[发明专利]用于发冷光应用的装置

说明书

本发明涉及一种用于检测样本的光致发光的检测器，包括被配置为接收光致发光的光敏检测器阵列，被提供有第一类型的线性偏振滤光器的至少一个光敏检测器，被提供有第二类型的线性偏振滤光器的至少一个光敏检测器，其中所述第一类型的线性偏振滤光器具有与所述第二类型的线性偏振滤光器的偏振平面成一定角度的偏振平面。

技术领域

一些实施例涉及并且特别地不仅限于用于发冷光应用例如荧光成像应用的装置。

背景技术

例如荧光各向异性显微成像FAIM和荧光寿命显微成像FLIM的各种荧光应用都是已知的。

荧光各向异性显微成像FAIM涉及使用线性偏振光研究分子定向和移动性。线性偏振光优先激发具有类似于线性偏振光的电场平面的偶极定向(吸收跃迁矩ATM)的荧光团，而不会激发具有垂直于电场平面的偶极定向的荧光团，这就是所谓的照片选择(photoselection)。由于荧光团会由于环境而发生旋转并经历其他过程，因此自发发射光会进一步去偏振。通过将发射光分离为正交线性分量，可以测量已经发生的去偏振度。去偏振的两个主要影响因素是旋转扩散和荧光共振能量转移FRET。这是特别有用的技术，由此FAIM可以提供关于旋转导纳、分子键合或荧光标记分子群集的空间分辨信息，而无需依赖信号强度。

通过使用稳态FAIM和/或时间解析FAIM，可以测量各向异性。

对于稳态FAIM，通过获取激发时间(即曝光时间)期间的偏振荧光平均数，测量各向异性度。稳态FAIM不允许测量各向异性度如何随激发时间(即曝光时间)变化。稳态FAIM有利于比较蜂窝系统，因为距离较近的单元呈现的各向异性平均度会低于距离较远的单元。

时间解析FAIM允许测量各向异性度随时间的变化。在激发的荧光团被标记为与入射偏振光方向相同的单元时，荧光团将发荧光，其中荧光具有高偏振度(即表示高各向异性)。如果相同荧光团对标记为随机导向的单元的相邻荧光团启动耦合能，则后面的荧光团将开始发荧光并发出具有低偏振度(即表示低各向异性)的光。因此，随着时间的推移，各向异性度将衰减。

荧光寿命显微成像FLIM是一种基于荧光样本的激发态的平均衰减率差异的成像技术。因而，FLIM图像的对比度是基于各个荧光团的寿命，而不是基于荧光团的发射光谱。与强度测量不同，荧光寿命测量不取决于：浓度、样本吸收、样本厚度、光漂白和/或激发强度。

荧光团的荧光寿命是荧光样本的激发态平均衰减率，并且是每个荧光分子的特性。因此，荧光寿命可用于表示样本特性。然而，荧光寿命取决于荧光团的本地环境，包括：FRET、熄灭、分子旋转pH、离子或氧气浓度、分子键合或受体能量的近距离，由此可以通过测量其寿命来确定荧光团的大量信息。当不同的荧光团极为接近时，FLIM经常用于观察变化，特别是供体的荧光寿命减少。

FRET描述在物理上靠近的两个近似能量系统之间的非辐射能量转移为过程。例如，最初处于激发状态的供体荧光团可以通过非辐射偶极-偶极耦合将能量转移到受体荧光团，这样受体会进入激发状态，而供体变为熄灭状态。该能量转移的效率对供体和受体之间距离的小变动极其敏感，并且与该距离的六次幂成反比。这会导致荧光强度和两个荧光团的荧光寿命的变化。

非常重要的两种形式FRET分别为同性-FRET和异性-FRET。在同性-FRET中，只存在一种类型荧光团，因此能量转移是可逆的。这会导致荧光发射形成具有与入射激发光束的偏振大致相同的偏振的荧光团。在异性-FRET中，存在两种类型荧光团(例如A、B)，由此荧光团混合为组合对，例如AA、AB、BA和BB。如果将激发调整为A的吸收峰值，则荧光包括来自A(同性-FRET)和B(异性-FRET)的贡献。由于可以光谱分离同性-FRET和异性-FRET发射，因而异性-FRET信号比同性-FRET信号去偏振程度更高。在异性-FRET中，供体的荧光寿命会随供体和受体之间的距离函数而变化，通常受体距离供体越近，供体的荧光寿命越短。

通常，FAIM(稳态和时间解析)用于测量同性-FRET，而FLIM通常用于测量异性-FRET。