[发明专利]用于化学发光测量中的模拟光测量和光子计数的系统

说明书

化验(100)可以利用具有可以包括反应容器室(610)的底盘(405)的发光计(400)进行。发光计(400)还可以包括光通道(640)，该光通道(640)与反应容器室(610)相交。发光计(400)还可以包括盖(415)，当处于闭合配置时，盖(415)防止由外部光源发射的光进入反应容器室(610)并且进入光通道(640)。当处于打开配置时，盖(415)可以提供对反应容器室(610)的访问。发光计(400)还可以包括：光学地耦接至光通道(640)的一个端部的校准光源(460)和光学地耦接至光通道(640)的另一端部的光检测器(630)。光检测器(630)可以包括用于接收来自光通道(640)的光的感测元件。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年9月19日提交的题为“用于化学发光测量中的模拟光测量和光子计数的系统(SYSTEM FOR ANALOG LIGHT MEASURING AND PHOTON COUNTING INCHEMILUMINESCENCE MEASUREMENTS)”的美国临时专利申请第62/560,636号和于2017年9月19日提交的题为“化学发光测量中的模拟光测量和光子计数(ANALOG LIGHT MEASURINGAND PHOTON COUNTING IN CHEMILUMINESCENCE MEASUREMENTS)”的美国临时专利申请第62/560,638号的权益和优先权，两个美国临时专利申请的公开内容的全部内容并入本文以用于所有目的。本申请与同本申请在同日提交的题为“化学发光测量中的模拟光测量和光子计数(ANALOG LIGHT MEASURING AND PHOTON COUNTING IN CHEMILUMINESCENCEMEASUREMENTS)”的代理人案卷号为087904-1063042-035010PC的PCT专利申请相关，该PCT专利申请的公开内容的全部内容并入本文以用于所有目的。

背景技术

许多医学病症可以通过复杂的测试(即，化验)来诊断，该测试包括将来自患者的样品流体与含有抗体或抗原的试剂混合，该抗体或抗原特定于仅与该化验要测量的样品流体中的分析物结合。流体和试剂通常在反应容器(例如，比色皿)中混合。至少一种试剂可以包括一种发光酶(例如，碱性磷酸酶)，该发光酶与分析物直接地或间接地结合，使得在测试期间发射的光的量越大表明样品中的分析物的量越大。在测试过程期间，使用光检测装置，通常为光电倍增管(“PMT”)来测量由发光酶发射的光的量(例如，通过计数表观光子)。连接到PMT的电气硬件可以通过对撞击PMT的光阴极的单个光子进行计数来提供与所发射的光的光学功率相关的输出值。该输出值可以被转换为相对光单位(“RLU”)值。然而，随着光子撞击光阴极的速率增加，两个或更多个光子同时或几乎同时撞击光阴极的概率增加。如果两个或更多个光子在足够短的时间内撞击光阴极，那么这些光子可能仅被计数为单光子(即表观单光子撞击)。系统区分几乎同时撞击的一对光子的能力的极限被称为脉冲对分辨率。当撞击之间的时间低于其脉冲对分辨率时，先前的电气硬件无法将真正的单光子与一起或几乎一起撞击的多个光子区分开来，并且因此误计光子，从而低估了由PMT接收到的光学功率。先前的系统存在各种问题，包括以高速率发射的光子被少计，这使系统的检测结果不可靠和/或不敏感。例如，随着光学功率增加，PMT变得不能准确地测量入射光。光源的光学功率与由连接到PMT的电气硬件(电气硬件用于计算光源的RLU值)所生成的电信号之间的关系是非线性的或变得非线性。另外，非线性输出需要繁琐的分析以提供RLU值。此外，现有系统还经受外部光源光子污染、反应容器位置不准确性、来自相邻反应容器的光子污染、温度变化等，所有这些都会产生损害检测结果的准确性的威胁。因此，需要新的和改进的系统和方法。

发明内容

本文描述了用于使用减轻温度干扰、来自外部光源的光子污染、来自其他反应容器的光子污染和反应容器位置不准确的系统执行化验的系统和方法。此外，本文描述的系统和方法提供了相对于现有系统的系统输出响应的信号线性度的实质扩展。扩展的信号线性度提高了测试结果的准确性，该测试结果具有高输出响应值(相对光单位(“RLU”)值)。另外，本文描述的系统和方法在低范围内通过交叉点到高范围内提供了信号线性度，使得不存在偏移，这减轻了对系统结果进行人工分析的需要。