用于生物材料的小體積樣品的快速、高靈敏度分析的方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種高通量生物學(xué)樣品處理系統(tǒng)，其包括前進(jìn)通過高通量生物學(xué)樣品處理系統(tǒng)的具有多個孔的樣品載體。該系統(tǒng)還包括樣品分配模塊、試劑分配模塊、累積/孵育模塊和檢測模塊。檢測模塊采用光學(xué)測量裝置以將生物學(xué)樣品包封在樣品載體的多個孔的一個中并檢測來自生物學(xué)樣品的化學(xué)過程的能量以確定生物學(xué)樣品中分析物的量。
【專利說明】用于生物材料的小體積樣品的快速、高靈敏度分析的方法 和設(shè)備

【背景技術(shù)】
[0001] 本發(fā)明涉及高通量生物材料樣品分析，特別涉及使用阿尼多里克（anidolic)光 學(xué)測量裝置來檢測生物學(xué)樣品或化學(xué)樣品發(fā)射。
[0002] 生物科學(xué)工業(yè)中的進(jìn)展已經(jīng)造成對高通量生物學(xué)樣品處理和檢測系統(tǒng)的需求。例 如，Astle的美國專利號No. 6, 632, 653公開了使用載體帶進(jìn)行生物學(xué)分析的高通量方法。 目前，由于檢測儀器的靈敏度不足，所以這種系統(tǒng)要求相對高的化學(xué)體積。另外，盡管當(dāng)前 的系統(tǒng)或許能夠處理大量的樣品，但是這樣的系統(tǒng)要用很長時間來處理這些樣品。靈敏度 不足和長的樣品處理時間的結(jié)合導(dǎo)致不期望的每個分析樣品的高處理成本。降低成本需要 增加檢測系統(tǒng)的靈敏度以及使用單個檢測系統(tǒng)來測量樣品與樣品之間不同的表現(xiàn)出非均 勻輻射模式的樣品輻射的能力。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 高通量生物學(xué)樣品處理系統(tǒng)包括前進(jìn)通過高通量生物學(xué)樣品處理系統(tǒng)的具有多 個孔的樣品載體。該系統(tǒng)還包括樣品分配模塊、試劑分配模塊、累積/孵育模塊和檢測模 塊。檢測模塊采用光學(xué)測量裝置將生物學(xué)樣品包封在樣品載體的多個孔的一個中、并檢測 來自生物學(xué)樣品的化學(xué)過程的能量以確定生物學(xué)樣品中分析物的量。
[0004] 用于檢測具有孔的樣品載體中的生物學(xué)樣品中的分析物的設(shè)備包括具有光學(xué)測 量裝置的上光學(xué)組合件和用于容納樣品載體的下光學(xué)組合件。光學(xué)測量裝置將生物學(xué)樣品 包封在樣品載體的多個孔的一個中，并檢測來自生物學(xué)樣品的化學(xué)過程的能量以確定生物 學(xué)樣品中分析物的量。
[0005] 檢測具有孔的樣品載體中生物學(xué)樣品中的分析物的量的方法包括將樣品載體進(jìn) 給到包括化學(xué)測量裝置的檢測設(shè)備中。所述光學(xué)測量裝置包括具有投射元件的上光學(xué)組合 件和用于容納樣品載體的下光學(xué)組合件。該方法還包括將下光學(xué)組合件與上光學(xué)組合件夾 住以生物學(xué)樣品包封在樣品載體的多個孔的一個中，并檢測來自生物學(xué)樣品的化學(xué)過程的 能量以確定生物學(xué)樣品中分析物的量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006] 圖1是本發(fā)明的高通量系統(tǒng)的前視圖。
[0007] 圖2是本發(fā)明的高通量系統(tǒng)的連續(xù)介質(zhì)的透視圖。
[0008] 圖3是本發(fā)明的高通量系統(tǒng)的檢測模塊的截面圖。
[0009] 圖4是本發(fā)明的高通量系統(tǒng)的累積/孵育模塊的前視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010] 本發(fā)明的高通量系統(tǒng)包括生物材料的移液、處理和阿尼多里克掃描。高通量系統(tǒng) 分析溶液中的生物材料以確定目標(biāo)分析物的量。高通量系統(tǒng)進(jìn)行在線取樣，在該處分配生 物材料、加入試劑、將樣品孵育規(guī)定量的時間以進(jìn)行反應(yīng)、并掃描該反應(yīng)以產(chǎn)生結(jié)果。高通 量系統(tǒng)特別適合室溫孵育同源的酶聯(lián)免疫吸附測試（ELISA)。高通量系統(tǒng)的檢測模塊使用 光學(xué)測量裝置有效地收集由反應(yīng)發(fā)射的光。光學(xué)測量裝置可以是阿尼多里克光學(xué)測量裝 置，其可以檢測非均勻或均勻輻射模式并可以檢測較弱信號。
[0011] 圖1是高通量系統(tǒng)1〇的前視圖。高通量系統(tǒng)1〇包括板儲存模塊12、臂組合件、和 解繞模塊16。解繞模塊16包括連續(xù)介質(zhì)18和解繞卷20。高通量系統(tǒng)10還包括樣品分配 模塊22、試劑存放模塊24、試劑分配模塊26、密封模塊28、累積/孵育模塊30、避光蓋32、 檢測模塊34、和重繞模塊36.
[0012] 參考圖1，板儲存模塊12儲存含有分析用生物材料的微孔板，所述分析用生物材 料例如為植物、動物DNA、rNA、或細(xì)胞材料的制備溶液。板儲存模塊12可以儲存具有96孔、 384孔、1536不同孔、或任意其它合適數(shù)量孔的微孔板。板儲存模塊12由高通量系統(tǒng)10的 電子控制系統(tǒng)控制。板儲存模塊12可以配置為將生物材料的溫度控制在高于環(huán)境溫度，例 如37°C，或可以配置為將生物材料制冷。
[0013] 為了開始高通量處理，高通量系統(tǒng)10的電子處理系統(tǒng)向板儲存模塊12發(fā)出信號 以利用臂組合件14將一個或更多個微孔板轉(zhuǎn)移至解繞模塊16。微孔板中的生物材料隨后 被轉(zhuǎn)移至從解繞卷20解繞的連續(xù)介質(zhì)18。連續(xù)介質(zhì)18可以是具有96孔、384孔或1536 孔的陣列的陣列帶。在一個替代實(shí)施方案中，連續(xù)介質(zhì)18可以用孔片段或孔片板替換作為 生物材料的載體。在樣品分配模塊22中，生物材料利用配置為分配至96孔、384孔或1536 孔中的商業(yè)移液管轉(zhuǎn)移至連續(xù)介質(zhì)18。轉(zhuǎn)移的樣品體積一般為10微升或25微升。為防止 污染，可以在抽吸和分配生物材料至連續(xù)介質(zhì)18中之前清洗商業(yè)移液管的吸液頭。
[0014] 在來自儲存板的生物材料被轉(zhuǎn)移到連續(xù)介質(zhì)18的陣列中后，連續(xù)介質(zhì)18繼續(xù)前 進(jìn)通過高通量系統(tǒng)10,其允許定位新的空的連續(xù)介質(zhì)18陣列以填充另一生物材料樣品。當(dāng) 不再需要來自板儲存模塊12的存儲板時，其被轉(zhuǎn)移回至板儲存模塊12。在充分填充生物材 料樣品后，連續(xù)介質(zhì)18從樣品分配模塊22前進(jìn)至試劑分配模塊26。試劑分配模塊26將來 自試劑存放模塊24的試劑分配至容納生物學(xué)樣品的連續(xù)介質(zhì)18的陣列中。在一個替代實(shí) 施方案中，試劑分配模塊26在生物學(xué)樣品添加至連續(xù)介質(zhì)18之前將試劑分配至連續(xù)模塊 18中。
[0015] 在分配之后，連續(xù)介質(zhì)18前進(jìn)至密封模塊28,在該處可以用蓋密封將連續(xù)介質(zhì)18 密封。在一個替代實(shí)施方案中，不將蓋密封應(yīng)用至連續(xù)介質(zhì)18。蓋密封可以在反應(yīng)發(fā)生時 防止污染和從連續(xù)介質(zhì)18的孔蒸發(fā)。在應(yīng)用蓋密封后，連續(xù)介質(zhì)18前進(jìn)至累積/孵育模 塊30以允許發(fā)生期望的化學(xué)過程。累積/孵育模塊30包括用于保護(hù)連續(xù)介質(zhì)18在反應(yīng) 期間免受光暴露的避光蓋32,因?yàn)橐恍┗瘜W(xué)性質(zhì)會因?yàn)樯踔辽倭康墓獾拇嬖诙粨p害。
[0016] 累積/孵育模塊30可以包括熱控制器以在高于室溫或低于室溫的溫度下進(jìn)行期 望的反應(yīng)。累積/孵育模塊30還可以包括濕度控制器以防止在連續(xù)介質(zhì)18中、尤其是在 密封模塊28中沒有應(yīng)用密封蓋的情況下發(fā)生蒸發(fā)和不期望的體積變化。在一個替代實(shí)施 方案中，高通量系統(tǒng)10可以在每個模塊中包括熱控制器和濕度控制器，以更有效地防止蒸 發(fā)并確保反應(yīng)準(zhǔn)確度和效率。
[0017] 根據(jù)高通量系統(tǒng)10中進(jìn)行的化學(xué)過程，高通量系統(tǒng)10可以包括多于1個的試劑 分配模塊26和累積/孵育模塊30。例如，ELISA化學(xué)過程需要2個試劑分配模塊26和2 個累積/孵育模塊30以檢測反應(yīng)物如胰島素、VEDG、Α β 40、Α β 42、IgG、EPO、TNF α和HIV p24。在第一試劑分配模塊26中，將抗-分析物和受體珠添加至連續(xù)介質(zhì)18中的生物材料 樣品。連續(xù)介質(zhì)18還沒有被密封，因?yàn)樵诘诙噭┓峙淠K26中需要添加其它試劑。然 后，連續(xù)介質(zhì)18在第一累積/孵育模塊30中累積并孵育以允許受體珠和抗-分析物結(jié)合 至生物材料。第一累積/孵育模塊30可以包括熱控制器。在一個替代實(shí)施方案中，第一累 積/孵育模塊30還可以包括濕度控制器以防止因蒸發(fā)引起的體積變化。
[0018] 隨后，連續(xù)介質(zhì)18前進(jìn)至第二試劑分配模塊26,在該處供體珠被添加至生物材料 樣品。然后，連續(xù)介質(zhì)18前進(jìn)至密封模塊28并進(jìn)入第二累積/孵育模塊30中，在該處，如 果在連續(xù)介質(zhì)18中的生物材料樣品中存在期望的分析物，則供體珠結(jié)合至受體珠。生物材 料樣品中存在分析物越多，則結(jié)合至受體珠的供體珠越多，其將導(dǎo)致檢測模塊34中較強(qiáng)的 信號。在連續(xù)介質(zhì)18在累積/孵育模塊30中累積并孵育后，連續(xù)介質(zhì)18前進(jìn)至檢測模塊 34。
[0019] 在檢測模塊34中分析連續(xù)介質(zhì)的每個容納樣品的孔。用激發(fā)源如激光來激發(fā)連 續(xù)介質(zhì)18中的化學(xué)過程，并且對來自化學(xué)過程的光子在特定時間段內(nèi)計數(shù)，以確定生物材 料樣品中所期望的分析物的量。檢測模塊34配置為防止光透入，所述光透入會干擾連續(xù)介 質(zhì)18中的化學(xué)過程中的期望分析物的檢測和光發(fā)射。檢測模塊34可以使用阿尼多里克設(shè) 計以精確地測量表現(xiàn)出均勻和非均勻輻射模式二者的樣品能量發(fā)射。檢測模塊34可以精 確地測量總樣品體積，其中整個樣品體積中的每個部分在單個測量中重量相等。
[0020] 在檢測模塊34中掃描連續(xù)介質(zhì)18的整個陣列后，連續(xù)介質(zhì)18在重繞模塊36中 重繞以處理掉。在高通量系統(tǒng)10中的整個高通量處理通過監(jiān)控高通量系統(tǒng)10中的環(huán)境控 制器與反應(yīng)進(jìn)程的計算機(jī)軟件來控制。所述計算機(jī)軟件創(chuàng)建具有通過高通量系統(tǒng)10處理 的連續(xù)介質(zhì)18的各個陣列的結(jié)果的文件夾。
[0021] 圖2是連續(xù)介質(zhì)18的透視圖。連續(xù)介質(zhì)18包括孔38、索引圖案39、機(jī)器可讀碼 40 (如條形碼）、方向標(biāo)記41和蓋密封42?？?8可以是每個陣列具有96孔、384孔或1536 孔的陣列模式。連續(xù)介質(zhì)18可以是連續(xù)的載體帶。連續(xù)介質(zhì)18可以包括用于連續(xù)介質(zhì)18 在高通量系統(tǒng)10中的運(yùn)動平移和中心對準(zhǔn)的索引圖案39。索引圖案39可以給連續(xù)介質(zhì) 18穿孔以輔助連續(xù)介質(zhì)18的運(yùn)動平移和中心對準(zhǔn)。機(jī)器可讀碼40提供用于追蹤每個陣列 中的孔38的每一個的活動。機(jī)器可讀碼40放置在每個陣列的兩端，并且可以確認(rèn)陣列組 的身份，而不管連續(xù)介質(zhì)18在哪個方向被進(jìn)給至高通量系統(tǒng)10。方向標(biāo)記41僅放置在每 個陣列的一端以提供關(guān)于連續(xù)介質(zhì)18在哪個方向被進(jìn)給通過高通量系統(tǒng)10的信息。當(dāng)為 了特定反應(yīng)發(fā)生而需要密封生物材料樣品和試劑時，提供蓋密封42。
[0022] 圖3是檢測模塊34的截面圖。檢測模塊34包括上光學(xué)組合件44和下光學(xué)組合 件46,其構(gòu)成本發(fā)明的光學(xué)測量設(shè)備。下光學(xué)組合件46容納并支撐具有孔38的連續(xù)介質(zhì) 18,其包括集成元件48、激發(fā)位置50、發(fā)射位置52和驅(qū)動帶54。上光學(xué)組合件44包括主光 學(xué)支架56、投射兀件58、旋轉(zhuǎn)接頭/容納發(fā)射濾光器62的濾光器架60、聚焦鏡兀件64、檢 測器有效的感應(yīng)區(qū)域66、激光器68、彈簧加壓尖端護(hù)套70、光纖尖端72、和激發(fā)散射器74。 投射元件58優(yōu)選地具有復(fù)合拋物線形狀，并且是高反射性和高鏡面的。彈簧加壓尖端護(hù)套 70保護(hù)光纖尖端72的鑿形。光纖尖端72的鑿形允許兩邊射出的光束進(jìn)入激發(fā)散射器74。 光纖尖端72可以采用與光纖尖端72的中軸線成34度的面。激發(fā)散射器74可以是高反射 性的。激發(fā)散射器74也可以具有球形形狀。
[0023] 檢測模塊34從連續(xù)介質(zhì)18的陣列的第一行第一列的孔開始掃描孔38的每一個。 驅(qū)動帶54使連續(xù)介質(zhì)18前進(jìn)通過檢測模塊34。掃描以第一列的第一行開始并沿著第一列 中的每一行向下行進(jìn)。在檢測模塊34已經(jīng)掃描第一列的每一行后，驅(qū)動帶54使連續(xù)介質(zhì) 18前進(jìn)以掃描第二列的第一行，連續(xù)介質(zhì)18以這種方式繼續(xù)前進(jìn)通過檢測模塊34直至孔 38的每一個都已經(jīng)被掃描。下光學(xué)組合件46可沿著Z-軸上下移動。當(dāng)下光學(xué)組合件46 被升高時，其將連續(xù)介質(zhì)18舉起并將連續(xù)介質(zhì)18夾在下光學(xué)組合件46和上光學(xué)組合件44 之間。
[0024] 當(dāng)連續(xù)介質(zhì)18前進(jìn)通過檢測模塊34時，下光學(xué)組合件46降低集成元件48以釋 放并清除連續(xù)介質(zhì)18。上光學(xué)元件44沿著y-軸移動，并且定位成使得激發(fā)散射器74與孔 38的第一行對準(zhǔn)。同時，連續(xù)介質(zhì)18通過驅(qū)動帶54沿著X-軸前進(jìn)以使得孔38的期望列 與集成元件48對準(zhǔn)。這導(dǎo)致孔38的一個孔在激發(fā)位置50而孔38的另一個孔在發(fā)射位置 52。在對準(zhǔn)完成后，下光學(xué)組合件46被升起以將集成元件48升起并將連續(xù)介質(zhì)18夾向上 光學(xué)組合件44。在一個替代實(shí)施方案中，下光學(xué)元件不包括集成元件48,而連續(xù)介質(zhì)18用 作集成元件。集成元件48可以具有球形形狀。集成元件48也可以是光學(xué)散射的。集成元 件48也可以是高反射性的。
[0025] 然后將激光器68激勵用戶限定的激發(fā)時間，并且通過通常在680nm處的激發(fā)能量 激發(fā)位于激發(fā)位置50的化學(xué)過程。激光器68可以激勵直至多0.5秒。激光器68激勵的 時間段可以取決于化學(xué)過程的強(qiáng)度。例如，如果ELISA化學(xué)過程中許多供體珠結(jié)合許多受 體珠，則激光器68應(yīng)當(dāng)被激勵較短的時間段以防止檢測模塊34過載。在一個替代實(shí)施方 案中，如果分析物在樣品中的水平非常低，激光器68可以被激勵長于0. 5秒以產(chǎn)生可檢測 的發(fā)射。
[0026] 然后，關(guān)閉激光器68,并降低下光學(xué)組合件46以從上光學(xué)組合件44松開連續(xù)介 質(zhì)18。主光學(xué)支架56使投射元件58沿著y-軸移動進(jìn)入激發(fā)位置50,該位置由此變?yōu)榘l(fā) 射位置52。下光學(xué)組合件46再次升起集成元件48以貼靠上光學(xué)組合件44夾住連續(xù)介質(zhì) 18。當(dāng)激發(fā)位置50中的化學(xué)過程被激光器68激發(fā)時，這可導(dǎo)致來自連續(xù)介質(zhì)18的自發(fā)熒 光發(fā)光。因此，允許通過用戶限定的自發(fā)熒光衰減時間以防止自發(fā)熒光與期望的激發(fā)樣品 的化學(xué)發(fā)光一起被測量。
[0027] 集成元件48、投射元件58、發(fā)射濾光器62和聚焦鏡元件64構(gòu)成了檢測模塊34的 阿尼多里克測量裝置。阿尼多里克光學(xué)測量裝置包封生物學(xué)樣品。在自發(fā)熒光衰減時間結(jié) 束后，將由發(fā)射位置52中的化學(xué)過程的化學(xué)發(fā)光發(fā)射的光子反射到投射元件58中、通過發(fā) 射濾光器62、通過聚焦鏡元件64的內(nèi)部并進(jìn)入檢測器有效的感應(yīng)區(qū)66中。當(dāng)光子離開樣 品時，它們可能遇到多個折射和反射轉(zhuǎn)換，結(jié)果，集成元件48內(nèi)發(fā)射的輻射模式可以是均 勻的或非均勻的，其中任一個均可通過檢測模塊34的光學(xué)測量裝置檢測。在一個替代實(shí)施 方案中，化學(xué)過程的熒光通過檢測單元34檢測。檢測優(yōu)選持續(xù)0.2秒。在一個替代實(shí)施方 案中，檢測可以持續(xù)0. 1秒至1秒。在另一實(shí)施方案中，如果化學(xué)過程提供非常低水平的發(fā) 射，檢測可以持續(xù)5秒。
[0028] 因此，檢測模塊34產(chǎn)生光子計數(shù)以確定代表存在的分析物的量的在發(fā)射位置52 的化學(xué)過程的發(fā)射強(qiáng)度。在發(fā)射位置52的檢測結(jié)束后，在激發(fā)位置50的樣品被激光器68 激發(fā)，檢測以同樣的方式進(jìn)行直至期望的列中孔38中的每一個都已經(jīng)被激發(fā)并由檢測模 塊34掃描。當(dāng)期望列中孔38的最后一個孔已經(jīng)被激發(fā)時，下光學(xué)組合件46降低集成元件 48以松開連續(xù)介質(zhì)18。連續(xù)介質(zhì)18前進(jìn)，且孔38的下一列的第一行被定位以進(jìn)行掃描和 檢測。
[0029] 在已經(jīng)掃描孔38的每個孔后，高通量系統(tǒng)10向檢測模塊34發(fā)送連續(xù)介質(zhì)18的 下一陣列的孵育時間結(jié)束的信號，因此使連續(xù)介質(zhì)18的下一陣列前進(jìn)進(jìn)入檢測模塊34中。 檢測模塊34可以用2分鐘至5分鐘來掃描具有16行24列的孔38的陣列。檢測模塊34 可以包括替代的發(fā)射濾光器62以適應(yīng)不需要濾光器的不同于ELISA的化學(xué)過程的多重復(fù) 用。
[0030] 檢測模塊34利用包括集成元件48和投射元件58的光學(xué)測量裝置以包封連續(xù)介 質(zhì)18的孔38的一個孔以提取生化樣品中化學(xué)過程所發(fā)射的光。通過將連續(xù)介質(zhì)18夾至 上光學(xué)組合件44并包封孔38中的一個，可以檢測到由樣品發(fā)射的光子的大部分，其允許檢 測特別弱的信號以及檢測小的樣品體積。
[0031] 圖4是累積/孵育模塊30的前視圖。累積/孵育模塊30包括連續(xù)介質(zhì)18、底部 輥組76、頂部輥組78、進(jìn)帶驅(qū)動80、出帶驅(qū)動82。連續(xù)介質(zhì)18通過進(jìn)帶驅(qū)動80進(jìn)入累積 /孵育模塊30。連續(xù)介質(zhì)18以直線路徑進(jìn)入，但以彎曲路徑前進(jìn)通過底部滾軸76和頂部 輥78。頂部輥78是可移動的而底部滾軸76是靜止的。彎曲路徑允許連續(xù)介質(zhì)18在一個 緊湊的空間里累積。連續(xù)介質(zhì)18通過出帶驅(qū)動80離開累積/孵育模塊30。
[0032] 當(dāng)連續(xù)介質(zhì)18前進(jìn)通過累積/孵育模塊30時，高通量系統(tǒng)10的計算機(jī)系統(tǒng)可以 向累積/孵育模塊發(fā)送信號以停止連續(xù)介質(zhì)18孵育。頂部輥78的移動性允許控制能通過 累積/孵育模塊30的陣列的數(shù)目。通過累積/孵育模塊30的陣列的數(shù)目取決于生物學(xué)樣 品中化學(xué)過程期望的和需要的孵育時間。累積/孵育模塊30可以將連續(xù)介質(zhì)18在特定溫 度和濕度下保持給定量的時間。孵育可以在室溫至80°C之間的溫度下發(fā)生。
[0033] 累積/孵育模塊30允許高通量系統(tǒng)10的上游和下游處理獨(dú)立地運(yùn)行。在一個實(shí) 施方案中，上游處理如分配可以快速進(jìn)行，而下游處理如檢測可以較慢地進(jìn)行。累積/孵育 模塊30還允許高通量系統(tǒng)10的上游和下游處理以不同的運(yùn)動軌跡移動。在一個實(shí)施方案 中，連續(xù)介質(zhì)18可以在上游處理中逐個陣列移動而在下游處理中逐列移動。
[0034] 盡管本發(fā)明已經(jīng)用參考優(yōu)選的實(shí)施方案進(jìn)行描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員會認(rèn)識到可以 在形式上和內(nèi)容上做不脫離本發(fā)明的精神和范圍的改變。
【權(quán)利要求】
1. 一種高通量生物學(xué)樣品處理系統(tǒng)，其包括： 前進(jìn)通過所述高通量生物學(xué)樣品處理系統(tǒng)的具有多個孔的樣品載體； 樣品分配模塊； 第一試劑分配模塊； 第一累積/孵育模塊；和 檢測模塊； 其中，所述檢測模塊采用光學(xué)測量裝置來將生物學(xué)樣品包封在所述樣品載體的多個孔 的一個中并檢測來自所述生物學(xué)樣品的化學(xué)過程的能量以確定所述生物學(xué)樣品中分析物 的量。
2. 權(quán)利要求1所述的高通量生物學(xué)樣品處理系統(tǒng)，其中所述檢測模塊的所述光學(xué)測量 裝置是檢測來自由所述生物學(xué)樣品的所述化學(xué)過程發(fā)射的均勻和非均勻輻射模式二者的 能量的阿尼多里克光學(xué)測量裝置。
3. 權(quán)利要求1所述的高通量生物學(xué)樣品處理系統(tǒng)，其中所述樣品載體以直線路徑進(jìn)入 所述第一累積/孵育模塊。
4. 權(quán)利要求3所述的高通量生物學(xué)樣品處理系統(tǒng)，其中所述樣品載體以彎曲路徑行進(jìn) 通過所述第一累積/孵育模塊。
5. 權(quán)利要求1所述的高通量生物學(xué)樣品處理系統(tǒng)，其中所述檢測模塊配置為分析 ELISA化學(xué)過程。
6. 權(quán)利要求1所述的高通量生物學(xué)樣品處理系統(tǒng)，其還包括與所述第一累積/孵育模 塊相鄰的第二試劑分配模塊。
7. 權(quán)利要求6所述的高通量生物學(xué)樣品處理系統(tǒng)，其還包括與所述第二試劑分配模塊 相鄰的第二累積/孵育模塊。
8. 權(quán)利要求1所述的高通量生物學(xué)樣品處理系統(tǒng)，其還包括與所述第一試劑分配模塊 相鄰的密封模塊。
9. 權(quán)利要求8所述的高通量生物學(xué)樣品處理系統(tǒng)，其還包括板儲存模塊，所述樣品分 配模塊與所述板儲存模塊相鄰。
10. 權(quán)利要求9所述的高通量生物學(xué)樣品處理系統(tǒng)，其中所述樣品載體為連續(xù)介質(zhì)。
11. 權(quán)利要求10所述的高通量生物學(xué)樣品處理系統(tǒng)，其還包括解繞模塊和重繞模塊。
12. 權(quán)利要求1所述的高通量生物學(xué)樣品處理系統(tǒng)，其還包括板儲存模塊，所述樣品分 配模塊與所述板儲存模塊相鄰。
13. 權(quán)利要求12所述的高通量生物學(xué)樣品處理系統(tǒng)，其中所述樣品載體為連續(xù)介質(zhì)。
14. 權(quán)利要求13所述的高通量生物學(xué)樣品處理系統(tǒng)，其還包括解繞模塊和重繞模塊。
15. 權(quán)利要求1所述的高通量生物學(xué)樣品處理系統(tǒng)，其中所述樣品載體為連續(xù)介質(zhì)。
16. 權(quán)利要求1所述的高通量生物學(xué)樣品處理系統(tǒng)，其還包括熱控制器以在整個所述 高通量生物學(xué)樣品處理系統(tǒng)中的所述生物學(xué)樣品中維持期望的溫度。
17. 權(quán)利要求1所述的高通量生物學(xué)樣品處理系統(tǒng)，其中所述樣品分配模塊、所述第一 試劑分配模塊、所述第一累積/孵育模塊以及所述檢測模塊中的至少一個包括熱控制器。
18. 權(quán)利要求1所述的高通量生物學(xué)樣品處理系統(tǒng)，其還包括濕度控制器以在整個所 述高通量系統(tǒng)中的所述生物學(xué)樣品中維持期望的濕度以防止所述生物學(xué)樣品中的蒸發(fā)和 體積變化。
19. 權(quán)利要求1所述的高通量生物學(xué)樣品處理系統(tǒng)，其中所述樣品分配模塊、所述第 一試劑分配模塊、所述第一累積/孵育模塊以及所述檢測模塊中的至少一個包括濕度控制 器。
20. -種用于檢測具有多個孔的樣品載體中生物學(xué)樣品中的分析物的設(shè)備，所述設(shè)備 包括： 包括具有投射元件的上光學(xué)組合件和用于容納所述樣品載體的下光學(xué)組合件的光學(xué) 測量裝置； 其中所述光學(xué)測量裝置將生物學(xué)樣品包封在所述樣品載體的多個孔的一個中，并且檢 測來自所述生物學(xué)樣品的化學(xué)過程的能量以確定所述生物學(xué)樣品中的所述分析物的量。
21. 權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中所述檢測模塊的光學(xué)測量裝置是檢測來自由所述生 物學(xué)樣品的所述化學(xué)過程發(fā)射的均勻和非均勻輻射模式二者的能量的阿尼多里克光學(xué)測 量裝置。
22. 權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中所述樣品載體為集成元件。
23. 權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其中所述投射元件能夠與所述集成元件分離以允許裝載 和卸載樣品。
24. 權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其中所述投射元件收集來自所述集成元件的能量。
25. 權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中所述下光學(xué)組合件包括用于容納所述樣品載體的集 成杯。
26. 權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中所述集成杯具有球形形狀。
27. 權(quán)利要求26所述的設(shè)備，其中所述集成杯是光散射的。
28. 權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中所述集成杯是高反射性的。
29. 權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中所述投射元件能夠與所述集成杯分離以允許裝載和 卸載樣品。
30. 權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中所述投射元件收集來自所述集成杯的能量。
31. 權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中所述投射元件是高反射性且高鏡面的。
32. 權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中所述上光學(xué)組合件包括用于激發(fā)所述生物學(xué)樣品中 的化學(xué)過程的激發(fā)源。
33. 權(quán)利要求32所述的設(shè)備，其中所述激發(fā)源是激光器。
34. 權(quán)利要求32所述的設(shè)備，其中所述激發(fā)源包括高反射性的激發(fā)散射器。
35. 權(quán)利要求34所述的設(shè)備，其中所述高反射性的激發(fā)散射器具有球形形狀。
36. 權(quán)利要求34所述的設(shè)備，其中所述高反射性的激發(fā)散射器將生物學(xué)樣品包封在具 有集成元件的所述樣品載體的多個孔中的一個中。
37. 權(quán)利要求36所述的設(shè)備，其中所述集成元件是所述樣品載體。
38. 權(quán)利要求36所述的設(shè)備，其中所述集成元件是所述下光學(xué)組合件的集成杯。
39. 權(quán)利要求34所述的設(shè)備，其中所述高反射性的激發(fā)散射器包括成形為側(cè)向發(fā)射的 光纖尖端。
40. 權(quán)利要求39所述的設(shè)備，其中所述光纖尖端采用多個面。
41. 權(quán)利要求41所述的設(shè)備，其中所述多個面與所述光纖尖端的中心軸成34度角。
42. 權(quán)利要求42所述的設(shè)備，其中所述多個面包括兩個面。
43. 權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中所述生物學(xué)樣品包括ELISA化學(xué)過程。
44. 權(quán)利要求20所述的設(shè)備，所述阿尼多里克光學(xué)測量裝置包括需要多路復(fù)用的用于 化學(xué)過程的多個濾光器。
45. 權(quán)利要求20所述的設(shè)備，所述投射元件包括復(fù)合拋物線。
46. 權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中所述樣品載體為連續(xù)介質(zhì)。
47. -種檢測具有多個孔的樣品載體中的生物學(xué)樣品中的分析物的量的方法，所述方 法包括： 將所述樣品載體進(jìn)給至包括光學(xué)測量裝置的檢測設(shè)備中，所述光學(xué)測量裝置包括具有 投射元件的上光學(xué)組合件和用于容納所述樣品載體的下光學(xué)組合件； 將所述樣品載體夾在所述下光學(xué)組合件和上光學(xué)組合件之間以將生物學(xué)樣品包封在 所述樣品載體的多個孔中的一個中；和 檢測來自所述生物學(xué)樣品的化學(xué)過程的能量以確定所述生物學(xué)樣品中的所述分析物 的量。
48. 權(quán)利要求47所述的方法，其中在所述生物學(xué)樣品中期望的分析物的量是基于所述 生物學(xué)樣品中的所述化學(xué)過程的發(fā)射強(qiáng)度的。
49. 權(quán)利要求47所述的方法，其中所述檢測設(shè)備是檢測來自由所述生物學(xué)樣品的所述 化學(xué)過程發(fā)射的均勻和非均勻輻射模式二者的能量的阿尼多里克光學(xué)測量裝置。
50. 權(quán)利要求47所述的方法，其中所述樣品載體為集成元件。
51. 權(quán)利要求50所述的方法，其中所述投射元件收集來自所述集成元件的能量。
52. 權(quán)利要求47所述的方法，其中所述下光學(xué)組合件包括用于容納所述樣品載體的集 成杯。
53. 權(quán)利要求52所述的方法，其中所述投射元件收集來自所述集成杯的能量。
54. 權(quán)利要求47所述的方法，其中所述上光學(xué)組合件包括用于激發(fā)所述生物學(xué)樣品中 的所述化學(xué)過程的激發(fā)源。
55. 權(quán)利要求54所述的方法，其中所述激發(fā)源是激光器。
56. 權(quán)利要求54所述的方法，其還包括激發(fā)所述生物學(xué)樣品中的所述化學(xué)過程。
57. 權(quán)利要求54所述的方法，其中所述激發(fā)源被激勵至多0. 5秒。
58. 權(quán)利要求47所述的方法，其中所述生物學(xué)樣品包括ELISA化學(xué)過程。
59. 權(quán)利要求47所述的方法，所述阿尼多里克光學(xué)測量裝置包括需要多路復(fù)用的用于 化學(xué)過程的多個濾光器。
60. 權(quán)利要求47所述的方法，所述投射元件包括復(fù)合拋物線。
61. 權(quán)利要求47所述的方法，其中所述樣品載體為連續(xù)介質(zhì)。
62. 權(quán)利要求47所述的方法，其中檢測所述生物學(xué)樣品的化學(xué)過程中的能量耗費(fèi)0. 1 秒至1秒。
【文檔編號】C12M1/34GK104126002SQ201380007976
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2013年2月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月4日
【發(fā)明者】保羅·H·瓦格納, 阿德南·哈克, 理查德·J·舍內(nèi)克 申請人:道格拉斯科學(xué)公司