[发明专利]用于将紫外线照射转化成可见光的透射仪适配器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年1月28日提交的美国临时专利申请No.61/147,798的优先权，其内容通过引用结合于此。

发明背景

1.发明领域

本发明涉及用于在生物化学实验室中进行电泳分析的检测系统领域。

2.现有技术

作为核酸及蛋白质研究的组成部分的实验室工序为通过平板形凝胶中的凝胶电泳来分离核酸或蛋白质。为了识别和量化片段而执行的该工序将片段分成带，然后通常用具有适当斯托克司频移(Stokes shift)的荧光染料对这些带进行染色，以使当用具有激发波长的光来照射凝胶时，该染料发射不同波长的光，并检测和量化所得的发射。通常用透射来实现照射，即，在凝胶的与进行检测的一侧相对的一侧照射该凝胶。常用于DNA片段的染料是溴化乙锭，溴化乙锭在紫外线范围中的波长下最有效地被激发。因此，生物化学实验室通常配备有包含紫外光源的光盒形式的透射仪。但是，认识到核酸极易受到来自紫外光的破坏，且紫外光对用户也是有害的。因此，使用紫外光不仅要考虑DNA或RAN片段的检测，还要考虑其它物质的检测，包括实验室技术人员可能暴露到激发光的任何工序中的蛋白质和其它任何作了荧光标记的物质。

鉴于这些考虑，已开发了可被可见范围中的光，尤其可被蓝光所激发的染料，因为可见范围中的光可在不损害样本或用户的情况下被使用。这些染料的示例是以商标SYBRGreen的名义发售的染料，诸如Cy2的青色染料以及异硫氰酸荧光素(FITC)(美国加利福尼亚州Carlsbad的Invitrogen)。在荧光染料使用和DNA检测中，本领域技术人员已知其它示例。由于发射紫外光的透射仪随处可供应且使用广泛，这些新染料对廉价并快速地将来自紫外线透射仪的光转换成蓝光或其它可见光的方式产生了需求。在1999年12月7日公布的美国专利No.5,998,789中由Kovalsky等人公开了满足该需求的尝试。不幸的是，由Kovalsky等人的发明生成的可见发射光谱蚕食着用于凝胶中的染色染料的发射波长，由此使带的图像变得模糊。其它公开包括Johanssen等人的1998年4月7日公布的美国专利No.5,736,744，以及授予Seville的三个专利：2001年3月6日公布的美国专利No.US 6,198,107 B1、2003年1月28日公布的No.US 6,512,236 B1、以及2005年7月5日公布的No.6,914,250 B2。

发明内容

根据本发明，在透光仪的平坦发光表面上放置柔性或刚性的一适配器片或片组合，如不放置，该透光仪发射紫外光。适配器包括：(i)荧光染料，其一旦被紫外光激发就发射可见范围中的光；以及(ii)一种物质，其将由荧光染料发射的光的光谱调节成窄带，该窄带与用于对凝胶中的DNA片段或其它物质进行染色的染料的可见范围的激发波长带基本相符(同延或交叠)，而不用大体上交叠于该染色染料的发射光谱。由此，最小化或完全避免凝胶图像中的背景信号。染色染料为由光的两个或更多波长带激发的一种染料的情况下(这些波长带中的至少一个在可见范围中)，从适配器发出的经调节的光将与染色染料的激发带的至少一个同延或至少交叠于该激发带的至少一个。

调节物质优选为非荧光染料，且因此在本发明优选实施例中包括凝胶的整个系统将统一包含至少三种染料：(i)适配器中的荧光染料，其由紫外光激发并发射可见光谱中的光；以及(ii)适配器中的非荧光染料，其将由荧光染料发射的可见光调节成窄带，窄带光用作凝胶中染色染料的激发光并且不包括由样本发射的光所包含的波长；以及(iii)样本中的染色染料，通常为荧光的，其由可见光谱中的光来激发。

在本发明的一些实施例中，荧光材料和调节物质在适配器各自的片或层中，其中荧光染料一旦由紫外光激发就发射可见范围中的光，调节物质仅使激发样本中的染色染料的窄带可见光经过。这些实施例中的与透射仪的发光表面相邻的片或层包含荧光材料，而其它片或层包含调节物质。前者可用术语称作“转换片”而后者可用术语称作“调节片”，转换片覆盖透射仪，而调节片覆盖转换片。尽管还可使用红色转换片和红色调节片的组合或绿色转换片和绿色调节片的组合，发射蓝光的转换片与用作仅通过蓝光的光学滤光片的调节片一起使用是优选的。选择将通常取决于样本或样本中染料的选择。在本发明的又一实施例中，适配器包括两个或更多转换片，两个或更多调节片、或转换片和调节片各有两个或更多。对上述任意片使用两个或更多会针对达到凝胶的光的亮度和带宽提供进一步控制。