[发明专利]使用光子计数光电检测器以检测寿命的系统及方法

说明书

本发明描述使用被配置以执行光子计数的光电检测器来检测发光分子的寿命的系统及方法。所述系统及方法可涉及用于检测从可包含所述发光分子的样本发射的光子的光电检测器阵列及与该光电检测器阵列相关联的检测电路。该检测电路可被配置以在至少第一时间周期及第二时间周期期间计数该光电检测器阵列中的光电检测器处的入射光子数量。

相关申请的交叉引用

本申请根据35 U.S.C.§119(e)的规定主张题为“SYSTEM AND METHODS FORDETECTING LIFETIME USING PHOTON COUNTING PHOTODETECTORS”且2018年8月29日申请的美国临时专利申请案第62/724,167号的权利，该案的全部内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本申请涉及用于通过执行生物及化学样本的平行分析来检测这些样本中的分子的系统、方法及技术。

背景技术

可通过使用发光卷标标记样本来执行生物及化学样本的检测及分析，发光标签响应于使用激发发光卷标的光来照射样本而发射具有特性波长的光。被定位以检测发射光的光电检测器可产生可用于分析样本的信号。

发明内容

一些实施例旨在一种系统，其包含光电检测器阵列及与该光电检测器阵列相关联的检测电路。该检测电路被配置以在使用激发光来照射发光分子之后的第一时间周期及第二时间周期期间计数从该光电检测器阵列的光电检测器处的该发光分子接收的入射光子数量。

在一些实施例中，该检测电路被配置以计数在该第一时间周期及该第二时间周期期间入射至该光电检测器阵列的单光子。在一些实施例中，该检测电路被进一步配置以产生识别该发光分子的信号。

在一些实施例中，该检测电路被进一步配置以产生区分不同类型的发光分子的信号，其包含识别第一类型的发光分子的第一信号及识别第二类型的发光分子的第二信号。在一些实施例中，所述不同类型的发光分子与不同核苷酸相关联，且该检测电路被配置以产生识别一系列核苷酸的一组信号。在一些实施例中，识别该系列核苷酸的该组信号使模板核酸分子定序。在一些实施例中，由该组信号识别的该系列核苷酸是与该模板核酸分子互补的核酸分子的一系列核苷酸。在一些实施例中，使用所述不同类型的发光分子来标记该系列核苷酸中的不同类型的核苷酸。

在一些实施例中，该检测电路被进一步配置以产生指示该发光分子的寿命的信号。

在一些实施例中，该检测电路具有与该阵列中的光电检测器相关联的至少两个光子计数电路且被配置以计数由该光电检测器接收的该入射光子数量。在一些实施例中，该检测电路被进一步配置以产生指示在该第一时间周期及该第二时间周期期间由该光电检测器接收的该入射光子数量的信号。在一些实施例中，由该检测电路产生的所述信号包含识别在该第一时间周期期间由该光电检测器接收的第一入射光子数量的第一信号及识别在该第二时间周期期间由该光电检测器接收的第二入射光子数量的第二信号。在一些实施例中，所述至少两个光子计数电路包含第一光子计数电路及第二光子计数电路，且该第一光子计数电路被配置以产生该第一信号及该第二光子计数电路被配置以产生该第二信号。在一些实施例中，该检测电路被配置以产生包含该第一信号及该第二信号的读出信号。在一些实施例中，该第一时间周期及该第二时间周期是非重叠时间周期。

在一些实施例中，该检测电路被配置以接收指示参考时间的控制信号且响应于接收该控制信号而执行光子计数。在一些实施例中，该检测电路被配置以自被配置以发射该激发光的脉冲的光源接收控制信号且响应于接收该控制信号而执行光子计数。

在一些实施例中，该系统进一步包括：至少一光源，其被配置以发射该激发光；及电路，其被配置以控制该至少一光源发射激发光的脉冲且产生对应于所述发射脉冲的控制信号。与该阵列中的光电检测器相关联的该检测电路被配置以响应于从该电路接收所述控制信号的至少一个而执行光子计数。