检测多个反应器中至少一反应器(3)内化学或生化反应发出光的光谱的装置。各反应器(3)包括具有可射出光的发光区的容纳部。装置包括具有各容器(3)的光可透出的小孔(6)阵列的遮挡单元(5)。多个光波导(7)将光从遮挡单元(5)的小孔引到散光设备(8)，将来自各波导(7)的光分散成色散光谱。光检测设备基本同时检测色散光谱的光谱。一实施例中小孔(6)基本比反应器发光区小，光波导(7)直径从其第一端渐细，第一端直径与反应器容纳部顶部区域相近从而光波导第二端直径小于第一端。一替换实施例中不用光导，来自各小孔的光被笔直引到散光设备。又一实施例中各反应器有第二波导，各波导将光引到不同检测器检测特定光谱。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于监控反应、特别是但非排它性地用于监控从发生化学反应或者生化反应的容器中所放射出来的光的光学系统。
技术介绍
许多化学反应和生化反应，产生可检测的光信号，比如在特定反应条件下出现的或者变化的荧光、化学发光(chemiluminescent)或者生物发光(bioluminescent)信号。由于试剂的原因或者在某些条件下发光反应的结果，例如，由于施加了激励能量，会发出这样的信号，或者可能是由反应本身生成而发出这样的信号。检测这些光信号可以用于各种用途。具体地，它们可以检测反应的发生，这可以表示在测试样本中出现了或者少了特定的试剂，或者提供与特定反应的过程或者动力学有关的信息。虽然，“光”一词通常用于包括可见光，要理解的是，可以从反应中放射出来的、并可以检测到的光学信号还出现在光谱的红外线和/或紫外线部分，“光” 一词旨在涵盖所有能从反应中放射出来的具有能检测到的任何波长的光学信号。在许多例子下，反应混合物含有的“发信号”试剂会多于一种，会需要随时间变化来检测或者监控其光信号，以提供与特定反应的发生、性质或者过程有关的全面信息。一个监控可检测信号特别是荧光信号的具体的反应例子是核酸扩增技术，尤其是聚合酶链反应(PCR)。通过聚合酶链反应(PCR)使DNA扩增是分子生物学的技术基础。PCR 是检测样本中出现特定的核酸所广泛使用且有效的技术，甚至是在目标核酸的相对量低的场合下。因此，它在各种领域，包括诊断和检测领域，以及在研究时，都是有用的。用PCR进行核酸分析要求准备样本、扩增和产品分析。虽然这些步骤是按顺序进行的，扩增和分析可以同时发生。在PCR的过程中，通过一系列的重复(reiteration)循环步骤使特定目标的核酸扩增，在所述循环步骤中，在相对高的温度下使反应混合物中的核酸变性，例如在95°C下变性(denature)(变性)，然后将反应混合物冷却到一个温度，在该温度下，短的寡核苷酸引物(Oligonucleotide primer)结合到单链目标核酸，例如，在55°C (退火)。之后，使用聚合酶(polymerase enzyme酶)将所述引物延长，例如在72°C下(延长)，使得其原始的核酸序列得以复制。重复变性、退火和延长这样的周期导致样本中所出现的目标核酸的量以指数级别增加。可以在扩增之前在PCR混合物中加入DNA染料或荧光探针，用于分析在扩增过程中PCR的进展。这些动力学测量法可以对原始样本中出现的核酸进行量化。在一些系统中，样本分析和扩增是在同一个仪器中的同一个试管内同时发生。由于不需要从样本的密闭容器取出它们进行进一步的分析，这样的合并方法减少了对样本的处理、节省时间并极大地降低了用于后继反应的产品被污染的风险。将扩增和产品分析结合起来的概念已经成为已知的“实时” PCR。但是，这些系统从系统内的多个不同的荧光团产生的信号复杂且经常重叠，这个事实意味着需要复杂的信号解析来判断来自各荧光团的信号的强度。因为PCR通常是在特殊构造的热循环仪中进行的，比如在干式加热器(block heater)中，其中同时容纳多个反应器的阵列，其复杂性进一步混起来。然后这些被一起循环，监控每个容器产生的信号。当前的PCR荧光测定(fluorimetry)系统经常要依赖于检测系统，比如单色检测器(CXD、光电二极管(photodiode)、PMT、CMOS检测器，等等)，这些检测器本身仅检测有光出现或者无光，但是不能区分不同波段或者颜色的光的量。因此，它们不能直接区别各种不同的荧光团信号。这个问题经常是用外部手段，将光分成或者过滤成不同的波段，在检测器的不同点上或者在不同的时间点上来检测。这些外部手段增加了仪器的成本、大小和复杂性。这样的外部手段经常需要精确地安装以进行光学校准，这样会减小仪器的鲁棒性或者产生与安装有关的尺寸、重量和成本。许多PCR分析有用的应用依赖于多个波段的读数，并且都需要测量所使用的每个容器，因此，如果一个仪器的光学设备需要重新调准以读取不同的波段或者容器，不可避免地增加了获得一系列读数所花费的时间(例如，滤光轮的运动或者孔之间光学系统的扫描会不可避免地导致延迟，在任何情况下，如果采集不是同时发生的话，它们所花费的时间更长)。这样的效果是减小了最大采集速率(rate of acquisition)，从而减小了对测量结果的时间分辨率，当所述采集是在反应过程中，比如在用于溶融分析的温度下降(ramp)的过程中进行时，这是至关重要的。
技术实现思路
因此，要有一种方法能够同时辨别和检测多个不同的反应器放射出来的不同波长的光将是有用的。相应地，在当前专利技术的第一方面，提供了一种用于检测在多个反应器中的至少一个反应器内发生的化学反应或者生化反应所放射出来的光的光谱的装置，各反应器包括具有发光区域的容纳部，光可从所述发光区域射出，所述装置包括具有小孔阵列的遮挡单元，光可从所述小孔通过，各小孔基本上比所述反应器的容纳部的发光区域小，各反应器附近有一个或多个所述小孔；以及光检测设备，用于基本上同时检测从所述化学反应或者生化反应经由所述小孔阵列发射出来的光的光谱。。此处所用的“反应器”的表述指的是任何形式的、其中可进行反应的载体或者容器。因此，它包括反应试管、反应板中的井孔以及玻片或薄片。通常所述光谱是特定试剂，如出现在化学或者生化反应中的染剂，的特征，因此具有那种特征的光谱的信号出现了或者缺少、或者强度可以指示所述反应混合物的性质或者状态。如此处所用的，“化学反应或者生化反应”的表述包括试剂会共同发生反应来产生新的或者不同的试剂或者产品的各种操作，并包括处理样本，以判断在变化的条件下，比如温度、电化学电势或者时间的变化，试剂中发生的变化。因此，所述表述包括像试剂的溶点分析之类的操作以及像PCR之类的反应。在一个实施例中，所述装置进一步包括用于将从所述遮挡单元的小孔中发出的光分散为色散光谱的散光设备。该散光设备可以是分光器，比如棱镜(prism)或者衍射光栅 (diffraction grating)0所述装置可以进一步包括多个光波导，被设置来将从所述遮挡单元的小孔所发出来的光引导到所述散光设备。在一个实施例中，所述光检测设备包括一个平面，在该平面上生成来自于所述孔的光的色散光谱，并包括一个或多个用于检测所述色散光谱内的具体光谱的检测器。所述散光设备可以包括用于将所述光分散成不同波段的分光设备。所述装置可以包括被设置成将从所述遮挡单元内的小孔发出的光引导到所述光检测设备的多个光波导。在一个实施例中，对每个反应器，所述遮挡单元包括至少两个小孔，所述多个光波导中的每一个被设置成以将各小孔发出的光引导到所述光检测设备，其中每个反应器的一个光的波导将所述光引导到所述光检测设备的一部分来检测所述光的一个特定光谱，每个反应器的另一个波导将所述光引导到所述光检测设备的另一部分来检测所述光的一个特定波长。在这个实施例中，所述光检测设备的不同部分可以包括对所述光的不同光谱敏感的光传感器。可以在所述光波导与所述光检测设备的不同部分之间放置滤光片，每个滤光片让所述光的不同光谱通过，到达所述光检测设备的各相应部分。根据所述装置的其它单元，可以有其它优点——比如，同时从所述或各容器采集每个波段意味着，在所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于检测在多个反应器中的至少一个反应器内发生的化学反应或者生化反应所发射出来的光的光谱的装置，各反应器包括具有发光区域的容纳部，光可从所述发光区域射出，所述装置包括：具有小孔阵列的遮挡单元，光可从所述小孔通过，各小孔基本上比所述反应器的容纳部的发光区域小，各反应器附近有一个或多个所述小孔；以及光检测设备，用于基本上同时检测从所述化学反应或者生化反应经由所述小孔阵列发射出来的光的光谱。
【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：詹姆斯·理查德·豪厄尔，
申请(专利权)人：ITIS国际有限公司，
类型：发明
国别省市：GB
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。