微板安装系统的制作方法

专利名称:微板安装系统的制作方法
技术领域：
本公开大体而言涉及微板安装系统以及用于制造和使用该系统的方法。
背景技术：
在目前，现有技术利用各种仪器来测量光度性质，诸如在化学样品与生物样本相关联的微板表面上的具体位置的颜色、吸光度、亮度和光致发光。例如，光读取器通常用于生物领域中，诸如遗传研究、药物研发或诊断目的以检测以任何阵列配置沉积在基板表面(例如，载玻片)上的数百或数千化合物(例如，DNA、寡核苷酸、蛋白质等)。在本领域中熟知保持样品的微板与光学装置的光束必须适当对准来执行多次光度测量。
同样，为了执行图像分析，诸如光扫描仪/读取器和显微镜的装置要求样品台提供微板的一致和准确定位。此外，对于利用在基板的样品表面上的传感器、波导光栅或其它微型装置的成像装置而言，相关表面与光学部件的对准对于一致的测量而言是至关重要的。
许多光度仪器使用多点微板来制备大量测试样品。微板通常为玻璃或塑料制成的矩形结构，每个均具有多个用来保持样品材料的穴。板本身通常是廉价、安全、坚固且便于处置的。它们为一次性的，但是可易于清洁且可在需要时再使用。
由于在阵列表面上的化学和生物样品大小减小且样品数量增加，样品相对于测量仪器的对准变得越来越重要。现在和未来的药物研发依靠在阵列内的大量测试点。例如，为了识别用于与特定类型受体的结合事件的具体蛋白质序列，需要高密度样品来使得受体暴露于尽可能多的不同的蛋白质排列。因此，待化验的样品以大量离散位置位于表面上，每个位置包含单个样品。标准的微板通常为约127.76 mm长X 85.48 mm宽且可容纳高达96，384或甚至1536个化验。由于分析物样品的较小大小和紧密间隔，微板样品表面必须相对于测量设备精确地且可重复地对准，从而允许测量设备对于样品进行无误差的测量。
目前研发的系统用于在不添加标记的情况下检测分子种的结合。这些系统利用一次性的微板，微板具有嵌入于具体位置的传感器和读取器来探询微板的那些精确位置。在这些系统中执行的化验的效用依靠在化验中进行步骤间相互影响的连续分析观察。以此方式，可实现真实“前后”分析，揭露生物或化学分子间相互作用的发生(或不存在)。因此，结合到用于分析探询的台内或其上的微板的可重复和一致的对准和/或定位对于这些新研发的系统而言是至关重要的且是必需的。
当前的测量协议需要四个主要步骤:(1)初始/背景测量，(2)移除板(用于额外化验步骤)，(3)将板再插入到读取器内，(4)第二次测量；以及(5)比较第一次测量与第二次测量。在将微板放置到精确位置之后，可由光度/光学仪器来读取初始测量。在移除了微板且完成了其内含物的处理之后，对微板的检查取决于微板在读取器内的精确定位。因此，第二次/最终测量结果会受到在初始与第二次/最终测量步骤之间微板位置的微小变化(旋转和/或平移)的不利影响。
Corning, Inc.开发并销售Epic system, —种基于无标记的微板的药物研发工具。Epic 技术是基于共振波导光栅(RWG)传感器技术。RWG传感器对于探询光信号的入射角敏感，且因此，探询光信号在RWG传感器上的入射角必须受到充分控制以实现传感器与读取器系统的可接受的性能。在某些商业Epic 系统中，可使用高精度台和精确板嵌套来控制入射角，参看例如美国专利申请公告N0.2007/0020152，其以全文引用的方式结合到本文中。虽然这些部件可提供对探询光学信号入射角的充分控制，但所需的台较为昂贵，占据较大的物理体积，依靠外围或辅助服务，且依靠非常平且稳定的安装表面。控制探询光信号入射角的这些方面导致增加的系统成本和复杂性。

实用新型内容

本实用新型为一种微板安装系统，其相对于光读取器安装微板以控制探询束在微板处的入射角，且包括:参考平面，其具有接合微板的底部和/或裙部的至少一组安装件，第一定位机构，其通过在微板的底部和/或裙部与至少一组安装件之间的接合来可逆地控微板在Z方向中的相对定位来提供在微板底部形成的平面与读取器之间在z方向中的可逆的预定分隔来控制微板处探询束的入射角。
微板可降低到与安装件接合或者安装件可升高到与微板的底部和/或裙部接合，且参考平面可在接合之前或之后升高或降低以将微板定位在与读取器相距所需的z位移。
微板支承件可与第一定位机构合作地操作且至少在微板通过其与安装件的接合而移位时为了实现安装件的控制而释放微板。支承件在探询操作期间可根据需要再次夹住微板，以维持横向对准。
第二定位系统可用于使微板相对于参考平面横向移动到探询位置。因此第二定位系统使微板相对于系统中的探询束移动到所需的X和I位置，其中读取器在给定时间仅能探询微板的一部分。类似地，第二定位系统与第一定位系统合作地操作以在微板不接合安装件时移动微板。在第二定位机构将微板移动到下一探询位置之后，第一定位机构操作以控制微板相对于读取器的Z位移以控制入射角。
本实用新型提供下列技术方案。
技术方案1:一种微板安装系统，用于相对于光读取器安装微板以控制探询束在所述微板处的入射角，其特征在于，所述微板安装系统包括:
微板，其具有底部和裙部；
参考平面，其具有至少一组安装件；以及，
定位机构，其通过在所述微板的底部和所述微板的裙部中的一者或两者与所述至少一组安装件之一之间的接合来可逆地控制所述微板在z方向中的相对定位，从而提供由所述微板的底部形成的平面与所述读取器之间在所述z方向中的可逆且预定的分隔以控制所述探询束在所述微板处的入射角。
技术方案2:根据技术方案I所述的系统，其特征在于，所述一组安装件包括至少三个安装件。
技术方案3:根据技术方案2所述的系统，其特征在于，所述定位机构降低所述微板直到所述微板的底部和所述微板的裙部中的一者或两者接合所述安装件。
技术方案4:根据技术方案2所述的系统，其特征在于，所述定位机构升高所述参考平面以使所述安装件与所述微板的底部和所述微板的裙部中的一者或两者接合。
技术方案5:根据技术方案4所述的系统，其特征在于，所述定位机构还升高所述参考平面以升高所述微板。
技术方案6:根据技术方案2所述的系统，其特征在于，还包括支承件，所述支承件夹住所述微板以相对于所述参考平面定位所述微板，以及
所述支承件在所述微板的底部与所述安装件接合时释放所述微板。
技术方案7:根据技术方案6所述的系统，其特征在于，当所述微板在所述z方向中相对于所述读取器处于预定分隔时，所述支承件再次夹住所述微板。
技术方案8:根据技术方案2所述的系统，其特征在于，所述一组安装件包括附连到所述参考平面的4至10个球形件，销、通孔或其组合。
技术方案9:根据技术方案8所述的系统，其特征在于，所述安装件部分地嵌入于所述参考平面中。
技术方案10:根据技术方案I所述的系统，其特征在于，所述第一定位机构包括凸轮、悬臂、弹簧、手动或自动升降机、线性促动器、步进电机或其组合。
技术方案11:根据技术方案7所述的系统，其特征在于，所述第一定位机构与所述参考平面、所述支承件、所述读取器或其组合为一体。
技术方案12:根据技术方案I所述的系统，其特征在于，还包括第二定位机构，其提供在所述微板与所述参考平面之间的相对横向对准运动。
技术方案13:根据技术方案12所述的系统，其特征在于，所述第二定位机构提供为摆动的、圆形的、椭圆形的、矩形的或简单直线的运动或其组合的相对横向对准运动。
技术方案14:根据技术方案13所述的系统，其特征在于，所述第二定位机构使所述微板绕所述参考平面中孔口的至少一部分移动。
技术方案15:根据技术方案I所述的系统，其特征在于，所述一组安装件包括插入构件，所述插入构件在所述插件的每一侧上具有至少三个安装件，所述插件位于所述参考平面与所述微板之间。
技术方案16:根据技术方案15所述的系统，其特征在于，还包括下列中的至少一个:
所述参考平面具有适于接纳所述插件上的至少一个所述安装件的凹口，
所述微板具有适于接纳所述插件上的至少一个所述安装件的凹口，或
其组合。
技术方案17:根据技术方案15所述的系统，其特征在于，还包括第二定位机构，其提供在所述微板与所述参考平面之间的相对横向对准运动。
技术方案18:根据技术方案17所述的系统，其特征在于，所述第二定位机构使得所述微板绕所述参考平面中孔口的至少一部分移动。


本实用新型下文的描述参考附图，在附图中:
图1提供了示出带安装件的机械参考平面的示意图，其具有穿过它的读取器孔口，读取器孔口与光读取器结合。
图2提供示出了微板降低机构的示意图，其中嵌套的微板处于向上或静止位置。
图3示出了处于降低或接合位置的降低机构，将图2的嵌套微板降低到带安装件的参考平面上。
图4为示出处于第一嵌套位置的微板的示意图。
图5示出了图4的嵌套微板通过提升或升降机机构从嵌套提出且与光读取器顶部上的参考平面的安装件接合。
图6A和图6B为示 出在参考平面与光读取器之间的提升机构的示意图，其适于可逆地嵌套(图6A)和提升(图6B)微板以接触参考平面的安装件。
图7为带孔口的光读取器的图示，其探询微板的有限的部分。
图8为安装系统的图示，安装系统被配置为使用六个安装件来适应四分之一板读取器和板运动。
图9A至图9D示意性地示出了处于图8的四分之一板光读取器上的四个不同读取位置的微板。
图10示出了在读取器参考平面中凹入的且具有双侧动态嵌入插入配置的动态安装件的示例。
图11示出了示例性安装系统的透视图，其具有可竖直移动或可调整的平面，具有从读取器参考平面延伸以升高嵌套的微板的安装件和用于微板的相对对准运动的梭(shuttle)。
具体实施方式
将参看附图详细地描述本公开的各种实施例。对于各个实施例的参考并不限制本实用新型的范围，本实用新型的范围仅受到本实用新型所附权利要求
的范围限制。此外，在本说明书中陈述的任何示例并不限制而仅是陈述了所要求保护的实用新型的许多可能实施例中的一些。
定义
“微板”、“板”、“微阵列”或类似术语例如指透明基部和附连到该基部以形成一个或多个凹穴的有洞的板。传感器元件可任选地位于一个或多个凹穴的底部中且接触介质可放置于凹穴中来检测在传感器表面附近的空间中的选定的分析物或类似物相互作用。所公开的设备和其公开的各种配置可用于加工或处置例如任何标准板或定制板。板无需包括传感器元件。
“包括”、“包含”和类似术语表示涵盖但不限于，即为包括性的而非排他性的。
在实施例中“基本上由……组成”指例如所公开的安装系统或其方法，和所公开的物件、装置或任何设备，可包括在权利要求
中列出的部件或步骤，以及并不实质上影响本公开的物件、设备或制造方法和用途的基本性质和新性质的其它部件或步骤，诸如特定部件、特定机构、特定试剂、特定使用条件或类似的结构、材料或选定的工艺变量。可在本质上影响到本公开的部件或步骤的基本性质或者可给予本公开方面不合需要的特性的项目包括例如并不提供充分入射束角控制也不提供微板相对于光读取器的精确的相对竖直和水平移动的昂贵、笨重或复杂的机械部件。
如本文所用的不定冠词“一”或其相对应的定冠词“该”或“所述”表示至少一个或一个以上，除非另外规定。
可使用本领域技术人员熟知的缩写(例如“h”或“hr”用于一个或多个小时，“uRad”用于微弧度，“mRad”用于毫弧度，“mL”用于毫升，“nm”用于纳米等缩写)。
对于部件、子系统、系统、组件、时间、速度和类似方面所公开的具体和优选的值及其范围只是为了说明；它们并不排除其它限定的值或在所限定的范围内的其它值。本公开的设备和方法包括本文所述的任何值或值、具体值、更具体的值和优选值的任何组合。
在本公开的实施例中，可通过例如具有动态或其它安装件的板安装系统和在板与读取器之间的低精度或精确相对运动来克服对用于光或类似读取器系统的探询光信号入射角提供充分控制的成本和复杂性问题。
在实施例中，本公开了提供了一种用于基于无标记的微板的感测系统的安装系统。该系统可使用动态安装原理和在微板与相对应读取器之间的低精度相对运动来控制在位于微板的凹穴底部处的无标记传感器的探询光束入射角。在角度受控制的情况下，可利用相对低精度的梭来进行所述板的横向移动。
在实施例中，本公开提供:1)用于控制在传感器处的探询光信号入射角而无需昂贵的精确机械台和板嵌套组合的装置；以及，2)与可购买到的系统相比具有更低成本、更低复杂性和更大操作牢靠性的系统。当前系统可用于例如低产量共振波导光栅应用或类似应用。
在实施例中，本公开提供用在例如基于无标记微板的感测系统中的安装设备子系统。安装系统使用动态或其它安装件和在无标记的微板与相对应的光读取器之间的低精度相对运动来控制在嵌入于或位于微板的凹穴底部上的无标记的传感器处的探询光信号入射角。本公开的特别有用的方面为系统和方法能提供对探询光信号入射角的控制而不需要精确的机械台。在实施例中，在传感器处的探询光信号入射角能被定位或维持在法向入射，即，90°，或者正交于微板的平面。在实施例中，在传感器处的探询光信号入射角能被定位或维持在例如相对于微板的平面约80度至约90度，约85度至约90度，且约89度至约90度，包括中间值和范围。
在实施例中，本公开提供一种微板安装系统，包括:
带底部的微板；
参考平面，其具有至少一组安装特征；以及，
定位机构，其通过在微板的底部和/或裙部与至少一组安装特征之一之间的接合来可逆地控微板在z方向中的相对定位，从而提供在微板处由微板底部形成的平面与读取器之间在z方向中的可逆且预定的分隔来控制微板处探询束的入射角。
相对分离运动可例如为微板的平面朝向或远离读取器的竖直位移。
这组安装件包括附连到参考平面上的3至约10个安装件，和5至约8个安装件，以及6至约7个安装件，诸如球体，销、通孔和类似元件或其组合。安装件可例如从参考平面突伸，可部分地嵌入于参考平面中或者其组合。[0071]第一定位机构可例如为下列中的至少一个:凸轮、悬臂、弹簧、手动或自动升降机、具有螺旋传动或带传动的线性促动器和/或编码器、步进电机和类似的机构或者其组合。在实施例中，可设置硬挡止件用于所需的微板位置，且步进电机可用于使板移动直到其遇到了挡止件之一。
用于相对分离运动(Z位移移动)的机构可例如与参考平面一体，与板支承件一体，与微板读取器一体或者其组合。在本文的上下文中，“一体式”指例如附接到或连接到和类似关系。该系统还可包括例如可选的第二定位机构，其提供在微板与参考平面之间的相对横向对准运动(χ-y平面移动)，即，用于板扫描的滑动或平移运动。
在实施例中，提供在微板与参考平面之间的相对横向对准运动的第二定位机构的示例方法和设备能例如为带有硬挡止件的简单载玻片，和带有步进电机和编码器的螺旋传动或带传动。第二定位机构的重要方面在于横向移动并不需要精确。Χ-y运动无需为精确的，因为当微机电系统扫描方法用于对微板进行束扫描时，该系统在平移方面相对不敏感，例如，当充分控制入射角时，大约200微米的位置误差是可接受的。
微板的平面与参考平面的相对横向对准运动可例如为摆动的(诸如简谐的，复谐的)或平移的(诸如圆形、椭圆形、矩形和类似移动)或其组合。特别有用的移动为横向运动，即，例如绕探询束孔口的简单直线运动，如以图9A至图9D中所描绘的序列所示的那样。
在实施例中，第二定位机构可使得微板绕参考平面中的孔口的至少一部分移动，允许光读取器用入射束照射微板的基部且从微板的基部接收来自反射束的光。当微板处于用于探询的各种位置时，第一定位机构维持在微板处的所需入射角。
所述一组安装件可以为例如插入构件，该插入构件在插件的每一侧上具有至少三个安装件，插件位于参考平面与微板之间。在实施例中，插入构件可具有例如在插件的一侧或两侧上的六(6)个安装件。
在实施例中，该系统还可包括例如下列中的至少一者:参考平面，其具有适于接纳插件上的至少一个安装件的凹口 ；微板，其具有适于接纳插件上的至少一个安装件的凹口，或其组合。该系统还可包括例如第二定位机构，其提供在微板与参考平面之间的相对横向对准运动。第二定位机构能使得微板绕参考平面中孔口的至少一部分移动。
在实施例中，本公开提供了使用上述微板安装系统的方法，包括(例如):
当微板底部和/或裙部与安装件未接合时提供在微板与参考平面之间的相对横向对准运动，
当完成了横向移动时，接合微板底部和/或裙部与安装件来控制入射角。
可例如通过减小或增加在参考平面与微板之间的相对分隔来实现定位。在实施例中，该方法还可包括例如提供在微板与参考平面之间的相对横向对准，即，用于扫描的滑动或平移运动。相对对准运动可使微板在平行于参考平面的平面中移动，且替代地或备选地，关于参考平面中的孔口以同心或矩形偏心图案移动。此外或备选地，相对横向对准运动可使得微板绕参考平面中孔口的至少一部分移动。第一定位机构和第二定位机构合作地工作以提供探询所需的横向运动以及之后在不同微板位置处的受控入射角。
在实施例中，该方法还可包括例如从相对于参考平面定位微板的支承件移除微板，以及将同一微板或不同的微板(相同制造或模型)再插入于支承件内，且由再插入的微板的底部所表示的所述平面的相对z位移从微板平面的原始水平变化约I微弧度至约500微弧度，约10微弧度到约500微弧度，和约30微弧度到约300微弧度。
在实施例中，所公开的设备包括至少三个合作的部件:微板；机械参考平面，其具有一组安装件；以及机构，其通过微板底部与安装件的接合来控制在微板底部与光读取器之间的相对z方向分隔。适当地，所述参考平面在接合之后移动以相对于读取器进一步升高或降低微板。
参考平面可适于接纳例如光读取器装置或类似装置。参考平面还可适于允许光束从光读取器装置穿过参考平面中的孔口投射。当微板与参考平面接合时，光束可用于探询位于微板中凹穴底部的一个或多个传感器。
机械参考平面可与探询光读取器成一体或者与探询光读取器整合。参看附图，图1示出了一个示例性安装系统的示意图，其具有光读取器110、探询束112、一体式机械参考平面115和安装件120。一体式机械参考平面115可呈现多种形式。在实施例中，参考平面可例如为直接安装到光读取器上的单独板或者其可为更大组件或仪器的部分的安装板。独立于特定实施方式，平面115提供相对于光读取器的机械参考，或者更特定而言，相对于自读取器的探询光束112的机械参考平面。如图所示的那样，参考平面115包括读取器孔口212，光束112被导向通过该读取器孔口 212。
在实施例中，该系统包括位于机械参考平面上的一组安装件120 (例如，滚珠轴承、销、通孔和类似特征)。图1还示出了为球形的安装件，诸如刚性金属球，微板可搁置于其上。对于Epic 无标记的微板，动态球安装件接触微板插件的底部或附连到微板的裙部。三个安装件可用于准确地且重复地设置由微板底部所表示的平面。若需要，可使用多于三个的动态特征，但该系统可能变得在机械和尺寸上过约束。动态安装件可呈图1所示的球之外的多种形式，例如圆锥体，带球的圆锥形，带一个或多个球的柱，带球形或圆形端部的柱、销和类似结构。
在实施例中，该系统可包括如图2和图3所示的定位系统机构或部件，诸如附连到框架或裙部安装嵌套构件220的支架225，或者类似机构或部件，该机构或部件可改变在微板210与光读取器110之间的相对分隔。
例如，支架相对于225构件的简单相反旋转将微板210降低到例如安装件120上。重要方面在于当微板210降低到安装件120上时，板210在竖直或z方向不再必然受到嵌套构件220约束。虽然嵌套仍可在横向方向上约束微板，但是其可不必这样约束微板，这取决于光系统(即，读取器和微板传感器)对于横向位移的敏感性。
经由如图3所示的嵌套中的降低支架机构将微板降低到光读取器上的替代方案为可逆地升高光读取器以将微板从嵌套提出，如在图4和图5中所示的那样。提升机构可为例如升降机510，升降机510在附图中被描绘为功能方框。
替代地，提升机构可例如为凸轮传动，诸如图6的凸轮620 (示出处于降低位置)和622 (升高位置)，使得仅参考平面被提高进而提升微板，而读取器保持静止。提升机构可替代地整合到参考平面内。
微板降低和微板提升机构的变型或替代实施方式在图3、图5、图6和图10中示出。任一操作或两种操作的重要方面在于它们能基本上使无标记的微板脱离嵌套的约束且使得无标记的测量免于周围的机械和运动子系统所造成的机械扰动影响。
所公开的系统在无标记的微板210在光读取器110上穿梭移动到所需探询位置时，能消除对精确机械台的需要。为了适应这种穿梭移动，仅需要向参考平面添加额外的安装件120以控制通过z位移在不同微板位置处的入射角。考虑到例如下面这样的情形:特定的读取器110和读取器孔口 212—次仅可读取微板210的四分之一，S卩，每单位时间约四分之一的微板的生物传感器面积，诸如图7所示的那样。
为了测量整个微板210，微板可例如通过机械台移动以将连续的四分之一微板区域放置成与读取器孔口 212对准。如果在无所公开的系统的情况下仅使用机械台来实现这种运动，那么台和周围的机械部件必须使微板上的探询光信号入射角维持在实现无标记测量的可接受性能所必需的公差内。但是，如果使用所公开的系统，那么，微板相对于光读取器的角位置与台和周围机械部件解耦且通过安装件来控制入射角。因此，可使用廉价的台来在读取器上操纵所述板同时维持对探询光信号入射角的高度控制。为了实现这个目的，在机械参考平面上可能需要诸如图8所示的额外安装件。
图8示出了适应四分之一板光读取器的配置。机械参考表面或平面115使用六个安装件120。可设想到使用更多或更少安装件且能适应可接近微板210的不同大小区域的光读取器的其它配置。由图8所示的六个安装件配置所提供的四个板位置在图9A至图9D中示出。此处，对于任何给定微板位置使用仅三个安装件。在图9A至图9D中的四个微板位置中的每个位置，微板被降低或提升到相对应的安装件上以经由前述机构来设置探询光信号入射角。本公开包括将凸起的安装件结合到机械参考平面上。在实施例中，本公开还包括将凹进的安装件1015结合到参考平面上。在实施例中，可设置双侧动态插件1010，诸如在图10所示的配置中。
在实施例中，包括凹进的安装件与图10的双侧动态插件的组合，微板210可经由上述机构降低或升高(例如，提升或向上推)到参考平面上相对应的凹进动态特征内以设置探询光信号入射角。
图11示出了示例性安装系统的透视图，其具有竖直可移动或可调整的参考平面115，该参考平面115具有策略放置的安装件120。在图示系统中，安装件为从参考平面向上延伸的成形销。升降机510升高参考平面115以使得安装件与微板210的底部213接合，来控制微板从光读取器的z位移，光读取器通过参考平面中的孔口 212来探询微板。Z位移进而控制光读取器束112在微板210处的入射角。
支承件220与升降机510造成的参考平面115的移动合作来夹住和释放微板210。支承件210包括用于夹住和释放微板的弹簧夹具215。板释放机构520包括释放凸轮(未图示)，释放凸轮在一个方向中旋转以操作夹具释放臂214来打开或释放该夹具215且因此从支承件220释放微板210。释放凸轮在相反方向中旋转以引导臂214来应用夹具215且因此将微板210夹到支承件220内。夹具215可以但并非必需被预加载以在一个或两个方向中移动。
梭(未图示)以已知的方式操作以使支承件220且因此微板210在x方向和y方向(如附图中由X和y箭头所示)中相对于参考平面115移动。当梭使支承件220和微板210移动到所需探询位置时，该系统操作板释放机构520与升降机510合作，使得在升降机升高和降低参考平面115以使安装件210 (此处为销)与微板210的底部213接合和脱离时，支承件释放和夹住该微板。当升降机510升高参考平面115且使得销与微板210的底部213接触时，该系统使释放凸轮旋转以控制弹簧夹具215并从支承件220释放微板210。然后通过参考平面115的进一步移动且因此通过与销接触来控制微板210的z位移。参考平面115移动以将微板210相对于读取器定位于所需高度。特别地，该系统将微板210的底部213定位于读取器光学器件的焦点处或附近且因此控制探询束在微板210的入射角。
该系统可接下来旋转该释放凸轮以操作夹具215，使得微板210再次被支承件220夹住。取决于该系统的公差，一旦微板210由安装件120接合，支承件220再次夹住微板210可以不是必须的。
为了重复地控制微板210的底部213相对于读取器光学器件的z位移且因此重复地控制在微板210处探询束的入射角，一个或多个机械挡止件530可包括于升降机机构中，使得参考平面升高直到遇到一个或多个挡止件。挡止件可为机械挡止件(如图所示)或者挡止件可与例如步进电机的移动相关联且包括从预定开始位置的步进计数。使用挡止件，该系统重复地将微板210的底部213相对于光读取器110定位于预定高度，以可预测地且可重复地控制光读取器探询束112在微板210处的入射角。
此外，为了确保当参考平面115处于用于微板210探询的最终位置时参考平面115平行于光读取器机构的方位且因此销垂直于读取器机构，可变形的垫圈(未图示)可包括于参考平面115与接触参考平面的升降机510的部件之间。
如果光读取器110能从单个扫描位置来探询整个微板210，安装件120策略地位于参考平面115上以对应于围绕凹穴阵列的微板的周边。因此安装件120并不会干扰光读取器110对凹穴的探询。最少三个安装件120定位微板210，使得由微板210的底部213所表示的平面被保持平行于光读取器110的读取机构且相对于光读取机构处于预定高度以控制探询束112在微板210处的入射角。如所讨论的那样，微板210在z方向中由安装件120定位于读取器光学器件的焦距处或附近。
如果光读取器110能仅探询微板210的一部分，需要多于三个安装件，以使微板210在不同位置接合，微板必须相对于孔口 212移动到所述不同位置以完成探询。如在上文中参考图9A至图9D所讨论的那样，安装件120布置成使得当微板210处于用于由读取器110探询的不同位置时至少三个安装件接触微板210的底部213。
为了相对于孔口 212将微板210定位于用于探询的相应位置，在移动为沿着X和y方向的示例中，梭相对于参考平面115移动支承件220。梭与升降机510合作地操作，使得当参考平面115处于降低位置且安装件120脱离微板210的底部213时梭移动支承件220，支承件220然后夹住微板210。由于在微板210处的光读取器探询束112的入射角受到安装件120控制，梭可相对廉价且因此不精确，而不会不利地影响到读取器110探询微板210的可重复性。例如，梭可具有200微米的准确度，大约3 mi I IiRad的摆动，和大约30微米的分辨率。
在每个位置，该系统如上文所述操作，以控制在一个位置完成了探询时的入射角，该系统通过移动微板到下一位置来重复该过程且以此类推。
用作图11的系统中的安装件120的销在端部为圆形的且被抛光，其接合微板210的底部213，使得销基本上以点来接合微板的底部，而无需尖端。应当指出的是，并不需要动态调整特征。
在从支承件210移除微板210且进行替换之后能容易地且可靠地重复探询过程，因为使用上文所述的安装系统能可靠地且可重复地在任何且所有的微板探询位置再现在微板处的所需探询束入射角。因此，所述安装系统特别适用于需要前后进行上文所讨论的探询的协议。
权利要求
1.一种微板安装系统，用于相对于光读取器安装微板以控制探询束在所述微板处的入射角，其特征在于，所述微板安装系统包括: 微板，其具有底部和裙部； 参考平面，其具有至少一组安装件；以及， 定位机构，其通过在所述微板的底部和所述微板的裙部中的一者或两者与所述至少一组安装件之一之间的接合来可逆地控制所述微板在Z方向中的相对定位，从而提供由所述微板的底部形成的平面与所述读取器之间在所述z方向中的可逆且预定的分隔以控制所述探询束在所述微板处的入射角。
2.根据权利要求
1所述的系统，其特征在于，所述一组安装件包括至少三个安装件。
3.根据权利要求
2所述的系统，其特征在于，所述定位机构降低所述微板直到所述微板的底部和所述微板的裙部中的一者或两者接合所述安装件。
4.根据权利要求
2所述的系统，其特征在于，所述定位机构升高所述参考平面以使所述安装件与所述微板的底部和所述微板的裙部中的一者或两者接合。
5.根据权利要求
4所述的系统，其特征在于，所述定位机构还升高所述参考平面以升高所述微板。
6.根据权利要求
2所述的系统，其特征在于，还包括支承件，所述支承件夹住所述微板以相对于所述参考平面定位所述微板，以及 所述支承件在所述微板的底部与所述安装件接合时释放所述微板。
7.根据权利要求
6所述的系统，其特征在于，当所述微板在所述z方向中相对于所述读取器处于预定分隔时，所述支承件再次夹住所述微板。
8.根据权利要求
2所述的系统，其特征在于，所述一组安装件包括附连到所述参考平面的4至10个球形件，销、通孔或其组合。
9.根据权利要求
8所述的系统，其特征在于，所述安装件部分地嵌入于所述参考平面中。
10.根据权利要求
1所述的系统，其特征在于，所述第一定位机构包括凸轮、悬臂、弹簧、手动或自动升降机、线性促动器、步进电机或其组合。
11.根据权利要求
7所述的系统，其特征在于，所述第一定位机构与所述参考平面、所述支承件、所述读取器或其组合为一体。
12.根据权利要求
1所述的系统，其特征在于，还包括第二定位机构，其提供在所述微板与所述参考平面之间的相对横向对准运动。
13.根据权利要求
12所述的系统，其特征在于，所述第二定位机构提供为摆动的、圆形的、椭圆形的、矩形的或简单直线的运动或其组合的相对横向对准运动。
14.根据权利要求
13所述的系统，其特征在于，所述第二定位机构使所述微板绕所述参考平面中孔口的至少一部分移动。
15.根据权利要求
1所述的系统，其特征在于，所述一组安装件包括插入构件，所述插入构件在所述插件的每一侧上具有至少三个安装件，所述插件位于所述参考平面与所述微板之间。
16.根据权利要求
15所述的系统，其特征在于，还包括下列中的至少一个: 所述参考平面具有适于接纳所述插件上的至少一个所述安装件的凹口，所述微板具有适于接纳所述插件上的至少一个所述安装件的凹口，或 其组合。
17.根据权利要求
15所述的系统，其特征在于，还包括第二定位机构，其提供在所述微板与所述参考平面之间的相对横向对准运动。
18.根据权利要求
17所述的系统，其特征在于，所述第二定位机构使得所述微板绕所述参考平面中孔 口的至少一部分移动。
专利摘要
本实用新型为一种微板安装系统，其相对于光读取器安装微板以控制探询束在微板处的入射角，且包括参考平面，其具有接合微板底部和微板裙部中的一者或两者的至少一组安装特征；以及，第一定位机构，其通过在所述微板的底部和/或裙部与所述至少一组安装特征之间的接合来可逆地控制所述微板在z方向中的相对定位，提供所述微板的底部形成的平面与所述读取器之间在所述z方向中的可逆的预定分隔来控制所述探询束在所述微板处的入射角。
文档编号G02B7/00GKCN203069604SQ201190000349
公开日2013年7月17日 申请日期2011年2月22日
发明者D.诺布勒特, K.纽曼恩, R.E.克鲁格, S.里伊博德, M.F.克罗尔, D.A.帕斯黛儿, R.马沙拉 申请人:珀金埃尔默保健科学公司, 康宁公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan