用于光学测量试样中核酸的荧光的装置及该装置的使用的制作方法

用于光学测量试样中核酸的荧光的装置及该装置的使用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种装置(12；72)，用于光学测量试样(14)中核酸的荧光。所述装置(12；72)包括多个试样孔(32)，每个试样孔用于接收由透明材料制成的直立的试样管(16)，每个试样管(16)具有侧壁(20)和底端(22)，并且容纳与至少一种荧光染料一起的试样(14)之一；至少一个激发光源(24；74,76,78,80)，其设置在每个试样孔(32)的附近，用于引导激发光束穿过试样管(16)的侧壁(20)进入到试样(14)中用于激发染料；以及光学荧光检测器(28)，其设置在每个试样管(16)的底端(22)下方，用于捕获激发时从试样(14)中的染料发射的荧光。
【专利说明】用于光学测量试样中核酸的荧光的装置及该装置的使用

【技术领域】
[0001]本发明涉及试样的荧光测量。具体地，本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的用于光学测量试样的荧光的装置。更具体地，本发明涉及试样中核酸的荧光测量。

【背景技术】
[0002]标准的PCR(聚合酶链式反应)在本领域中是众所周知的，用来扩增DNA的靶向序列，不过也可能用于扩增RNA。利用标准的PCR，能够在使用琼脂糖凝胶的链式反应的末尾检测到扩增的DNA序列。作为替代，各种基于荧光染料的方法是已知的，其中可以通过在反应过程中实时地光学荧光测量来进行试样中扩增的DNA序列的检测和/或定量。换句话说，在每个PCR循环测量试样中扩增的DNA序列。这种形式的PCR被称为定量PCR(QPCR)或实时PCR。与这些方法一起使用的荧光染料的示例是Sybr Green、EvaGreen或FRET型含荧光团的DNA探针，比如TaqMan。这些染料通常插入或仅结合双链DNA(dsDNA)即PCR循环的产物，这导致染料的荧光。因此，反应过程中DNA产物的增加导致在每个循环增加荧光强度。这种增加可以采用荧光检测器进行测量，从而允许DNA浓度通过与标准试样稀释比较而得以定量。所得到的测量数据可以按对数尺度相对循环的数量进行绘制，并且可以由计算机软件对扩增的DNA的相对或绝对定量进行分析。实时PCR还可用于检测和定量试样中的DNA，以确定这些试样中特定DNA序列的存在和数量。
[0003]类似的基于荧光染料的方法可以用在解链曲线分析(MCA)中，其是加热过程中双链DNA的解离特性的评估，即相对于温度的扩增DNA的解离的测量。
[0004]用于执行PCR的装置被称为热循环仪，用于在实时/定性PCR过程中或解链曲线分析过程中执行试样中DNA的光学荧光测量的装置通常被称为“光学型”热循环仪。
[0005]这些“光学型”热循环仪包括分别用于在实时/定性PCR的循环过程中交替地加热和冷却试样或用于在解链曲线分析过程中加热试样的装置，再加上用于激发试样中荧光染料的至少一个激发光源以及用于测量由激发时染料所发出的荧光的至少一个光学荧光检测器。用于加热和冷却试样的装置可以有利地包括珀耳帖(Peltier)装置，以便于试样的快速的温度变化。同样由于采用标准的热循环仪，热盖用来在热循环过程中尽量减少试样蒸发。
[0006]在用于与标准塑料试样管比如通常用于DNA分析的标准塑料微离心试样管一起使用的现有光学型热循环仪中，激发光源和光学荧光检测器都设置在用于该装置的铰链盖中的试样管的孔之上。在这些循环仪中，染料的激发与荧光的检测通过试样管的顶部开口被执行。然而在使用加热盖时，盖必须是穿孔的或部分透明的，用于通过激发光和荧光，这增加了该装置的复杂性。此外，这种配置遭遇所谓的光学对准的变化，即相对于试样孔或试样管的激发光源和光学荧光检测器的位置偏差，其可能例如是由可动盖的容差引起的。
[0007]在具有用于将激发光源或光学检测器系统或这两者定位在包含开放试样管的试样孔之上的运动部件的热循环仪中，光学对准的变化是很典型的。例如，这样的热循环仪公开在W02010/118541A1中，其中包括激发光源和检测器的光学单元相对于每个都包含试样的试样室旋转。在具有用于将试样管移入和移出处理及测量位置的机动可动托盘的热循环仪中，光学对准的变化也是很典型的。
[0008]一些现有技术的光学型热循环仪需要将试样放置在专用的定制的试样室中，并且不允许测量常规试样管例如用于DNA分析的标准塑料微离心试样管中的试样。
[0009]US6515743B1公开了一种根据权利要求1的前序部分所述的扫描器型装置，用于通过酶反应测量荧光反应产物。该装置包括多个试样孔，每个试样孔用于接收由透明材料制成的直立试样管并包含试样。试样孔设置在具有驱动单元的圆弧上，用于旋转该弧并且将试样孔依次移动到单个激发光源的附近。激发光源引导激发光束穿过试样管之一的侧壁。该装置还包括至少一个光学荧光检测器，用于捕获从试样之一发射的穿过试样管底部的荧光。该试样管的底部与荧光检测器之间的光学路径包括光导，其具有置于圆弧的旋转中心轴线上的发射端。


【发明内容】

[0010]本发明之一个目的是提供用于光学测量试样中核酸的荧光的一种装置及一种方法，其可避免光学对准的任何变化。本发明之另一目的是提供用于光学测量试样中核酸的荧光的一种装置及方法，其允许使用常规的试样管，特别是标准的微离心管。本发明之另一目的是提供用于光学测量试样中核酸的荧光的一种装置，从而使荧光的激发和检测都不从试样之上进行，从而便于很容易地接近试样孔，去除为了光学传输在盖中的穿孔或透明窗口的要求，以及用于利用其它装置而不是热盖来防止试样蒸发的可能性。
[0011]为了实现这些目的，本发明提供了根据权利要求1所述的一种用于光学测量试样中核酸优选的是DNA的荧光的装置。此外，本发明提供了使用该装置用于实时/定性PCR和/或用于解链曲线分析。
[0012]由于采用根据本发明的该装置，可以将激发光源、试样孔及荧光检测器置于装置的整体部分，从而可以避免任何相对彼此的潜在运动及因此光学对准的任何变化。因此，完全确保强壮一致的光学对准。
[0013]令人惊讶的是，由于采用根据本发明的该装置，可以使用标准的或常规的试样管，特别是标准的微离心管，其通常由透明或半透明的聚乙烯制成。透明的聚乙烯具有小于90%主要是80%左右的透光率或透明度，并且因此不被认为是比如认为对于光学荧光测量有必要的“光学级”材料。
[0014]此外，根据本发明的装置可以通过(铰接的或其它方式的)盖便于接近试样孔中的试样管，如果需要的话，盖可以以标准金属板的形式，因为没有必要在盖中穿孔或透明窗口。有利的是，盖施加压力至试样管的帽，以保持该帽封闭且试样管在热循环过程中与试样孔的壁良好热接触。优选地，盖可以设置有便宜简单的电阻加热器，其可用来加热在试样管顶部的空气，从而尽量减少试样蒸发，并且防止试样在管的顶部或帽冷凝。当优选地在热循环过程中保持试样管打开时，油或蜡覆盖层可被添加在试样管中试样的顶部上以防止蒸发。由于没有必要光透射通过油或蜡覆盖层，所以后者可以是不透明的或暂时不透明的，例如当其在冷却循环过程中凝固时。
[0015]如与具有移动部件(比如在W02010/118541A1中的)的光学热循环仪相比，没有与相对彼此机械地移动部件相关联的测量时间延迟。
[0016]在本发明的上下文中，术语“试样管”是指用于测试DNA或RNA试样的细长的通常为管状的容器或小瓶。试样管没有必要是圆柱形的，但可以沿其整个长度或沿其一部分是稍微锥形的。
[0017]如上面已经提到，令人惊奇的是，根据本发明的该装置的光学配置允许使用标准的试样管，特别是标准的微离心管。然而，即使没有必要由光学级材料制造试样管，但有利的是可以使用具有90%以上透光率的清晰透明材料用于制造试样管，以增强在给定的时间照射到荧光检测器上的荧光的量，即检测器的产率。由于事实在于试样管是消耗品，所以有利地是它们由塑料材料制成。优选地，它们由热塑性材料注模而成。用于制造根据本发明装置的试样管的具有高透射率的优选的热塑性材料可以是聚对苯二甲酸乙酯(PET)，因为其优异的透光率及其相对低的成本。
[0018]最优选地但不是必须地，试样管是具有标准形状的微离心管，其适于根据本发明的装置。然而，为了提高在面向荧光检测器的试样管的封闭底端的底壁的透射率，试样管可以设置有平底端，而不是标准微离心管的凸圆底端。试样管具有的容积最好小于I毫升，并且可以是0.2或0.5晕升。
[0019]根据本发明的另一优选实施例，用于接收直立的试样管的试样孔的横截面形状适于试样管的横截面形状。由于这一点，一方面可以防止测试与测试之间或试样与试样之间的测量变化，因为试样管被牢固地保持在相对于激发光源和荧光检测器的确定位置，最好是在试样管定心于试样孔内的位置，从而使试样管的轴线每个都与位于其底端下方的荧光检测器对准。试样管定心于试样孔内还有助于突光检测器的最大产率。另一方面，从试样孔的壁至试样管的热传递可以得到增强，以便能够更迅速地加热或冷却试样管中的试样。
[0020]有利地，每个激发光源是LED，其发射特定波长光谱的光，包括适于激发被添加至试样管中DNA的特定荧光染料的波长。合适的LED可以以相对低的价格获取，不包括任何移动部件且具有很长的寿命。此外，他们将在热循环仪中仅占据有限的空间。
[0021]由于每个试样孔的一个或多个LED，所以每个试样可以相对于荧光很容易地且简单地得到校准，即每个孔都可以单独地得到校准。另外，每个试样孔的一个或多个LED将恒定确保每个孔的高光强度，并且避免孔与孔之间的照明变化。
[0022]优选地，每个光学荧光检测器包括单个光电二极管。光电二极管将以高精确度测量从染料发射的荧光，具有高可靠性的长寿命并且可以以相对低的成本获取。然而，代替光电二极管，每个荧光检测器还可能包括电荷耦合器件(CCD)，用于测量照射到检测器的检测器表面上的荧光的量。由于每个试样孔的专用光电二极管，分析将是全面一致的并且不容易受到串扰干扰。
[0023]为了防止孔与孔之间的测量变化，从每个激发光源至相关联的荧光检测器的光学路径的长度对于所有试样孔是相同的，即对于所有试样孔来说，从每个激发光源至试样孔或试样管的轴线的第一光学路径的径向长度和从第一光学路径与试样孔或试样管的轴线的相交处至荧光检测器的检测器表面的第二光学路径的轴向长度都是相同的。
[0024]为了阻止不利于激发被添加至根据本发明另一优选实施例的试样管中的试样的特定荧光染料的激发光源的波长光谱的任何光，可以设想的是将光学激发滤光器设置在激发光源与相关试样管的侧壁之间的激发光束的路径中，激发滤光器仅适于传输适合用于激发被添加至试样的特定荧光染料的特定波长的光。此外，光学发射光滤光器最好设置在试样管的底端与光学荧光检测器之间，发射滤光器仅适于传输从染料发射的荧光。两个滤光器都将有助于防止任何杂散光照射到检测器上。
[0025]本发明的装置可以有利地或用于解链曲线分析和/或用于实时/定性PCR。
[0026]如果根据本发明的装置用于解链曲线分析，则每个试样孔优选地设置有单个激发光源。优选地，所述激发光源是设置在每个试样孔的壁中的径向孔中的单个LED，以使得所述孔的口朝向插入试样孔中的试样管的侧壁，以便引导激发光束沿着所述孔并且穿过试样管的侧壁进入到试样中用于激发其中的荧光染料。激发光滤光器(如果有的话)优选地位于靠近试样管侧壁的孔的口。
[0027]在用于进行解链曲线分析的装置中，试样中的荧光染料所发射的任何荧光通过位于试样管正下方(方便地在足以将光学发射滤光器安装在试样管的下端与检测器的检测器表面之间的距离)的荧光检测器的单个光电二极管被检测到。优选地，所述光学发射滤光器是单个窄带通滤光器，其被设计成传输对于试样管中染料的荧光发射光谱特定的波长，并且阻止所有其它的波长。
[0028]另一方面，如果根据本发明的装置用于实时/定性PCR，其中试样管包含试样和多个不同的荧光染料，则有利的是相应地使用设置在每个试样孔周围并且可以被交替地接通即在任何时间只有一个被接通的多个激发光源。在这种情况下，所述多个激发光源中每个的激发光束具有适于仅激发所述多个不同的荧光染料之一的特定波长或波长光谱。优选的是使用与不同的荧光染料相匹配的多个不同颜色的LED。每个激发光源的激发光束可以通过匹配于或针对特定激发光源的光学激发滤光器，以便传输有助于激发不同染料之一的单个波长，并且阻止由激发光源最终所发射的任何其它不需要的波长。
[0029]在用于执行实时/定性PCR的装置中，由试样中荧光染料所发射的任何荧光优选地被定位在试样管正下方的单个光电二极管检测到。此外，光学发射滤光器位于试样管的底端与荧光检测器的检测器表面之间。为了能够执行多重实时/定性PCR，使得能够在单个多重反应中检测和/或定量多个DNA靶基因，发射滤光器优选的是多窄带通滤光器，其被设计成仅传输对于与试样管中所有染料相关的荧光发射光谱特定的波长，而其阻止所有其它波长。
[0030]在这种情况下，如果激发光源是具有窄的带光谱输出光束的LED，并且如果多个窄带通发射滤光器设置在每个试样管的底端与相关光电二极管之间，则激发光源与相关试样管的侧壁之间的激发滤光器可以是可有可无的。
[0031]根据本发明的装置包括多个试样孔，以加快给定数量试样的荧光测量。例如，试样孔的数量可以是2、6、10或12或者任何其它合适的数量。为了消除相邻孔之间的串扰，优选的是，通过首先接通奇数编号孔的激发光源且然后在奇数编号孔的激发光源已被再次切断之后的偶数编号孔的激发光源等，交替地或周期性地激励相邻孔的激发光源。
[0032]为了能够快速地升高和降低试样管内的试样的温度，用于接收试样管的试样孔优选的是在导热块中的开口或腔，而所述导热块又与珀耳帖装置紧密接触以加热和冷却试样。用于导热块的替代材料类型包括金属比如铝和银，以及导热塑料或树脂例如CoolPolyD系列，即导热可塑聚合物(其可从Cool Polymers, Inc., North Kingstown, RI, USA获取),能够选择所有这些材料以增强传热。
[0033]在用于执行一个试样孔仅需要一个激发光源的解链曲线分析的装置中，珀耳帖装置优选地具有直立的方向，并且有利地安装至与激发光源相对的侧上的导热块。在用于执行实时/定性PCR的装置中，具有用于容纳试样管的开口或腔的导热块优选地在其底端包括与珀耳帖装置紧密接触的整体板状延伸。

【专利附图】

【附图说明】
[0034]下面将参照附图描述本发明，这些附图包含本发明的两个优选实施例的不同视图，其中:
[0035]图1是用于进行解链曲线分析的根据本发明的光学型热循环仪的光学配置的示意图；
[0036]图2是结合根据图1的光学配置的热循环仪的局部剖视图；
[0037]图3是结合在根据图2的热循环仪中的组装件的透视图；
[0038]图4是结合在根据图2的热循环仪中的另一组装件的局部剖切的透视图；
[0039]图5是用于执行实时/定性PCR的根据本发明的另一光学型热循环仪的光学配置的不意图；
[0040]图6是结合根据图5的光学配置的热循环仪的局部剖视图；
[0041]图7是沿着图6中的线VI1-VII剖切的横截面图。

【具体实施方式】
[0042]如在附图的图1至4中所示的光学配置10和光学型热循环仪12用于解链曲线分析，即测量加热过程中双链DNA的试样14相对于温度的解离特性。
[0043]每个试样14包含在标准的微离心管16中，如在图1和图2中最佳示出。微离心管16是由具有低于85%的光透射率的透明聚乙烯制成的消耗品，即微离心管16不是由光学级塑料材料制成的。每个微离心管16的顶部设置有铰链盖18，其在测量过程中保持封闭以便防止污染。微离心管16具有侧壁20，其包括略呈锥形的上部和稍微更加明显的锥形下部，用于容纳试样14，并且还具有圆形的底壁或端部22。
[0044]单种荧光染料比如Sybr Green被添加至微离心管16中的DNA试样14，该染料插入或仅结合双链DNA(dsDNA)，以便于DNA解离过程中双链DNA的量的减少导致具有合适激发波长的染料激发过程中荧光强度的相应减少。
[0045]为了测量试样14之一中的染料的荧光强度，弓I导单个LED24的激发光束通过光学激发滤光器26并且通过含有试样14的微离心管16的透明侧壁20。LED24适于发射波长光谱，其包括用于激发被添加至试样14的荧光染料的波长。激发滤光器26适于阻止LED24的波长光谱中的无助于激发荧光染料的任何波长。为了检测由激发导致的、并且射出微离心管16的透明底端22的染料的荧光，单个光电二极管28位于微离心管16的底端22之下。微离心管16的底端22与光电二极管28之间的光路中的单个窄带通发射滤光器30适于只传输与染料有关的荧光发射光谱即采用LED24激发时所得到的荧光，并且适于阻止任何其它波长。
[0046]为了在许多试样14中同时进行解链曲线分析，图2至图4中的光学型热循环仪12包括多个试样孔32及对应数量的LED24和光电二极管28，其中每一个都与试样孔32之一相关联。
[0047]如可以在图2和图3中最清楚地看出，垂直的试样孔32是在细长矩形的导热块34中的平行通孔。如可以在图2中看出，每个通孔包括圆柱形的下部和向上扩大的上部。上部的尺寸适于微离心管16的尺寸，从而使后者紧贴置入试样孔32中，其上端从试样孔32突出。导热块34可以由金属比如铝或银或者导热性聚合物材料制成，并且包括垂直于这些通孔的对应数量的横向钻孔36。如可以在图2中看出，每个钻孔从导热块34的一侧面38延伸进入试样孔32之一。
[0048]导热块34是在图3中所示的热组件40的一部分，其还包括四个珀耳帖装置42、印刷电路板44以及具有多个散热片50的铝散热器46。珀耳帖装置42用来快速地加热或冷却插入试样孔32的微离心管16中的试样14，这取决于热循环仪12的操作模式。如可在图2中最清楚地看出，珀耳帖装置42被安装成紧密接触至导热块34的与侧面38相对的侧面48。热循环仪12还包括风扇(附图中未示出)，用于在整个散热器46的散热片50上吹送空气。
[0049]LED24和光电二极管32是在图4中所示的光学组件52的一部分，其还包括容纳LED24和光电二极管32的光学块54、激发滤光器26、发射滤光器30、以及两个印刷电路板56、58。光学块54具有许多平行的水平孔60，每个孔60用于每个LED24。在一侧上，光学块54设置有具有多个平行垂直孔64的突出凸缘62，每个孔64容纳光电二极管28之一，其检测器表面指向上。孔60和64具有相同的间距并且互相关联。位于突出凸缘62之上的光学块54的侧面与突出凸缘62的上侧每个都设置有细长的浅的矩形腔，用于分别保持激发滤光器26和发射滤光器30，激发滤光器26和发射滤光器30每个的形状都是与相应腔相配的细长长方形板形状。
[0050]在将组件40和52安装在如图2所示的热循环仪12之后，凸缘62突出在金属块34下方，从而使金属块34的侧面38抵接于光学块54的侧面且金属块34的底面抵接于凸缘62的上侧，以及凸缘62中的垂直孔64与试样孔32的通孔对准且导热块34的孔36与光学块54的孔60对准。
[0051]此外，热循环仪12设置有盖(附图中未示出)，其可在用于将微离心管16引入试样孔32的打开位置与用于覆盖从试样孔32突出的微离心管16的上端的闭合位置之间移动。在闭合位置，该盖施加压力至管16的帽18，以便保持帽18封闭并且管16在热循环过程中与导热块34良好热接触。所述盖设置有电阻加热器，其加热在封闭管16顶部的空气，用于尽量减少试样蒸发并且防止试样14在管16的顶部冷凝。
[0052]在根据图2至图5的热循环仪12中采用根据图1的光学配置10进行的许多测试中，惊奇地发现，尽管使用由透明聚乙烯制成的标准微离心管16，但是可以实现试样14的温度与由光电二极管28所测量的荧光强度之间的非常好的相关性，从而没有必要采用具有大于90%的透光率的更昂贵的光学级塑料材料来制造微离心管16。
[0053]如在附图的图5至7中所示的光学配置70和光学型热循环仪72用于实时/定性PCR，即通过在单个多重反应中的光学荧光测量来同时检测和定量在DNA试样14中扩增的DNA序列中的多个靶基因。如在图5中最佳所示，每个试样14连同四种不同的荧光染料(其插入或仅结合双链DNA(dsDNA))被再次容纳在标准的微离心管16中。PCR过程中扩增的DNA序列的增加导致采用合适波长的光谱激发时由染料所发射的荧光强度的增加。通过测量荧光强度，可以通过与标准试样稀释比较而定量DNA浓度。
[0054]为了在许多试样14中同时进行实时/定性PCR，根据图6和7的热循环仪72还包括多个试样孔32,光电二极管28在每个试样孔32底端的下方。然而，与如前所述的光学热循环仪12不同，在光学热循环仪72中，不是一个LED，而是有与每个试样孔32相关联的四个不同颜色的LED74、76、78、80，不是单个发射滤光器64，而是四倍窄带通发射滤光器82。
[0055]为了测量在每个试样14中的四种染料的荧光，每个试样孔32的来自四个LED74、76,78,80的激发光束被同时引导通过含有试样14的微离心管16的透明侧壁20。四个LED适于发射不同波长的光谱，每个包括用于激发添加至试样14的荧光染料之一的波长。每个LED74、76、78、80可以设置有相应的激发滤光器94，如图5所示。然而，也可以免除激发滤光器94，如图7所示。由在试样孔32和四倍窄带通发射滤光器82下方的单个光电二极管28再检测染料的射出微离心管16的透明底端22的所得荧光的强度。在微离心管16的底端22与光电二极管28之间的光路中的前述的滤光器82适于只传输与四种染料相关的突光发射光谱，并且适于阻止任何其它波长。
[0056]如从图7中可以看出，垂直的试样容器32是具有微离心管16的轮廓的腔。每个孔32设置在单个导热块86中。每个块86插入到光学块84的相应形状的通孔中，光学块84具有大致六边形的横截面。
[0057]光学块84设置有四个水平的通孔88，其与导热块86中的相应的孔(不可见)对准并且开放到试样孔32中，每一个用于容纳LED74、76、78、80之一。通孔88和LED74、76、78,80在试样孔32中的微离心管16的圆周方向上是等间隔的。
[0058]为了加热和冷却包含在试样孔32中的微离心管16内的试样14，每个导热块86设有板状的水平延伸90，其平行于安装在板状延伸90下方的珀耳帖装置42而延伸。珀耳帖装置42的上表面与导热块86的板状延伸90紧密接触。具有多个散热片50的由铝制成的散热器46安装在珀耳帖装置42的下方。
[0059]与图1至4中的热循环仪12不同，根据图5至7的热循环仪72不具有热盖。作为替换，油或蜡覆盖层被添加在试样管16中试样14的顶部上，用于防止蒸发。这样，试样管16的盖18可以在热循环过程中保持打开，以避免与盖18的自动关闭有关的任何问题。
[0060]当使用热循环仪72时，每个光学块84中的LED74、76、78、80交替地接通，即在任何时间一个被接通。为了消除在光学热循环仪72中的相邻试样孔32之间的串扰，相邻试样孔32的LED74、76、78、80交替或周期性地接通和切断。换言之，在如图7部分所示的该排试样孔32中的所有奇数编号的试样孔32的LED74、76、78、80依次接通，而所有偶数编号的试样孔32的LED74、76、78、80处于关闭状态，然后所有偶数编号的试样孔32的LED74、76、78、80依次接通，而所有奇数编号的试样孔32的LED74、76、78、80处于关闭状态。
[0061]当在图5至7的热循环仪72中采用FRET型含荧光团的DNA探针比如TaqMan进行实时/定性PCR时，可以只使用LED74、76、78、80之一与四倍窄带通发射滤光器82相组八口 ο
[0062]在根据图6和7的热循环仪72中采用根据图5的光学配置70进行的许多测试中，还发现，尽管使用由透明聚乙烯制成的标准微离心管16，但是可以实现试样14中的多个靶基因的量与由光电二极管28所测量的荧光强度之间的非常好的相关性，从而没有必要采用具有大于90%的透光率的更昂贵的光学级塑料材料来制造微离心管16。
【权利要求】
1.一种用于光学测量试样(14)的突光的装置，包括: -由透明材料制成的多个直立的试样管(16)，每个试样管(16)具有侧壁(20)和底端(22)，并且容纳试样(14)之一； -多个试样孔(32)，每个试样孔用于接收所述直立的试样管(16)之一； -至少一个激发光源(24 ;74，76，78，80)，用于引导激发光束穿过试样管(16)的侧壁(20)进入到试样(14)中；以及 -光学荧光检测器(28)，用于捕获激发时从试样(14)发射的荧光， 其特征在于: -试样(14)包含核酸和至少一种突光染料； -所述装置包括多个激发光源(24 ;74，76，78, 80)，每一个试样孔(32)与所述激发光源中的至少一个相关联，每个所述激发光源(24;74，76，78，80)设置在相关联的试样孔(32)的附近，用于激发试样孔(32)中试样(14)中的染料； -所述装置包括多个光学荧光检测器(28)； -所述荧光检测器(28)之一设置在每个试样管(16)的底端(22)下方，用于捕获激发时从试样(14)中的染料发射的荧光；以及 -试样孔(32)所接收的试样管(16)的轴线与荧光检测器(28)对准。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述试样管是微离心管(16)，由具有小于90%的透光率的塑料材料制成。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述激发光源是发光二极管(24;74，76，78，80)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述光学荧光检测器每个都包括单个光电二极管(28)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，激发滤光器(26;94)设置在激发光源(24 ；74, 76, 78,80)与试样管(16)的侧壁(20)之间的激发光束的路径中，激发滤光器(26 ；94)仅适于传输特定波长的光。
6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，窄带通发射滤光器(30；82)布置在试样管(16)的底端(22)与光学突光检测器(28)之间,所述发射滤光器(30 ；82)仅适于传输从所述至少一个染料发射的荧光。
7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，还包括盖和在所述盖中的电阻加热器，所述盖能够在用于将试样管(16)引入试样孔(32)的打开位置与用于覆盖所述多个试样孔(32)的闭合位置之间移动。
8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，还包括在每个试样管(16)中的覆盖层，用于覆盖试样管(16)中的试样(14)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，每个试样管(16)容纳试样(14)和多种荧光染料，多个激发光源(74，76，78，80)设置于每个试样孔(32)周围，并且，所述多个激发光源(74，76，78，80)中每个的激发光束具有不同的波长光谱，用于激发所述多种荧光染料之一。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，多个窄带通发射滤光器(82)布置在试样管(16)的底端(22)与光学突光检测器(28)之间，并且发射滤光器(82)仅适于传输从所述多种荧光染料发射的荧光。
11.根据前述权利要求中任一项所述的装置，还包括用于交替地对相互邻近的试样孔(32)的激发光源(24 ;74，76，78, 80)激励的装置。
12.根据前述权利要求中任一项所述的装置，还包括至少一个珀耳帖装置(42)，用于加热和冷却试样孔(32)中的试样(14)，珀耳帖装置(42)与围绕所述试样孔的导热块(34 ；84)紧密接触。
13.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，用于接收直立的试样管(16)的试样孔(32)的横截面形状适于试样管(16)的横截面形状。
14.一种根据前述权利要求中任一项所述的装置(12 ；72)的用于实时/定性PCR或解链曲线分析的用途。
【文档编号】G01J3/02GK104136914SQ201280062227
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2012年12月4日 优先权日:2011年12月15日
【发明者】J.考特尼 申请人:海因生命科学股份有限公司