蛋白质，基因等上面进行电离子透入法的凝胶。为了径向操作凝胶，在圆盘的中心提供一第一电极，而在圆盘的边缘提供一第二电极。在凝胶内可形成凹槽，从而分析物可置于其中。为了校准体现本专利技术的系统，圆盘可提供有效准轨道，例如，一系列256级的灰色水平线。这些水平线可用喷墨打印机印在轨道的表面上。根据本专利技术的第五个方面，其提供一用于系统中的基片，该系统用于进行基片上的光学检测，以便确定在基片的表面上是否存在干扰入射电磁射线的物质，该基片包含一预先制成的校准尺，其能进行所述系统的校准。该校准尺最好为一系列分级的灰色区域，用来反射或发射不同级别的光。此尺可用喷墨打印机印在基片的表面上。根据本专利技术的第六个方面，其提供一装置用于进行对附着于基片上的生物、化学、或生化样品的光学检测，该装置包括 用于支撑基片和用于将基片绕基本与基片垂直的轴旋转的装置；一个电磁射线源，用于提供一束电磁射线；驱动装置，用于将位于被附着的样品上方的射线源在所述轴的一径向分量方向上移动，从而与用于旋转基片的装置相结合，使射线束可扫描整个基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种进行生物学的、化学的、或生物化学的样品光学检验的方法，其特征在于它包括步骤：在基片上的表面位置承放至少一种样品；将射线源的一电磁辐射射线束引射到基片上；通过绕基本上与基片垂直的轴旋转基片和在对所述轴的径向分量的方 向上移动射线源，使射线束扫描整个基片；及检测自基片和样品反射和／或穿过它们透射的射线，并从检测到的辐射中给出一输出信号，该检测到的辐射与入射射线束当前扫描的所述表面位置的光学检测的样品相对应；通过设置在基片表面位置上的分布电 磁射线调制装置，调制至少一部分所述射线束；以及在扫描整个基片的步骤期间，分析来自所述检测到的辐射的所述输出信号，以提取由所述射线束当前扫描的所述表面位置的数字位置地址信息。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：约翰弗朗西斯戈登，
申请(专利权)人：伯斯坦技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]