用于检测来自多个荧光源的信号发射的装置的制造方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2013年3月14日提交的临时专利申请序号No. 61/782, 340的提交日 期的符合35 U.S.C. § 119(e)的权益，其公开通过引用合并到此。
技术领域
[0003] 本公开涉及一种用于通过相对于信号发射源标引一个或多个信号检测器以依次 检测来自每个信号发射源的信号来检测多个潜在信号发射源中的每一个所发射的信号的 装置。本公开还涉及一种用于在信号传输导管的第一与第二端之间从多个潜在信号发射源 中的每一个发送信号发射的装置，其中，信号传输导管的第一端部署在第一空间布置中，信 号传输导管的第二端部署在与第一空间布置不同的第二空间布置中。
【背景技术】
[0004] 在此所描述或涉及的参照文献都并非承认是本发明的现有技术。
[0005] 诊断检定广泛用在临床诊断和保健科学研究中，以检测或量化有机体或生物样本 中的生物抗原、细胞或遗传反常性、疾病状态以及疾病关联病原体或遗传变异的存在性或 量。在诊断检定允许量化的情况下，医师可以最好能够计算感染或疾病的程度或确定疾病 随着时间的状态。诊断检定频繁地关注于检测化学物、蛋白质或多聚糖抗原、抗体、核酸、氨 基酸、生物聚合物、细胞或兴趣组织。可以采用各种检定来检测这些诊断指标。
[0006] 基于核酸的检定具体地通常包括产生样本中的一个或多个目标核酸序列的检测 或量化的多个步骤。标定核酸序列一般对于可标识的蛋白质、细胞、组织、有机体或病毒 的组是特定的，其中，所述组由共用于该组的成员的并且在所检定的样本中对于该组是 特定的至少一个共享核酸序列定义。Kohne美国专利No. 4, 851，330和Hogan美国专利 No. 5, 541，308完整地描述了各种基于核酸的检测方法。
[0007] 检测标定核酸序列频繁地需要使用包括具有基本上与标定序列的至少一部分或 其补体（complement)互补的核苷酸碱基序列的核酸分子的探测体。在选择性检定条件下， 探测体将以允许医师检测样本中的标定序列的存在性的方式与标定序列或其补体杂交。有 效探测体制备的技术在本领域是已知的。然而，通常，有效探测体被设计为防止与自身或任 何将干扰检测标定序列的存在性的核酸分子杂交。探测体可以包括例如能够检测的标记， 其中，所述标记是例如放射性标记、荧光团或荧光染料、生物素、酶、化学发光化合物或本领 域已知的另一类型的可检测的信号。
[0008] 为了在单次检定中检测不同的兴趣核酸，可以使用配置为与不同核酸杂交的不同 探测体，其中的每一个可以提供可检测地不同的信号。例如，配置为与不同目标杂交的不同 探测体可以当暴露于规定激励波长的激励光时与在预定波长处发荧光的荧光团定制。可以 通过以下操作来并行地执行用于检测不同目标核酸的检定：交替地将样本材料暴露于不同 激励波长，并且在实时监控处理期间检测在对应于用于每个目标核酸的探测体的兴趣波长 处荧光的等级。可以使用构造并且布置为在扩增处理期间周期性地测量信号发射的不同信 号检测设备来执行并行处理，并且其中，不同信号检测设备配置为生成不同波长的激励信 号并且测量不同波长的发射信号。
[0009] 因为探测体以允许检测指示标定序列在样本中的存在性的方式来与标定序列或 其补体杂交，所以信号的强度与目标序列或其出现的补体的量成正比。相应地，通过在扩增 处理期间周期性地测量指示扩增子的存在性的信号，可以检测扩增子随着时间的增长。基 于在扩增处理的这种"实时"监控期间所收集的数据，可以确证初始地在样本中的目标核酸 的量。用于实时检测并且用于处理实时数据以确定核酸等级的示例性系统和方法例如描述 于Lair 等人的美国专利No. 7, 932, 081"Signal measuring system for conducting real_ time amplification assays" 中。
[0010] 然而，当在扩增处理或另外处理期间测量发射信号时，挑战可能出现。目标序列或 其补体或另外发射信号源可以包含于孵化器内所支承的容器中或完全或部分地被包围的 并且信号检测器对容器或用于测量发射信号的另外源的访问可能是不实际的另外处理模 块中。此外，对于空间利用效率和/或其它效率（例如热效率），容器或其它发射信号源可 能位于对于将信号检测器放置在可操作的位置中以测量发射信号并不高效或实际的空间 布置中。例如，多个容器或发射信号源可能布置在矩形布置中，由此容器分别在两个或更多 个容器的多个行中紧密地间隔。在这种空间布置中，为每个容器位置提供信号检测器或相 对于容器位置移动信号检测器以依次测量来自容器中的每一个的信号发射可能并非实际 或高效的。
【发明内容】
[0011] 在一种用于检测来自多个潜在信号发射源中的每一个的信号发射的装置中实施 本公开的各方面。所述装置包括多个信号传输导管、导管重排器、一个或多个信号检测器以 及信号检测器载体。所述信号传输导管在数量上对应于信号发射源的数量。每个信号传输 导管与所述信号发射源中的至少一个关联，并且配置为在其第一端与第二端之间发送所述 关联信号发射源所发射的信号。所述导管重排器构造并且布置为在对应于所述信号发射源 的空间布置的第一空间布置中紧固相应信号传输导管的第一端，使得每个信号传输导管的 第一端定位为接收关联信号发射源所发射的发射信号，并且在与所述第一空间布置不同的 第二空间布置中紧固相应信号传输导管的第二端。所述信号检测器配置为检测每个信号发 射源所发射的信号。所述信号检测器载体配置为承载所述一个或多个信号检测器中的至少 一部分，并且在相对于所述第二空间布置中所布置的信号传输导管的第二端依次将所述信 号检测器放置在信号检测位置中的路径中移动每个信号检测器的至少一部分。
[0012] 根据本公开的其它方面，所述信号发射是光学信号，所述信号传输导管包括光纤。
[0013] 根据本公开的其它方面，所述第一空间布置是矩形，并且包括两个或更多个行，每 个行包括所述信号传输导管的所述第一端中的两个或更多个。
[0014] 根据本公开的其它方面，所述第二空间布置包括一个或多个圆形，由此多个信号 传输导管的第二端相对于圆形的圆周而定位。
[0015] 根据本公开的其它方面，所述第二空间布置包括一个或多个捆束，由此在捆束中 收集多个信号传输导管的第二端，其中，捆束中的传输光纤的第二端彼此紧密靠近。
[0016] 根据本公开的其它方面，所述信号检测器载体包括转盘，配置为在对应于所述第 二空间布置的一个或多个圆形的路径中移动所述一个或多个信号检测器的至少一部分。
[0017] 根据本公开的其它方面，所述导管重排器包括重排器框架，其包括：接口板，配置 为在第一空间布置中紧固所述相应信号传输导管的第一端；基底，配置为在第二空间布置 中紧固所述相应信号传输导管的第一端；以及侧部结构，其在相对于彼此间隔开的位置处 将所述接口板连接到所述基底。
[0018] 根据本公开的其它方面，所述装置还包括热量耗散翅片，其从所述接口板延伸。
[0019] 根据本公开的其它方面，所述装置还包括信号耦合元件，其可操作地相对于每个 信号传输导管的第一端而得以部署。
[0020] 根据本公开的其它方面，所述信号检测器载体构造并且布置为可相对于旋转轴而 旋转，使得在圆形路径中移动所述一个或多个信号检测器中的每一个，并且所述装置还包 括检测器载体驱动件，其可操作地与所述信号检测器载体关联。所述检测器载体驱动件包 括：电机；驱动滑轮，其耦合到所述信号检测器载体或成为其一部分，使得所述驱动滑轮的 旋转产生所述信号检测器载体的对应旋转；以及带，其可操作地将所述电机耦合到所述驱 动滑轮。
[0021] 根据本公开的其它方面，所述检测器载体驱动件还包括起始位置检测器，其配置 为检测所述检测器载体的旋转位置。
[0022] 根据本公开的其它方面，所述信号检测器载体配置为相对于旋转轴而旋转，所述 装置还包括旋转连接器，其在所述信号检测器载体上所承载的所述一个或多个信号检测器 与非旋转数据处理器和/或电源之间发送功率和/或数据。
[0023] 根据本公开的其它方面，所述旋转连接器包括滑动环连接器。
[0024] 根据本公开的其它方面，每个信号发射源包括物质，其当经受预定激励波长的激 励光时发射预定发射波长的光，并且所述信号检测器配置为生成所述预定激励波长的激励 光而且检测所述预定发射波长的光。
[0025] 根据本公开的其它方面，所述装置包括多于一个的信号检测器，其均配置为生成 不同预定激励波长的激励光并且检测不同预定发射波长的光。
[0026] 根据本公开的其它方面，所述信号发射源中的每一个处于与单个信号传输导管光 学连通。
[0027] 根据本公开的其它方面，所述多个信号传输导管中的每一个发送激励和发射信 号。
[0028] 根据本公开的其它方面，所述每个信号检测器包括：激励源，其承载于所述信号检 测器载体上，并且配置为生成激励信号；激励光器件组件，其承载于所述信号检测器载体 上，并且配置为当所述信号检测器相对于所述传输导管的第二端处于信号检测位置时将激 励信号从所述激励源引导到信号传输导管的第二端；发射光器件组件，其承载于所述信号 检测器载体上，并且配置为当所述信号检测器相对于所述传输导管的第二端处于信号检测 位置时引导信号传输导管所发送的发射信号；以及发射检测器，其配置为当所述信号检测 器相对于所述传输导管的第二端处于信号检测位置时检测所述发射光器件组件从所述传 输导管的第二端引导到所述发射检测器的发射信号。
[0029] 根据本公开的其它方面，所述发射检测器承载于所述信号检测器载体上。
[0030] 根据本公开的其它方面，所述发射检测器包括光电二极管。
[0031] 根据本公开的其它方面，所述发射检测器固定并且部署得与所述信号检测器载体 相邻。
[0032] 根据本公开的其它方面，所述发射检测器包括摄像头。
[0033] 根据本公开的其它方面，所述发射检测器与至少一个激励源关联，并且配置为检 测单个传输导管所发送的发射信号。
[0034] 根据本公开的其它方面，所述信号检测器载体配置为有选择地将每个激励光器件 组件集合放置为与所述发检测器可操作关联，所述发射检测器配置为检测所有单个传输导 管同时发送的的发射信号。
[0035] 在一种用于从多个潜在信号发射源中的每一个发送信号发射的装置中实施本公 开的其它方面。所述装置包括多个信号传输导管和导管重排器。每个信号传输导管配置为 在其第一端与第二端之间发送所述信号发射源中的一个或多个所发射的信号。所述导管重 排器构造并且布置为在对应于所述信号发射源的空间布置的第一空间布置中紧固相应信 号传输导管的第一端，使得每个信号传输导管的第一端定位为接收所述信号发射源中的一 个或多个所发射的发射信号，并且在与所述第一空间布置不同的第二空间布置中紧固相应 信号传输导管的第二端。
[0036] 根据本公开的其它方面，所述信号发射是光学信号，所述信号传输导管包括光纤。
[0037] 根据本公开的其它方面，所述第一空间布置是矩形，并且包括两个或更多个行，每 个行包括所述信号传输导管的所述第一端中的两个或更多个。
[0038] 根据本公开的其它方面，所述第二空间布置包括一个或多个圆形，由此多个信号 传输导管的第二端相对于圆形的圆周而定位。
[0039] 根据本公开的其它方面，所述第二空间布置包括一个或多个捆束，由此在捆束中 收集多个信号传输导管的第二端，其中，捆束中的传输光纤的第二端彼此紧密靠近。
[0040] 根据本公开的其它方面，所述导管重排器包括重排器框架，其包括：接口板，配置 为在第一空间布置中紧固所述相应信号传输导管的第一端；基底，配置为在第二空间布置 中紧固所述相应信号传输导管的第一端；以及侧部结构，其在相对于彼此间隔开的位置处 将所述接口板连接到所述基底。
[0041 ] 根据本公开的其它方面，所述装置还包括热量耗散翅片，其从所述接口板延伸。
[0042] 根据本公开的其它方面，所述装置还包括信号耦合元件，其可操作地相对于每个 信号传输导管的第一端而得以部署。
[0043] 在一种在容器的溶质经受温度变化的重复循环的同时测量来自所述溶质的至少 一个时变信号发射的方法中实施本公开的其它方面。所述方法包括：在重复时间间隔测量 来自所述容器的溶质的信号发射，并且在每个间隔记录信号发射测量和时间戳；记录所述 容器的溶质在重复时间间隔经受的温度，并且在每个间隔记录时间戳；以及通过对信号发 射测量的时间戳与所记录的对应于特定温度的温度的时间戳进行比较来将所述信号发射 同步于所述特定温度。<