[发明专利]光学探询器件

说明书

技术领域

本发明涉及光学探询技术，并且更具体地涉及一种器件，用于探询样品中不同的荧光团或类似物。

背景技术

荧光团是光激发导致产生光的化合物。它们被用于多个领域，例如诊断测定。例如，医疗诊断系统在测定溶液上使用荧光团的光学探询来测量容器内部的核酸扩增，如微流体盒。

典型地，基于荧光的方法涉及在特定荧光团的元素上引导激发光，公知吸收特定激发波长带内的光，最终发射不同波长范围内的荧光。所发射的光被收集并过滤以便只保留荧光并被探测。

对于一些应用而言，有利的是使用不同波段内的光，激发相同的测定或样品。例如，当使用多个荧光团测试样品时，每个荧光团均具有特定激发光谱曲线的情况。研究其他光学现象，其中样品由在一个波长的光激发而发射光在另一波长的应用也是已知的技术。

在某些情况下，需要光学器件能够迅速地在不同波长之间切换。例如，实时聚合酶链反应(rtPCR)系统中不同样品圆周地安装在用于光学分析的旋转保持器上的情况。当保持器旋转时，为每个热循环被执行荧光测量。为了在不同波长下进行这种采集探询系统需要在激发光源之间足够快的转换以限制采集之间向下的时间，其影响PCR过程的总时间。在不同的光源或荧光滤波器(如滤光轮)之间使用机械转换的传统系统经常引入在采集过程中的大量延误。为了不同的波长其他系统一起使用不同的光学探询器件，其会大大增加系统的总成本和复杂性。

因此，需要一种改进的光激发和探询器件允许使用不同的激发和探测波长并且快速探测样品中的多种荧光团。

发明内容

本发明的实施例提供一种光学探询器件，使用多个波长的激发光用于探测来自样品中被分析物的发光光线。该器件包括多个光源组件，每个光源组件发射各自光谱成分的激发光。激发光被投射在样品上激发分析物。在输出用于探测之前所得的发光光线行进返回通过该器件，并进行过滤，以从寄生光(例如激发光)分离出感兴趣的光谱成分。

在一个实施例中，光学探询器件可用于探测来自被称为荧光团的分子种类的发光。发明的实施例可用于探测因各种光学现象例如磷光、荧光、生物发光、时间分辨荧光、偏振荧光等导致的来自样品中分析物的发光光线。例如，荧光探测可用在实时PCR、核酸测序、蛋白质分析、细胞分析等中。

根据一个方面，提供了一种探询器件，用于探测通过具有独立光谱成分的多种激发光束激发的样品产生的荧光，该探询器件包括：多个光源组件，每个光源组件产生一个激发光束；至少一个探测器，用于探测由样品产生的发光光线；以及光学组件，为每个激发光束限定从光源组件到样品上的共同激发位置的不同激发光路并为发光光线限定从样品上激发位置到至少一个探测器的发光光路。

所述光学组件被包含在单个壳体中。

所述光学组件可包括塑造激发光和发光光线的空间和/或光谱曲线的部件，以防止寄生光到达探测器。例如，限制沿相应光路的给定光束的尺寸的空间滤波器可以在组件内的多个位置提供。具有不含激发光束的光谱成分的光谱曲线的光谱滤波器也可被设置在发光光路中。

所述光学组件可包括样品侧光学系统，朝向样品投射激发光，并从样品收集荧光光线。还可提供探测器端的光学系统，输出用以探测的滤波荧光。

在示范性实施例中，光学组件的光学部件刚性地附接在壳体内并考虑几何因素限定整个器件中的不同的光路。例如，在一个实施例中，光源为关于主轴圆周分布并且包括外部反射元件的反射镜组件被布置在来自光源的激发光束的光路中以向内重定向。可以进一步提供内部反射元件，该内部反射元件接收来自所述外部反射元件的激光束并在向前的方向重定向。然而，应当进一步理解的是，其它构造可以在不脱离本发明范围的情况下设计出来。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种测试装置，用于光学测试样品，包括如上所述的光学探询器件。例如测试装置可以通过如下系统来实施，非限制性地，聚合酶链式反应(PCR)，实时聚合酶链反应(RTPCR)，等温扩增，如重组聚合酶扩增(RPA)或其它核酸探测方法。