采用荧光标记的测定装置的制造方法
【专利说明】采用荧光标记的测定装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2013年6月19日提交的澳大利亚临时专利申请第2013902222号的优先权，其全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
[0003]本公开内容的领域涉及用于确定人体或动物体内的生物实体的存在、不存在或数量的装置和方法。
【背景技术】
[0004]存在用于识别人或动物内的目标分析物以及目标医疗状况的许多种类型的诊断装置。越来越多的这些装置被设计成供家庭使用。装置对由人或动物提供的生物样本(例如尿液样本、血液样本等)进行分析，并且识别样本中为目标状况提供标识的分析物。
[0005]对本说明书中已经包括的文档、动作、材料、装置、物品等的任何讨论不应当被视为这些事物中的任何事物或所有事物形成现有技术基础的一部分，或者是如在本申请的每条权利要求的优先权日期之前就存在的与本公开内容有关的领域中的公知常识。
【发明内容】
[0006]根据第一方面，本公开内容提供了一种测定装置，该测定装置包括:
[0007]壳体；以及
[0008]分别至少部分地位于壳体中的测试部、电子电路和光学组件；其中
[0009]测试部包括一个或多个测试区，一个或多个测试区适于接收分析物以及与该分析物关联的荧光标记，荧光标记能够被激励光激励并且适于在被激励光激励时发出发射光；
[0010]电子电路包括一个或多个光源以及一个或多个光检测器；以及
[0011]光学组件包括一个或多个激励光引导件以及/或者一个或多个发射光引导件，一个或多个激励光引导件适于将来自一个或多个光源的激励光引导至一个或多个测试区，一个或多个发射光引导件适于将来自一个或多个测试区的发射光引导至一个或多个光检测器。
[0012]在一种实施方式中，光学组件包括一个或多个激励光引导件以及一个或多个发射光引导件。
[0013]激励光引导件和发射光引导件可以执行多种功能。除了将光引导至测试区以及引导来自测试区的光之外，光引导件还可以具有光谱滤波功能并且可以对光进行聚焦、准直和/或发散。
[0014]激励光引导件中的一个或多个激励光引导件可以适于引导(传送)具有激励波段内的波长的激励光并且基本上阻挡具有激励波段之外的波长的光。另外或可替选地，一个或多个发射光引导件可以适于引导(传送)具有发射波段内的波长的发射光并且基本上阻挡具有发射波段之外的波长的光。
[0015]为了实现该光谱滤波，激励光引导件和发射光引导件中的一个或多个可以包括浸渗有滤波材料(例如光谱滤波染料)的光透射材料。可以在光引导件的一个或多个光引导件中采用单种染料或染料的混合物(复合染料)，以实现所期望的光谱滤波特性。然而，可以例如通过在光引导件上使用另外的滤波元件、滤波涂层和/或分色镜等来采用光谱滤波的可替选方法。
[0016]通常，激励波段可以具有相对短的波长并且发射波段可以具有相对长的波长。因此，在一种实施方式中，激励光引导件可以提供短通滤波器，并且发射光引导件可以提供长通滤波器。总体上，在不同的光引导件的传输带的中心波长之间设置相对大的差异可以确保在光谱滤波期间在激励光与发射光之间可以存在较高的区分性。更显著地，可以使得可以入射在光检测器上的激励光的量显著地减少。可以确保的是，最大可能仅入射在光检测器上的光是从测试区的荧光标记发射的光。
[0017]通过采用荧光标记，可以在测定中更通常采用的标记(例如金纳米粒子(胶体金))中实现灵敏度增益。另外，可以通过采用表现出相对大的斯托克斯位移(Strokesshift)的荧光标记来实现灵敏度增益。例如，激励波段和发射波段可以具有相隔至少200纳米、或者相隔至少250纳米、或者相隔至少300纳米、或者相隔至少350纳米等的中心波长或峰值波长。例如，激励波段可以具有在325纳米与500纳米之间的峰值波长，并且发射波段可以具有在650纳米与850纳米之间的峰值波长。在一种实施方式中，激励波段具有约420纳米的峰值波长，并且发射波段具有约800纳米的峰值波长。可以表现出相对大的斯托克斯位移(例如，大于250纳米的位移、或大于300纳米的位移或大于350纳米的位移)的荧光团的示例为量子点。通常，因此，量子点可以用作本公开内容的装置中的荧光标记。然而，可以使用其他类型的荧光标记。
[0018]已经发现，具有较高的峰值激励波长的量子点通常表现出较大的斯托克斯位移。例如，表现出相对大的斯托克斯位移的量子点可以具有例如大于600纳米、大于650纳米、大于700纳米、或大于750纳米或约800纳米的峰值激励波长。通过采用具有相对大的斯托克斯位移以及/或者具有相对高的峰值发射波长的荧光标记，可以使得与自发荧光有关的问题最小化。自发荧光可以在测定装置的各种物质(例如背衬层和测试条的基板等)内发生。通常，自发荧光在激励波长和发射波长低于约650纳米的情况下发生。因此，通过采用表现出相对大的斯托克斯位移和/或在例如650纳米以上发荧光的荧光标记，可以更明确地实现将任何自发焚光发射光从焚光标记发射光(例如，关注的发射光)分隔开/滤除。另外，当峰值波长为例如650纳米以上时，滤波可以仅需要阻挡荧光标记的峰值波长以下的波长，这是因为自发荧光可能基本上仅在荧光标记的峰值波长以下的波长处发生。反之，如果采用例如铕(Europium)的荧光标记，其例如具有约615纳米的峰值发射波长，则自发荧光的光的滤除可能产生更多应当考虑的问题。
[0019]可以采用的用于使自发荧光的影响最小化的可替选方法为时间分辨荧光(TimeResolved Fluorescence)。然而，虽然这有效于减少自发焚光背景，但是其具有与例如下述有关的若干主要缺点:执行该技术所需要的电子器件的复杂性以及最大程度地随时间整合信号的能力。
[0020]根据第二方面，本公开内容提供了一种测定装置，该测定装置包括:
[0021]壳体；以及
[0022]分别至少部分地位于壳体中的测试部、电子电路和光学组件；其中
[0023]测试部包括:
[0024]多个荧光量子点，多个荧光量子点适于与至少一种分析物关联，量子点被配置成发射峰值波长为650纳米或更大的荧光发射光，以及
[0025]一个或多个测试区，
[0026]其中，
[0027]—个或多个测试区适于接收分析物以及与该分析物关联的荧光量子点；
[0028]电子电路包括一个或多个光源以及一个或多个光检测器，一个或多个光源用于对一个或多个测试区提供激励光，一个或多个光检测器用于检测来自一个或多个测试区处的量子点的焚光发射光；以及
[0029]光学组件包括一个或多个激励光引导件以及/或者一个或多个发射光引导件，一个或多个激励光引导件适于将来自一个或多个光源的激励光引导至一个或多个测试区，一个或多个发射光引导件适于将来自一个或多个测试区的发射光引导至一个或多个光检测器。
[0030]第二方面的测定装置可以具有针对第一方面描述的测定装置的任一特征或多个特征。如以上所指示，已经确定，具有较高的峰值发射波长的量子点表现出较大的斯托克斯位移，因此可以减少与自发荧光有关的问题。因此，通过采用适于发射峰值波长为650纳米或更大的发射光的量子点，可以提高测定装置的灵敏度。如以上所指示，量子点可以具有大于650纳米、大于700纳米、大于750纳米或约800纳米等的峰值发射波长。
[0031]在本文中所公开的方面中的任何方面中，为了进一步减少入射在光检测器上的激励光或其他非发射光的量，测定装置可以包括一个或多个遮光板。遮光板可以用于遮蔽来自测定装置的不同部分的光。测定装置可以包括壳体并且遮光板可以形成壳体的一部分。遮光板可以位于光源与光检测器之间以及/或者激励光引导件与发射光引导件之间。
[0032]可以例如取决于其中浸渗的任何光谱滤波染料的光谱吸收率和浓度来选择通过光引导件的光路长度，以确保光路足够长以发生足够量的光谱滤波，以及确保光路长度足够短以避免由于高于预期的吸收而引起的过度光损失。取决于光从光引导件的可能的入射点和出射点，在同一光引导件中可以存在各种不同的光路长度。然而，光引导件可以被配置成使得存在相当窄的可能光路长度分布。
[0033]一个或多个激励光引导件可以包括与光源中的至少一个光源相邻的光准直透镜，以便使得从光源到达的光准直进入激励光引导件中。一个或多个激励光引导件还可以包括折射表面和/或反射表面。一个或多个激励光引导件可以包括光出射面。一个或多个测试区可以位于基板上，例如横向流测试条，并且光出射面可以延伸经过基本上与基板的测试区所处的平面垂直的平面。至少一个折射表面和/或反射表面可以被设置在光引导件的与光出射面基本上相对的一侧。至少一个折射表面和/或反射表面可以是弯曲的。延伸经过弯曲表面的最佳拟合平面与光出射面的平面可以具有一定角度。该角度可以在约20度与70度之间或者在30与45度之间等。弯曲表面可以沿电子电路与测试部之间的方向大致延伸光引导件的整个长度。通常，包括折射表面和/或反射表面的激励光引导件可以在光源与测试区之间有效地路由激励光。折射表面和/或反射表面可以作用为组合的折叠式反射镜和透镜，从而对激励光提供光功率。
[0034]—个或多个发射光引导件在光引导件的一端或两端处可以包括弯曲的折射表面。例如，在光引导件的一端或两端处，可以设置有透镜，例如，球透镜、半球透镜或平凸透镜。透镜之间可以设置有间隔物。间隔物可以为圆柱形间隔物。间隔物可以在两个透镜之间设置全内反射集中器。
[0035]一个或多个测试区可以至少包括第一测试区和第二测试区。光学组件可以至少包括第一激励光引导件和第二激励光引导件以及第一发射光引导件和第二发射光引导件。第一激励光引导件可以适于将来自至少一个光源的光引导至第一测试区，并且第一发射光引导件可以适于将来自第一测试区的光引导至至少一个光检测器。第二激励光引导件可以适于将来自至少一个光源的光引导至第二测试区，并且第二发射光引导件可以适于将来自第二测试区的光引导至至少一个光检测器。
[0036]通过设置至少两个测试区，该装置可以用于测试生物样本中不同的分析物的存在。例如，第一测试区可以适于接收第一分析物并且第二测试区可以适于接收第二分析物。在一种实施方式中，第一分析物可以为A型流感(例如，A型流感的核蛋白)，并且第二分析物可以为B型流感(例如，B型流感的核蛋白)。然而，可以使用根据本公开内容的装置来测试各种不同的分析物。
[0037]虽然设置至少两个测试区可以使得能够测试不同分析物的存在，作为可替选的方法，可以将测试区中的一个测试区设置为控制区。在要检测例如A型流感和B型流感的目标分析物的情况下，由于体内的这些分析物之一