线栅监视设备制造技术

用于监视线栅生物传感器的分析物流体中存在的发光体所发射的辐射的设备。该监视设备包括非偏振光源（４１），该光源用于照射线栅生物传感器以便激发设置在所述生物传感器的分析物流体中的荧光标记。检测器（７１）检测激发后所述标记发射的辐射。偏振滤波器（５３）设置在透明衬底与检测器之间，以便抑制来自分析物流体中位于线栅中的孔径之外的标记的背景发射辐射。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及生物传感器领域，更特别地，涉及子衍射极限生物传感器。
技术介绍
生物传感器技术在本领域中是众所周知的。美国专利申请No.2003/0174992公开了 一种用于提供包括分析物的 零模式波导的方法和设备，所述分析物受电磁辐射的激励以便对该分析 物进行分析。标题为 "Luminescence sensors using sub-wavelength apertures or slits" 的WO2006/136991公开了一种具有子波长空间分辨率的生物传感器。标题为 "Luminiscence sensor operating in reflection mode ，， 的 WO2007/072415公开了 一种用于检测孔径中的分子产生的荧光辐射的方法。这种生物传感器可以包括设置在透明材料衬底上并且形成用于填 充所述分析物流体的至少 一个孔径的非透明材料。这些孔径在孔径内的 介质中具有低于激发光的衍射极限的第一平面内维度并且在孔径内的 介质中具有高于激发光的衍射极限的第二平面内维度。孔径平面由沿着 孔径的第一平面内维度定向的第一矢量和沿着孔径的第二平面内维度 定向的第二矢量限定。这种线栅具有透射轴，其中被偏振化使得电场与 由第一矢量和垂直于孔径平面的第三矢量限定的透射平面平行、以下称 为T偏振光的光基本上被透射，并且被偏振化使得电场垂直于透射平面、 以下称为R偏振光的光基本上被阻挡。分析物施加到生物传感器并且渗透进入孔径。该分析物包括待分析 的目标分子。目标分子利用发光体(luminophore )来标记，并且发光体 /目标分子的聚合体固定在孔径的衬底侧，而自由发光体和附接到目标分 子的发光体在分析物中存在于孔径的分析物侧。所述固定的发光体相应 于待分析的目标分子的定性或定量表示。来自固定的发光体的发射辐射由检测器确定。为了将所述固定的发4光体的希望的辐射与自由发光体以及用发光体标记的目标分子的背景 辐射区分开来，必须抑制背景辐射。该背景辐射可能比来自固定的发光 体的有用辐射大几个数量级。发光背景辐射的充分抑制允许实现基本上 无背景的测量，否则该测量需要沖洗，但是冲洗不可以在例如实时测量 期间发生。对于利用偏振激发光照射的实际的线栅生物传感器而言，背 景辐射的抑制限于大约三个数量级。该有限的背景抑制最终导致传感器的精度和表面特异性(surface-specificity)的降低。此外，在本领域中 需要能够使用非偏振光源的生物传感器，所述非偏振光源例如发光二极 管(LED),其更加便宜并且可以产生更大的输出功率。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是单独地或者以任何组合地緩解、减轻或消除 上述缺陷和缺点中的 一个或多个。依照本专利技术的 一个方面，提供了用于监视分析物流体中存在的发光 体所发射的辐射的设备，其包括生物传感器，其具有至少一个设置在 透明材料衬底上并且形成用于填充所述分析物流体的至少一个孔径的 非透明材料，所述孔径具有小于该生物传感器中的有效辐射波长的一半二;面内维度，并且具有透射平面；激^;:其用;激发所述生物传2器的分析物流体中存在的发光体；检测器，其用于检测激发时发光体发 射的辐射；以及偏振滤波器，其设置在所述生物传感器与检测器之间。 所述检测器可以设置在生物传感器的衬底侧。所述激发源可以是发射偏 振光的光源，该偏振光例如具有椭圓偏振(例如圆偏振)或线性偏振的 偏振光，或者所述激发源可以是发射非偏振光的光源。所述偏振滤波器 可以被设置用于充分地衰减其电场与孔径的透射平面平行的辐射。该偏 振滤波器可以是可旋转的。在一个实施例中，所述光源包括带通滤波器，该滤波器用于使具有阻挡具有与所述发光二的丄射波长相应'的波长的辐射。此外,波长通带 滤波器(pass filter)可以设置在检测器之前，以便使具有与所述发光体 的发射波长相应的波长的辐射通过并且阻挡所述带通滤波器通过的辐射。在另一个实施例中，所述偏振滤波器可以包括偏振分束器，该偏振 分束器向所述检测器传送具有与孔径的透射平面平行的偏振平面的辐 射并且向第二检测器反射或阻挡具有与孔径的透射平面垂直的偏振的 辐射，或者所述偏振滤波器可以包括二向色镜，该二向色镜被设置成将 所述激发辐射导向生物传感器并且将发射辐射传送到所述检测器。在另外的实施例中，来自所述光源的辐射可以被设置成在照射生物 传感器之前通过所述偏振滤波器。在又一个实施例中，所述光源可以设置在生物传感器的衬底侧，并 且在反射模式下进行检测。可替换地，所述光源可以设置在生物传感器 的分析物流体侧，并且在透射才莫式下进行检测。所述光源可以发射具有低相干长度的光，例如具有大于大约lnm的带宽的光。所述设备可以包括分析物流体并且该分析物可以在介质中包括目 标分子和发光体，例如荧光团(fluorophore),其包含在所述孔径中。捕 获分子可以设置在孔径的衬底端部分的邻近，所述捕获分子用来与所述 目标分子和发光体形成聚合体。所述分析物流体可以设置在包括所述孔 径的衬底的 一 侧上并且所迷检测器和偏振滤波器设置在衬底的另 一 侧 上。附图说明根据以下参照附图对于本专利技术实施例的详细描述，本专利技术的另外的 目的、特征和优点将变得清楚明白，在附图中 图l为用于解释原理的示意图； 图2为生物传感器的实施例的示意图； 图3为生物传感器的另一实施例的示意图；以及 图4为生物传感器的另外的实施例的示意图 图5为本专利技术的又 一 实施例的示意性框图； 图6为本专利技术的又一实施例的示意性框图； 图7为本专利技术的又一实施例的示意性框图； 图8为本专利技术的又 一 实施例的示意性框图； 图9为本专利技术的又一实施例的示意性框图； 图10为本专利技术的又一 实施例的示意性框图；图ll包括两幅照片，其示出了具有分别与覆盖有被标记分子模式的线栅平行和垂直地设置的偏振滤波器的检测器图片。具体实施方式下面将参照附图描述本专利技术的若干实施例。描述这些实施例是出于 说明的目的，以便使得本领域技术人员能够实施本专利技术并且公开最佳的 模式。但是，这样的实施例并没有限制本专利技术。此外，在本专利技术的范围 内，不同特征的其他组合也是可能的。依照下面描述的实施例的生物传感器可以包括设置在孔径中的分 析物，所述孔径以对于激发光和发光中的至少 一种非透明的材料限定， 典型的实例是铝、金、银、铬，在孔径内的介质中具有低于激发光的衍 射极限的第一平面内维度并且在孔径内的介质中具有高于激发光的衍 射极限的第二平面内维度。平面内维度指的是平行于衬底的平面内的维 度。所述分析物可以包含在流体中。流体中存在的发光体将在暴露于激 发能量时发射电磁辐射。发射的辐射由检测器收集。总的发射的辐射能量，即发光体发射的单独的发光体的辐射能量之 和，与所述分析物的特性具有预定的关系，例如与所述分析物的分子的 浓度成比例。通过分析发射的辐射，可以定量地和/或定性地确定所述分 析物的特性。在下文中，将描述用于将分析物分子固定在每个孔径的底部的方 法。向每个分析物分子提供发光体，例如荧光标记。通过激发该发光体 并且收集发射的辐射，可以提供对于分析物分子的检测。该检测可以是 定性的和/或定量的。配体或捕获分子可以设置或固定在孔径的特定部分，所述配体在被 所述分析物的目标分子接触时形成发光体。发光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于监视分析物流体中存在的发光体所发射的辐射的设备，包括：　生物传感器，其具有至少一个设置在透明材料（２）衬底上并且形成用于填充所述分析物流体的至少一个孔径（４）的非透明材料（３），所述孔径具有小于该生物传感器中的有效辐射波长的一 半的第一平面内维度以及大于该生物传感器的有效辐射波长的一半的第二平面内维度，并且具有透射平面；　激发源（１０，４１），其用于激发所述生物传感器的分析物流体中存在的发光体；　检测器（２２，７１），其用于检测激发时所述发光体发射的辐 射；以及　偏振滤波器（３３，５３），其设置在所述生物传感器与检测器之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：DJW克伦德，MMJW范赫彭，HR斯塔珀特，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]