[发明专利]用于识别和量化系统中的放射粒子的方法

说明书

本发明涉及一种用于量化放射粒子和用于特征化粒子的时间相关性能的方法。明确测量周期中的粒子放射物的数量n，所述粒子已经在测量周期内在具有预定间隔宽度的时间间隔中被测量到，其中，尤其对于具有相同间隔宽度的多个时间间隔实施评估，对于受测放射物的数量n确定分布函数p(n)。对于间隔宽度规定不同区段时间τ，且对于每个区段时间τ实施评估且明确分布函数p_τ(n)，其中，对于每个区段时间τ，明确用于分布函数p_τ(n)的矩区段时间相关矩函数由所述矩呈现。与包括用于理论信号分布的矩在内的理论信号函数的比较明确特征化所述系统中的粒子的常量。

技术领域

本发明涉及一种用于量化放射特定放射实体(在后文中称为“放射体”(emittends))的粒子且用于特征化所述系统中的粒子的时间相关性能的方法，所述系统至少包括种类j的粒子。

背景技术

传统上在荧光涨落谱的领域中采用这种方法，其中，放射光子作为放射体的粒子被量化且特征化。传统上粒子借助于例如激光的外部光源刺激，且粒子的放射物特征由检测确定，由此可以绘制在所述系统中的粒子上的结论。

荧光相关光谱(FCS)在过去已经被证明对于量化和特征化所述系统中的粒子而言是尤其有利的方法，如同例如在EP 0679251B1中描述的。系统传统上是包括不同粒子的溶液，所述不同粒子具有特定部分浓度，所述系统借助于共焦点显微镜透镜测量。一方面，刺激激光的激光束通过这种共焦点显微镜透镜如此成像到系统中，以使得仅非常小的刺激量由激光照亮，另一方面，由存在于刺激量中粒子放射的光子由共焦点显微镜透镜成像在检测器上。刺激量因此可以由已知的共焦点显微镜透镜限制到小于1fl。

在根据FCS的方法中，确定荧光信号，所述荧光信号表示在整个测量周期内检测器在测量周期期间检测到的光子的数量。因此，受测光子的数量的时间相关进程可以从荧光信号读取。然后，有关放射粒子的扩散常数、粒子的放射物特征和粒子的部分浓度的信息可以由荧光信号的时间相关自相关函数明确。也从现有技术已知FCS方法，在所述FCS方法中，测量周期被分成具有相同长度的多个时间间隔且对于每个时间间隔确定受测光子的数量。由此，确定荧光信号，所述荧光信号代表在整个测量周期内在时间间隔期间受测的光子的数量的时间相关进程。因此，这允许从荧光信号的自相关函数获知有关粒子的部分浓度和系统中的不同种类的粒子的扩散常数的信息。

因此，FCS方法基于借助于自相关函数的荧光信号的时间相关性能的确定。因此，有关监测系统中的不同种类的粒子的信息由这种时间相关数据确定。然而，在FCS中，受测光子的亮度，即，绝对数量不用于特征化和量化所述系统中的粒子。获知有关系统的粒子的信息借助于与由检测器收集的数据相比显著减小的一组数据执行，所述数据尤其包括受测光子的绝对数量。因此，FCS方法仅仅适于数个应用领域。例如，如果不同种类的粒子在系统中呈现类似的质量和/或类似的扩散系数，则FCS方法不适于确定所述系统中的不同种类的粒子的部分浓度且特征化所述粒子。

为了面对FCS方法的这些问题，PCH(光子计数统计)方法经常与FCS方法结合使用。在这种情况下，PCH方法基于借助于照着FCS方法检测由所述系统中的粒子放射的光子而获知数据，其中，数据的收集借助于与由激光源的刺激一起的共焦点显微镜透镜而执行，如上所述。PCH方法例如在Chen Y.等人于Biophysical Journal 1999年第77期第553-567页发表的名为“The photon counting histogram in fluorescence fluctuationspectroscopy”中描述。在PCH方法中，在具有预定间隔宽度的一段时间间隔中受测的光子的数量在测量周期期间被数次确定。光子计数率柱状图由表示受测光子数量的分布的这些数据制备。有关在所述时间间隔中受测的光子的绝对数量的信息因此被包含在光子计数率柱状图中。所以PCH方法适于允许量化包括不同种类的粒子在内的所述系统中的粒子，尤其允许确定不同种类的部分浓度，每个种类具有不同的辐射特征。然而，PCH方法不适于分析所述系统中的粒子的时间相关性能，因为在PCH方法中确定的数据不包含时间相关信息。