[发明专利]侦测与辨别分子目标物之装置与方法

说明书

【技术领域】

本发明系关于一种侦测装置，与使用此装置以侦测及/或辨别一目标物的方法。此外，系关于一侦测装置，其可侦测及/或辨别一发射低强度光之目标物。

【现有技术】

人类基因体计划(The Human Genome Project，HGP)刺激定序处理量的大量增加且导致定序成本相对降低，其与每个基因体13年及近三十亿美元之成本相比，定序成本已显著降低-确切地，两个独立之基因体最近已被完成(McGuire et al.，Science 317：1687(2007))。个人基因体代表对于病患与健康照护提供者两者之医学治疗中的典范转移(paradigm shift)。藉由管理疾病之基因风险因子，健康照护提供者可更立即实施预防性药物与提供订做治疗。由于具有经完成之基因体大银行，药物设计与投药可更加有效，将药物基因学(pharmacogenetics)的初期领域往前推进。

许多常见的DNA定序技术执行光电子技术为藉由侦测发射自目标物的光来侦测及/或辨别目标物的方法。而使用于这些技术的侦测装置通常昂贵且效率不高。

常见方法通常基于在一特定波长波段中的测量，其中发射自要被侦测之目标物的光具有最高强度。之后将测量之强度用以计算目标物的浓度或量。近来，侦测发射自一单一目标物的光变为热门。例如，可能需要侦测发射自一单一染料分子之荧光以例如辨别此分子。此类荧光的强度通常非常低，以致常见侦测装置与方法不适合来侦测此类弱光。再者，分析程序，例如流式细胞技术(flow cytometry)或类流式细胞技术微流实验室芯片(flow-cytometry-like microfluidic lab-on-a-chip)装置的灵敏度可能被光侦测器的灵敏度所限制。增加此程序之灵敏度以允许其可侦测于相对低程度存在之物质，而此物质仍被感兴趣于，例如诊断或研究应用中。

此外，在许多常见装置中，常使用彩色滤光片，以允许一特定波长波段中之发射光的一部份通过并阻挡此发射光的其它部分。因此，此装置为复杂的且需要更多空间。此外，由于发射光的部分被彩色滤光片所阻挡，所以到达光侦测器之光子的数目减少。这使此类装置与方法更不适合用来侦测及/或辨别，具微弱发射的目标物。

因此，需要侦测及/或辨别一目标物，特别是发射低强度发射光的目标物，例如一单一染料分子的装置与方法。

【发明内容】

依照本发明之一实施方案，其提供一种侦测一具发光能力目标物之装置。该装置包括一光侦测器，包括至少一第一光学传感器与一第二光学传感器，其具有测定光强度之能力；以及一计算机，其处理由该等光学传感器所产生之输出讯号，并比较该处理之一结果与对应至(之)一已知类型的一已知结果以确定是否该目标物属于该已知类型。

又依照本发明之一实施方案，其提供一种侦测具发光能力目标物之方法。该方法包括提供一光侦测器，包括至少一第一光学传感器与一第二光学传感器，其中该光侦测器吸收发射自至少一目标物的光；处理由该至少两个光学传感器所产生之输出讯号；以及比较该处理之至少一结果与对应于至少一已知类型的至少一已知结果以确定是否该至少一目标物属于该至少一已知类型。

又依照本发明之一实施方案，其提供一种非短暂计算机可读取媒体，其以一计算机程序产品编码。该计算机程序产品当被一计算机所执行时，其指示该计算机处理由至少一第一光学传感器与一第二光学传感器所产生之输出讯号，其中该输出讯号可反应第一光学传感器与第二光学传感器吸收发射自目标物之光的情形；以及比较该处理的一结果与对应至一已知类型的一已知结果以确定是否一目标物属于该已知类型。

又依照本发明之一实施方案，其提供一种核酸定序的方法，包括下列步骤：(a)执行至少一核酸分子之单一分子核酸定序，其中该单一分子核酸定序导致光的发射，该光与该核酸所包括之至少一碱基的身份相关；(b)以至少一光侦测器侦测该光，该光侦测器包括至少一第一光学传感器与一第二光学传感器；(c)处理来自该至少两个光学传感器的输出讯号；以及(d)比较该处理之至少一结果与对应于至少一已知类型的至少一已知结果以测定该核酸所包括之至少一碱基的一身份。

可以了解的是，前方大体叙述与下列详细叙述仅为示范与说明，不限制本发明主张。

本说明书中并组成此说明书之部分的所附图式说明一(一些)本发明实施例，并且连同说明，用来解释本发明原理。

【图式简单说明】

图1为一曲线图其显示硅之吸收系数(absorption coefficient)。