专利名称：利用发光集中的分析物检测的制作方法
背景技术：
一些检验系统被构造用于通过由发光或荧光引起的光的存在来检测分析物存在或不存在。例如，一些检验依靠化学发光来检测分析物。化学发光的标准实例是，通过使样品与鲁米诺(Luminol)接触并检查来源于化学发光的光的存在，从而检验样品中血的存在。
替代地，其它检验依靠荧光来检测分析物。例如，一种包括单一多股DNA和荧光染料的样品被引入到包括固定股DNA的传感器腔中。当样品中的单个多股DNA和固定股DNA之间存在匹配时，在样品中的单一多股DNA和固定股DNA之间发生杂交。该荧光染料结合(并且仅结合)到杂交的DNA上。荧光的水平提供样品中目标DNA的存在的定量指示。
在许多检验中，可从化学发光和/或荧光得到的光相对暗淡。因此，利用标准光电检测器来检测光的存在和数量可能是困难的。另外，在化学发光检验中所使用的最典型的反应剂发出具有在435纳米附近的波长的光，光电二极管典型地在该波长不是非常有效。增加条(strip)的检测面积或者传感器腔的容积不仅增加所产生的光的量，而且也增加光电检测器的面积，这增加与检测信号相关的噪声。此外，更大的检测容积也需要增加反应物和目标的量。
发明内容
根据本发明的一个实施例，检测系统包括传感器结构、发光集中器和检测器。传感器结构通过光的产生指示样品中分析物的存在。发光集中器接收来自于传感器结构的光，并集中来自于传感器结构的光以增加亮度。检测器检测从发光集中器接收到的光的亮度。
图1示出根据本发明的一个实施例的利用发光集中器的分析物检测系统。
图2示出根据本发明的另一个实施例的利用发光集中器的分析物检测系统。
图3示出根据本发明的又一个实施例的利用发光集中器的分析物检测系统。
具体实施例方式
图1示出一个分析物检测系统。该分析物检测系统包括传感器结构11，该传感器结构被用来检验样品，从而确定一个或多个分析物的存在。基于在指定波长范围内检测到的光的量来指示分析物的存在(或者替代地不存在)和/或浓度。例如，传感器结构11是毛细管、传感器腔、测试条、或者用于检测分析物的存在或不存在的一些其它结构。
例如，通过由化学发光产生的光来指示分析物的存在和/或浓度。替代地，通过由荧光产生的光来指示分析物的存在和/或浓度。
来自于传感器结构11的光辐射到发光集中器13上，该发光集中器收集并集中光能。例如，发光集中器13是嵌入有诸如荧光或发光染料或量子点之类的发光分子的平面光学矩阵。入射在该发光集中器上的光子被发光分子吸收。这些发光分子发射新的光子，这些新的光子中的大部分被包含在发光集中器中，并且通过全内反射被引导到发光集中器的边缘。
光检测器14检测由发光集中器13集中的光。例如，光检测器14是光电检测器。发光集中器13增加由传感器结构11产生的光的亮度，并且增加光检测器14检测和测量光强度的有效性。
可选择地，反射器12能够被用来拦截由传感器结构11辐射的离开集中器13的光，并且将所拦截的光重定向返回到集中器13。
图2示出分析物检测系统的另一个实施例。该分析物检测系统包括传感器结构21，该传感器结构被用来检验样品，从而确定一个或多个分析物的存在。基于在指定波长范围内检测到的光的量来指示分析物的存在(或者替代地不存在)和/或浓度。例如，传感器结构21是毛细管、传感器腔、测试条、或者用于检测分析物的存在或不存在的一些其它结构。
例如，通过由荧光产生的光来指示分析物的存在和/或浓度。激光器26通过透镜27将光置于传感器结构21内。受束缚于分析物的荧光分子将辐射具有检测波长的光，该波长不同于由激光器26产生的光的波长。
来自于传感器结构21的光辐射到收集并集中光能的发光集中器23上。例如，发光集中器23是嵌入有诸如荧光或发光染料或量子点之类的发光分子的平面光学矩阵。以检测波长入射在发光集中器上的光子被发光分子吸收。发光分子发射新的光子，这些新的光子中的大部分被包含在发光集中器中，并且通过全内反射被引导到发光集中器的边缘。
光检测器24在检测波长处检测由发光集中器23集中的光。例如，光检测器24是光电检测器。发光集中器13增加由传感器结构21产生的光的亮度，并且增加光检测器24在检测波长处检测和测量光强度的有效性。
代替反射器，第二发光集中器22被用来拦截由传感器结构21向发光集中器22辐射的光。光检测器25检测由发光集中器22集中的光。例如，光检测器25是光电检测器。发光集中器22增加由传感器结构21产生的光的亮度，并且增加光检测器25在检测波长处检测和测量光强度的有效性。
图3示出分析物检测系统的另一个实施例。该分析物检测系统包括传感器结构31，该传感器结构被用来检验样品，从而确定一个或多个分析物的存在。基于在指定波长范围内检测到的光的量来指示分析物的存在(或者替代地不存在)和/或浓度。例如，传感器结构31是毛细管、传感器腔、测试条、或者用于检测分析物的存在或不存在的一些其它结构。
例如，通过由光源35产生的光来指示分析物的存在和/或浓度。光源35可以例如是室内照明或者甚至是由太阳提供的室外照明。
来自于传感器结构31的光通过滤光器35辐射到收集并集中光能的发光集中器33中。例如，发光集中器33是嵌入有诸如荧光或发光染料或量子点之类的发光分子的平面光学矩阵。以检测波长入射在发光集中器上的光子被发光分子吸收。发光分子发射新的光子，这些新的光子中的大部分被包含在发光集中器中，并且通过全内反射被引导到发光集中器的边缘。
光检测器34在检测波长处检测由发光集中器33集中的光。例如，光检测器34是光电检测器。发光集中器33增加由传感器结构31产生的光的亮度，并且增加光检测器34在检测波长处检测和测量光强度的有效性。
前述的讨论公开并仅描述了本发明的典型的方法和实施例。正如熟悉本领域的人员应理解的，本发明可以在不背离其精神和基本特征的情况下以其它特定的形式实现。因此，本发明的公开内容是示意性的，而不是对下述权利要求中所阐述的本发明范围的限制。
权利要求
1.一种检测系统，包含传感器结构，该传感器结构通过光的产生来指示样品中分析物的存在；发光集中器，该发光集中器接收来自于传感器结构的光，并集中来自于传感器结构的光以增加亮度；以及检测器，该检测器检测从发光集中器接收到的光的亮度。
2.如权利要求1所述的检测系统，其中，该传感器结构是下述其中之一毛细管；传感器腔；测试条。
3.如权利要求1所述的检测系统，其中，该传感器结构利用化学发光产生光。
4.如权利要求1所述的检测系统，其中，该传感器结构利用荧光产生光。
5.如权利要求1所述的检测系统，另外还包含反射器，该反射器将从传感器结构朝离开发光集中器的方向辐射的光反射到发光集中器。
6.如权利要求1所述的检测系统，其中该发光集中器是第一发光集中器；其中该检测器是第一检测器；并且，其中该检测系统另外还包含第二发光集中器，该第二发光集中器接收来自于传感器结构的光并集中来自于传感器结构的光以增加亮度，以及第二检测器，该第二检测器检测从该第二发光集中器接收到的光的亮度。
7.如权利要求1所述的检测系统，另外还包含光源，该光源照射传感器结构，从而允许该传感器结构利用荧光产生光。
8.一种用于检测分析物的方法，该方法包含通过光的产生来指示样品中分析物的存在；接收所产生的光，并利用发光集中器来增加所产生的光的亮度；以及在所产生的光的亮度已经通过发光集中器被增加之后，检测所产生的光的亮度。
9.如权利要求8所述的方法，其中，分析物的存在通过下述其中之一来指示毛细管；传感器腔；测试条。
10.如权利要求8所述的方法，其中，光的产生通过化学发光来完成。
11.如权利要求8所述的方法，其中，光的产生通过荧光来完成。
12.如权利要求8所述的方法，另外还包含将朝离开发光集中器的方向辐射的光反射到发光集中器。
13.如权利要求8所述的方法，另外还包含由第二发光集中器接收所产生的光，并利用第二发光集中器来增加所产生的光的亮度，以及在所产生的光的亮度已经通过第二发光集中器被增加之后，检测所产生的光的亮度。
14.如权利要求8所述的方法，另外还包含照射传感器结构，从而允许该传感器结构利用荧光产生光。
15.一种检测系统，包含传感器装置，用来通过光的产生来指示样品中分析物的存在；集中器装置，用来接收来自于传感器装置的光并集中来自于传感器装置的光以增加亮度；以及检测装置，用来检测从集中器装置接收到的光的亮度。
16.如权利要求15所述的检测系统，其中，该传感器装置是下述其中之一毛细管；传感器腔；测试条。
17.如权利要求15所述的检测系统，其中，该传感器装置利用下述其中之一产生光化学发光；荧光。
18.如权利要求15的检测系统，另外还包含反射器装置，用来将从传感器装置朝离开集中器装置的方向辐射的光反射到集中器装置。
19.如权利要求15所述的检测系统，其中该集中器装置是第一集中器装置；其中该检测装置是第一检测装置；并且，其中该检测系统此外还包含第二集中器装置，用来接收来自于传感器装置的光并集中来自于传感器装置的光以增加亮度，以及第二检测装置，用来检测从该第二集中器装置接收到的光的亮度。
20.如权利要求15所述的检测系统，另外还包含光源装置，用来照射传感器装置从而允许该传感器装置利用荧光产生光。
全文摘要
一种检测系统包括传感器结构、发光集中器和检测器。该传感器结构通过光的产生来指示样品中分析物的存在。该发光集中器接收来自于传感器结构的光并集中来自于传感器结构的光以增加亮度。该检测器检测从发光集中器接收到的光的亮度。
文档编号G01N21/64GK1877310SQ200610099620
公开日2006年12月13日 申请日期2006年6月9日 优先权日2005年6月9日
发明者R·P·赫尔宾, B·U·柯里 申请人:阿瓦戈科技通用Ip(新加坡)股份有限公司