用熒光材料檢測熒光計的失效或性能惡化的制作方法
【專利摘要】一種用于自檢熒光計(400)的失效或性能惡化的系統(tǒng)和方法，包括安裝在載體上以相對于一個或多個固定熒光計移動的熒光參考標準物(250)。使用所述熒光計(400)初始測量所述熒光參考標準物(250)的熒光發(fā)射強度，并且在熒光計使用了一段規(guī)定時間后，使用熒光計測定熒光標準物的熒光發(fā)射強度的測試量值。將所述測試量值與所述初始量值相比較，并且基于所述測試量值與所述初始量值的偏差確定所述熒光計的失效或性能惡化。
【專利說明】用熒光材料檢測熒光計的失效或性能惡化
[0001] 發(fā)明背景
[0002] 相關(guān)申請的奪叉引用
[0003] 本專利申請根據(jù)35U.S.C. § 119(e)要求于2012年6月14日遞交的美國臨時申 請No. 61/659, 590的權(quán)益，其公開內(nèi)容在此以引用方式并入。
[0004] 1.摶術(shù)領(lǐng)域
[0005] 本發(fā)明涉及用于檢測光學(xué)信號檢測器如熒光計的失效或性能惡化的系統(tǒng)和方法， 具體涉及使用熒光材料的系統(tǒng)和方法，所述熒光材料由其中熒光計被用于檢測由樣本材料 發(fā)出的熒光信號的儀器承載。
[0006] 2.背景摶術(shù)
[0007] 本文描述或涉及的任何參考文獻均不被認為是受權(quán)利要求書保護的本發(fā)明的現(xiàn) 有技術(shù)。
[0008] 診斷測定被廣泛用于臨床診斷和健康科學(xué)研宄以檢測或定量生物抗原、細胞異 常、疾病狀態(tài)和疾病相關(guān)病原體的存在或數(shù)量，包括宿主生物體或樣品中存在的寄生生物、 真菌、細菌和病毒。如果診斷測定使得能夠?qū)崿F(xiàn)定量化，則專業(yè)人員能夠更好地計算感染或 疾病的程度，并確定疾病隨時間推移的狀態(tài)。診斷測定往往專注于化學(xué)品、蛋白質(zhì)、多糖、核 酸、生物聚合物、細胞或所關(guān)注的組織。多種測定可用于檢測這些診斷指示物。
[0009] 靶標核酸序列的檢測往往需要使用具有核苷酸堿基序列的探針，所述核苷酸堿基 序列基本上與靶標序列或其擴增子互補。在選擇性測定法條件下，探針將以允許專業(yè)人員 檢測樣品中是否存在靶標序列的方式雜交到靶標序列或其擴增子。探針可包括（例如）可 檢測標記物，其中標記物例如是放射標記物、熒光團或熒光染料、生物素、酶或化學(xué)發(fā)光化 合物。
[0010] 因為探針以允許檢測指示在樣品中存在靶標序列的信號的方式雜交到靶標序列 或其擴增子，所以信號的強度與存在的靶標序列或其擴增子的量成比例。因此，在擴增過程 期間，通過周期性測量指示擴增子存在的信號，可檢測擴增子隨時間推移的增長。根據(jù)在該 "實時"監(jiān)測擴增過程期間收集的數(shù)據(jù)，可確定樣品中最初的靶標核酸的量。為了在單次測 定中檢測所關(guān)注的不同核酸，可使用被配置為雜交到不同核酸并且發(fā)出可檢測的不同信號 的的不同探針。例如，被配置為雜交到不同靶標的不同探針可以用熒光團配制，所述熒光團 當暴露于指定激發(fā)波長的激發(fā)光時以預(yù)定的波長（即，顏色）發(fā)熒光。用于檢測不同靶標 核酸的測定可通過將樣品材料交替地暴露于不同激發(fā)波長，并在實時監(jiān)測過程期間檢測與 每個靶標核酸的探針相對應(yīng)的所關(guān)注波長的熒光水平而并行完成。并行處理可通過使用被 構(gòu)造和布置為在擴增過程期間周期性地測量信號發(fā)射的不同信號檢測設(shè)備，并且不同信號 檢測設(shè)備被配置為產(chǎn)生不同波長的激發(fā)信號且測量不同波長的發(fā)射信號來進行。合適的信 號檢測設(shè)備包括熒光計，如下面描述的熒光計。自動核酸診斷儀器的一個實施例被配置成 處理多個容器內(nèi)承載的許多樣品，并且每個熒光計被配置成在容器被轉(zhuǎn)位通過熒光計時從 容器獲取熒光讀數(shù)，例如每2秒一次。因此，每臺儀器一小時操作1800次，每個熒光計產(chǎn)生 對準樣品容器的激發(fā)信號并且測量由容器的內(nèi)容物發(fā)出的發(fā)射信號，生成與發(fā)射信號強度 成比例的電信號。儀器操作期間熒光計的故障（設(shè)備失效和/或性能惡化）將引起由該熒 光計生成的熒光計讀數(shù)的錯誤，因而導(dǎo)致診斷結(jié)果的錯誤。此類故障可歸因于熒光計操作 期間發(fā)生的機械和/或電氣失效。雖然在儀器的日常維護期間可檢查熒光計的操作，但此 類測試的機會是稀少的，因為該測試只有當儀器關(guān)機時才能進行。理想的是，儀器被連續(xù)操 作延長的時間段以獲得最大吞吐量（throughput)。因此，反復(fù)關(guān)閉儀器以進行熒光計功能 測試變得不切實際并且不具有成本效益。因此，需要在核酸診斷儀器操作期間周期性地確 認熒光計的正確功能的裝置和方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明提供用于自檢光學(xué)信號檢測器如熒光計以檢測所述信號檢測器的失效或 性能惡化的系統(tǒng)和方法，其中自檢可在其中采用檢測器的動態(tài)儀器內(nèi)的檢測器的正常使用 期間進行，并且不需要將檢測器從儀器中去除或者中斷儀器的操作。
[0012] 本發(fā)明的方面體現(xiàn)在用于監(jiān)測動態(tài)環(huán)境中熒光計的性能的系統(tǒng)中。所述系統(tǒng)包括 焚光計、包括兩個或更多個焚光標準物（fluorescent standard)的支承架及驅(qū)動裝置。所 述熒光計包括兩個或更多個通道，每個通道包括單獨的光源、光學(xué)聚焦與過濾組件以及光 學(xué)信號檢測器，并且每個通道被配置成將光源會聚到檢測區(qū)。所述支承架的每個熒光參考 標準物（fluorescent reference standard)對應(yīng)于焚光計的單個通道，并且所述支承架被 構(gòu)造為容納兩個或更多個可移除的反應(yīng)管。所述驅(qū)動裝置被配置成調(diào)整參考標準物與熒光 計之間的相對橫向定位，使得兩個或更多個熒光參考標準物各自可被定位成進入或脫離與 其對應(yīng)的熒光計通道的光學(xué)連通。
[0013] 本發(fā)明的方面進一步體現(xiàn)在由以下部分組成的動態(tài)系統(tǒng)中的熒光計性能的監(jiān)測 方法中：(a)包括兩個或更多個通道的熒光計，每個通道具有單獨的光源、光學(xué)聚焦與過濾 組件以及光學(xué)信號檢測器，并且其中每個通道被配置成將光源會聚到檢測區(qū)；(b)包括兩 個或更多個熒光參考標準物的支承架，每個熒光參考標準物對應(yīng)于所述熒光計的單個通 道，其中所述支承架被構(gòu)造為容納兩個或更多個可移除的容器管；以及（c)被配置為用于 調(diào)整參考標準物與熒光計之間相對的橫向定位，使得兩個或更多個熒光參考標準物各自可 被定位成進入或脫離與其對應(yīng)的熒光計通道的光學(xué)連通的驅(qū)動裝置。所述方法包括用驅(qū)動 裝置使支承架相對于熒光計移動以將兩個或更多個熒光參考標準物各自定位成與熒光計 的對應(yīng)通道光學(xué)連通的步驟；以及用熒光參考標準物監(jiān)測熒光計的性能的步驟。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明實施例的另外的方面，熒光參考標準物被定位成與熒光計的對應(yīng)通道 光學(xué)連通并且離開相對于檢測區(qū)的焦點。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明實施例的另外的方面，兩個或更多個熒光參考標準物在所述支承架上 設(shè)置成直線排列。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明實施例的另外的方面，所述支承架包括兩個或更多個具有兩個或更多 個熒光參考標準物的直線排列。每個直線排列可包括一組熒光參考標準物，該組熒光參考 標準物具有與每個其他的熒光參考標準物的直線排列不同的發(fā)射特性。此外，直線排列中 的一個或多個熒光參考標準物可具有區(qū)別于所述直線排列中的一個或多個其他熒光參考 標準物的發(fā)射特性，并且直線排列中相鄰的熒光參考標準物可具有不同的發(fā)射特性。所述 支承架可包括熒光參考標準物的三個直線排列，并且所述直線排列中的至少一個可包括一 組熒光參考標準物，該組熒光參考標準物的發(fā)射特性有別于另外兩個直線排列的熒光參考 標準物。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明實施例的另外的方面，每個熒光參考標準物由熒光塑料構(gòu)成，并且熒 光參考標準物可以為粉紅色、藍色或琥珀色塑料。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明實施例的另外的方面，每次僅兩個或更多個熒光參考標準物中的一個 可被定位成與熒光計的兩個或更多個通道中的一個光學(xué)連通。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明實施例的另外的方面，所述熒光參考標準物可被定位成相比于檢測區(qū) 在約1%到99%之間更靠近其相應(yīng)的通道，相比于檢測區(qū)在約20%到80%之間更靠近其相 應(yīng)的通道，或者相比于檢測區(qū)在約60%到90%之間更靠近其相應(yīng)的通道。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明實施例的另外的方面，所述熒光參考標準物可被定位成相比于檢測區(qū) 在約1%到99%之間更遠離其相應(yīng)的通道，相比于檢測區(qū)在約20%到80%之間更遠離其相 應(yīng)的通道，或者相比于檢測區(qū)在約60%到90%之間更遠離其相應(yīng)的通道。在另一個實施例 中，所述熒光參考標準物被設(shè)置在與其相應(yīng)通道之間的距離跟通道與檢測區(qū)之間的距離相 同的位置。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明實施例的另外的方面，所述熒光計是靜止的，并且所述驅(qū)動裝置被配 置成可通過調(diào)整支承架的橫向定位來調(diào)整參考標準物和熒光計之間的相對橫向定位。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明實施例的另外的方面，所述支承架包括可旋轉(zhuǎn)圓形傳送盤，并且所述 驅(qū)動裝置被配置成可通過將圓形傳送盤圍繞中心軸線產(chǎn)生角度移動來調(diào)整參考標準物與 熒光計之間的相對橫向定位。所述驅(qū)動裝置可包括馬達和傳動帶，所述傳動帶用來將旋轉(zhuǎn) 運動從馬達的驅(qū)動軸傳遞到圓形傳送盤。熒光參考標準物可被設(shè)置在圓形傳送盤的外表面 上并且可被嵌入圓形傳送盤的外表面。根據(jù)另一些方面，所述圓形傳送盤包括圓盤，所述圓 盤具有與中心軸線對應(yīng)的中心和多個相對于中心軸線向外延伸的輻條，并且所述熒光參考 標準物位于一個或多個輻條上。所述輻條可相對于中心軸成非徑向取向。
[0023] 本發(fā)明另外的方面包括兩個或更多個熒光計。每個熒光計包括兩個或更多個通 道，每個通道包括單獨的光源、光學(xué)聚焦與過濾組件以及光信號檢測器，并且每個通道被配 置成將光源會聚到檢測區(qū)。每個熒光計可具有不同的光源、光學(xué)聚焦與過濾組件以及光學(xué) 信號檢測器，使得每個熒光計發(fā)射不同的激發(fā)信號并且檢測不同的發(fā)射信號。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明實施例的另外的方面，熒光計的每個通道具有不同的光源、光學(xué)聚焦 與過濾組件以及光學(xué)信號檢測器，使得每個熒光計發(fā)出不同的激發(fā)信號并且檢測不同的發(fā) 射信號。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明實施例的另外的方面，熒光計的通道以交替方式布置，使得相鄰?fù)ǖ?發(fā)出不同的激發(fā)信號并且檢測不同的發(fā)射信號。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明另外的方面，使用熒光標準物監(jiān)測熒光計的性能包括測量熒光參考標 準物的熒光發(fā)射的強度以及將測得的強度與用于該熒光計的熒光參考標準物的預(yù)定的基 線熒光強度相比較。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明實施例的另外的方面，每次僅一個熒光參考標準物與其對應(yīng)通道光學(xué) 連通。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明實施例的另外的方面，所述系統(tǒng)還包括兩個或更多個包含反應(yīng)材料的 容器管，并且所述方法還包括用熒光計監(jiān)測每個容器管中發(fā)生的反應(yīng)的進展。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明實施例的另外的方面，監(jiān)測熒光計的性能與監(jiān)測兩個或更多個容器管 的每者中發(fā)生的反應(yīng)進展依次發(fā)生。
[0030] 本發(fā)明另外的方面體現(xiàn)在用于監(jiān)測多個反應(yīng)容器內(nèi)的反應(yīng)的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包 括：具有溫度受控室的培養(yǎng)器，設(shè)置在溫度受控室內(nèi)的可移動的容器載體，一個或多個固定 熒光計，一個或多個熒光參考標準物，以及控制器。容器載體用來承載多個容器管并且在溫 度受控室內(nèi)移動容器管。每個熒光計用來測量熒光發(fā)射，并相對于所述容器載體定位成可 測量從承載在所述容器載體上的容器管進入相對于每個熒光計的工作位置的熒光發(fā)射。熒 光參考標準物被安裝在容器載體上?？刂破饔脕砜刂迫萜鬏d體以及一個或多個熒光計的操 作。控制器用來相對于一個或多個熒光計移動容器載體以將容器管置入相對于每個熒光計 的工作位置。所述控制器接著啟動每個熒光計以測量來自包含在容器管中的樣品的熒光發(fā) 射強度，所述容器管處于相對于熒光計的工作位置，并且基于從包含在容器管中的樣品測 得的熒光發(fā)射強度確定反應(yīng)的特性。所述控制器接著將容器載體相對于一個或多個熒光計 移動以將熒光標準物置于與至少一個熒光計光學(xué)連通并且啟動所述熒光計以測量與所述 熒光計處于光學(xué)連通的熒光標準物的熒光發(fā)射強度。所述控制器接著確定測得的熒光標準 物的熒光發(fā)射強度與期望的熒光發(fā)射強度的偏差。如果偏差超出閾值，則所述控制器生成 錯誤信號；如果偏差沒有超出閾值，則所述控制器繼續(xù)儀器的操作。
[0031] 此外，在被配置成從來自樣品的熒光發(fā)射的強度確定所述樣品的特性的儀器中， 其中所述樣品被包含在容器管中，所述容器管被承載在可移動的容器載體上，并且所述熒 光發(fā)射的強度由熒光計測量，所述熒光計相對于所述容器載體固定并且被構(gòu)造和布置成測 量來自包含在由所述容器載體移動到相對于所述熒光計的檢測區(qū)的容器管中的樣品的熒 光發(fā)射的強度，本發(fā)明另外的方面體現(xiàn)在使用安裝在容器載體上的熒光參考標準物自動檢 測所述熒光計的失效或性能惡化的方法。所述容器載體被相對于熒光計移動以周期性地使 容器管進入熒光計的檢測區(qū)中，并且用熒光計對來自包含在容器管中的樣品的熒光發(fā)射的 強度進行多個測量。進行多個測量之后，容器載體被相對于熒光計移動以使熒光參考標準 物進入與熒光計光學(xué)連通的位置，并且用熒光計測定熒光參考標準物的發(fā)射強度的測試量 值。確定該測試量值與熒光參考標準物的預(yù)定基線發(fā)射強度的偏差。如果偏差超出閾值， 則生成錯誤信號。如果偏差沒有超出閾值，則儀器的操作通過繼續(xù)重復(fù)以下步驟直至達到 停止條件：進行樣品的多個測量，測定熒光參考標準物的測試量值，并且確定該測試量值與 基線之間的偏差是否超出閾值。
[0032] 根據(jù)本發(fā)明另外的方面，確定基線發(fā)射強度包括以下步驟：在進行樣品的熒光發(fā) 射的多個測量前，將容器載體相對于熒光計移動以使熒光參考標準物進入與所述熒光計光 學(xué)連通的位置，使用熒光計測定熒光參考標準物的熒光發(fā)射強度的初始量值，以及將所述 初始量值存儲為預(yù)定基線發(fā)射強度。
[0033] 本發(fā)明的這些和其他特征、方面和優(yōu)點在考慮到以下詳細說明、所附權(quán)利要求書 和附圖后對本領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0034] 圖1是一種反應(yīng)管的立體圖，該反應(yīng)管為結(jié)合實現(xiàn)本發(fā)明方面的裝置使用的多容 器裝置單元的形式。
[0035] 圖2是從圖1中箭頭"60"的方向看到的多容器裝置的一部分的放大仰視圖。
[0036] 圖3是培養(yǎng)器的分解立體圖，其被配置成可保持多個容器，同時使反應(yīng)管經(jīng)受指 定溫度條件，并且包括用于在溫育過程期間檢測反應(yīng)管的內(nèi)容物發(fā)射的信號的信號檢測 器。
[0037] 圖4是培養(yǎng)器的容器載體圓形傳送盤的仰視平面圖。
[0038] 圖5是培養(yǎng)器的容器載體圓形傳送盤的裝配組件和用于在培養(yǎng)器中產(chǎn)生氣流的 環(huán)流風(fēng)扇的立體圖。
[0039] 圖6是培養(yǎng)器殼體的底壁、容器載體的一部分和容器載體傳動組件的立體圖。 [0040] 圖7是容器載體的容器分隔器的立體圖。
[0041] 圖8是從分隔器的相對側(cè)看到的容器分隔器立體圖。
[0042] 圖9為培養(yǎng)器的容器載體的部件的局部立體圖，所述培養(yǎng)器包括容器存在傳感 器，用于檢測容器載體上的反應(yīng)管的存在。
[0043] 圖10是培養(yǎng)器的一部分的局部立體圖，其包括培養(yǎng)器底部、設(shè)置在培養(yǎng)器底部之 下的信號檢測器，以及設(shè)置在相對于信號檢測器的信號檢測位置的反應(yīng)管。
[0044] 圖11是結(jié)合本發(fā)明使用的信號檢測器的立體圖。
[0045] 圖12是信號檢測器的仰視平面圖。
[0046] 圖13是沿圖12中線13-13截取的信號檢測器的側(cè)剖視圖。
[0047] 圖14是信號檢測器的分解立體圖。
[0048] 圖15為培養(yǎng)器的容器載體圓形傳送盤的底盤的局部俯視圖，示出容器載體上承 載的多個容器裝置與定位在容器載體下方的信號檢測器對齊以及安裝在底盤上的熒光標 準物相對于信號檢測器的相對取向。
[0049] 圖16為局部側(cè)剖視圖（沿圖15中的線I-I)，示出信號檢測器和相對于信號檢測 器處于檢測區(qū)中承載在容器載體上的容器。
[0050] 圖17為局部側(cè)剖視圖（沿圖15中的線I-I)，示出信號檢測器、被移動到相對于信 號檢測器的檢測區(qū)之外的容器，以及被移動到與信號檢測器光學(xué)連通但不在相對于信號檢 測器的檢測區(qū)中的熒光標準物。
[0051] 圖18為示出體現(xiàn)本發(fā)明的方面用于熒光計或其他光學(xué)信號檢測器的自檢的流程 圖。
[0052] 圖19是表示優(yōu)選的擴增檢測染料的激發(fā)光譜的曲線圖。
[0053] 圖20是表示優(yōu)選的擴增檢測染料的發(fā)射光譜的曲線圖。
[0054] 圖21是表示FAM、HEX和ROX染料的激發(fā)和發(fā)射熒光光譜的曲線圖。
[0055] 圖22是示意性地示出激發(fā)和檢測架構(gòu)的框圖。
[0056] 圖23為示意性地示出檢測電路構(gòu)造的框圖。
[0057] 圖24為示意性地示出激發(fā)電路構(gòu)造的框圖。
[0058] 圖25的電路圖示出熒光計激發(fā)電路。
[0059] 圖26A和圖26B的兩部分電路圖示出熒光計檢測電路。
[0060] 圖27為流程圖，示出示例性實時擴增測定的規(guī)程（protocol)。
[0061] 圖28是表示被分析物定量過程的流程圖。
[0062] 圖29是實時熒光計數(shù)據(jù)的時間曲線圖。
[0063] 圖30顯示出將曲線擬合至實時熒光計數(shù)據(jù)及使用擬合來確定閾值時間的方法的 圖線。

【具體實施方式】
[0064] 多容器裝詈
[0065] 參見圖1，多容器裝置（"MRD"）160形式的反應(yīng)管包括多個單獨的容器管或反應(yīng) 管162,優(yōu)選地為五個。容器管162優(yōu)選地為具有開放頂端和封閉底端的圓柱形管的形式， 容器管162通過連接肋結(jié)構(gòu)164彼此連接，所述連接肋結(jié)構(gòu)限定了面向下的肩部，所述肩部 沿著MRD 160的任一側(cè)縱向延伸。
[0066] MRD 160優(yōu)選地由注模聚丙烯，例如特拉華州威爾明頓的蒙特爾聚烯烴公司 (Montell Polyolefins (Wilmington, Delaware))(產(chǎn)品編號 PD701NW)或亨斯邁公司 (Huntsman)(產(chǎn)品編號P5M6K-048)銷售的那些注模聚丙烯形成。在一種可供選擇的實施例 中，MRD的容器管162通過諸如例如樣品管架這樣的裝置相對于彼此以能脫開的方式固定。
[0067] 弓形罩結(jié)構(gòu)169設(shè)置在MRD 160的一端。MRD操縱結(jié)構(gòu)166從罩結(jié)構(gòu)169延伸出。 操縱結(jié)構(gòu)適于與傳送機構(gòu)接合，以便在診斷分析儀的不同組件之間移動MRD 160。與MRD 160兼容的示例性傳送機構(gòu)在美國專利No. 6, 335, 166中被描述。MRD操縱結(jié)構(gòu)166包括從 罩結(jié)構(gòu)169延伸的側(cè)向延伸板168,其中板168的相對末端上具有垂直延伸件167。角撐板 壁165在罩結(jié)構(gòu)169和垂直件167之間從側(cè)向板168向下延伸。
[0068] 如圖2中所示，罩結(jié)構(gòu)169和垂直件167具有相互面對的凸表面?？赏ㄟ^使接合 構(gòu)件側(cè)向（方向"A"）移動到罩結(jié)構(gòu)169和垂直件167之間的空間，而使MRD 160與傳送機 構(gòu)和其他組件接合。罩結(jié)構(gòu)169和垂直件167的凸表面為進行側(cè)向相對運動進入該空間的 接合構(gòu)件提供了更寬的進入點。
[0069] 具有平坦標簽容納表面175的標簽容納結(jié)構(gòu)174設(shè)置在與罩結(jié)構(gòu)169和MRD操縱 結(jié)構(gòu)166相對的MRD 160末端上。人和/或機器可讀標簽（例如可掃描條形碼）可置于表 面175上，以在MRD 160上提供識別和指示信息。
[0070] 與MRD 160有關(guān)的另外的細節(jié)可在美國專利No. 6, 086, 827中找到。
[0071] 核酸診斷測宙
[0072] 本發(fā)明的一些方面涉及可結(jié)合核酸診斷測定使用的裝置和程序，核酸診斷測定包 括"實時"擴增測定和"終點"擴增測定。
[0073] 實時擴增測定可用于確定樣品中靶標核酸（舉例來說，來源于病原生物體或病 毒）的存在和量。通過確定樣品中靶標核酸的數(shù)量，從業(yè)人員可估算樣品中生物體或病毒 的量或載量。在一個應(yīng)用中，實時擴增測定可用于篩選預(yù)期用于輸血的血液或血液制品的 血源性病原體，例如丙型肝炎病毒（HCV)和人類免疫缺陷病毒（HIV)。在另一個應(yīng)用中，實 時測定可用于監(jiān)測用于感染了病原性生物體或病毒或者患有表征為異?；蛲蛔兓虮磉_ 的疾病的病人的治療方案的功效。實時擴增測定還可用于診斷目的以及用于基因表達測 定。
[0074] 本發(fā)明除了結(jié)合實時擴增測定加以實施之外，還可以結(jié)合終點擴增測定來實施。 在終點擴增測定中，包含靶標序列或其互補序列的擴增產(chǎn)物的存在在擴增過程的結(jié)束處被 確定。該測定可在檢測工位進行，檢測工位可位于發(fā)生擴增反應(yīng)的培養(yǎng)器外部。相比之下， 在"實時"擴增測定中，在擴增程序過程中測定含有靶標序列或其互補序列的擴增產(chǎn)物的 量。在實時擴增測定中，可采用如下方法測定靶標核酸的濃度：通過定期測量信號（其為樣 品中含有靶標序列或其互補序列的擴增產(chǎn)物的量的函數(shù)）獲得數(shù)據(jù)，并根據(jù)所獲得的數(shù)據(jù) 計算靶標序列被擴增的比率。
[0075] 在示例性實時擴增測定中，相互作用的標記物包括熒光部分或其他發(fā)射部分以及 淬滅劑部分，例如4-(4-二甲基氨基苯基偶氮）苯甲酸（DABCYL)。熒光部分在受到適當激 發(fā)波長的光能激發(fā)時發(fā)射特定發(fā)射波長的光能（即，發(fā)熒光）。當熒光部分和淬滅劑部分保 持在十分接近的位置時，熒光部分發(fā)射的光能被淬滅劑部分吸收。但是當探針雜交到存在 于樣品中的核酸時，熒光和淬滅劑部分彼此分離，并且熒光部分發(fā)射的光能可以被檢測到。 可將以不同且可分辨的波長激發(fā)和發(fā)射的熒光部分與不同探針組合?？蓪⒉煌结樚砑拥?樣品中，并且可通過將樣品交替地暴露于不同激發(fā)波長的光能，并在與不同熒光部分相對 應(yīng)的不同波長測定樣品的光發(fā)射，來測定與每個探針相關(guān)聯(lián)的靶標核酸的存在性和量。
[0076] 在擴增過程用于在檢測可能發(fā)生之前增加存在于樣品中的靶標序列或其互補序 列的量的情況下，可取的是包括"對照物"以確保擴增已經(jīng)發(fā)生，從而避免假陰性。此類對 照物可以是與所關(guān)注的序列不相關(guān)的已知核酸序列。將對于對照序列具有特異性并且具有 獨特熒光染料（即，對照染料）和淬滅劑組合的探針（即，對照探針），連同擴增對照序列 所需的一個或多個擴增試劑以及靶標序列一起添加到樣品中。在將樣品暴露于適當擴增條 件下后，將樣品交替地暴露于不同激發(fā)波長（包括對照染料的激發(fā)波長）的光能，并檢測發(fā) 射光。檢測到與對照染料相對應(yīng)的波長的發(fā)射光就證實已經(jīng)成功進行了擴增（即，的確擴 增了對照序列），因此檢測與靶標序列的探針相對應(yīng)的發(fā)射光的任何失敗不可能歸因于擴 增失敗。反之，未能檢測到來自對照染料的發(fā)射光可能表明擴增失敗，因此使該測定得出的 任何結(jié)果均不可信。或者，沒有檢測到發(fā)射光可能歸因于用于檢測發(fā)射光的儀器（下面描 述）的失效或者惡化的機械和/或電性能。本發(fā)明涉及用于檢測這種失效或性能惡化的方 法和裝置。在本文的語境中，"性能"是指在獲得測定或測試結(jié)果的過程中儀器操作的可靠 性使得儀器的輸出可被依賴。按照本發(fā)明的原理，儀器失效或性能惡化可通過偏離在類似 操作條件下儀器正確工作時通常期望的輸出的儀器輸出的客觀可測量特性而被檢測到?？?指示儀器失效或性能惡化的此類客觀可測量特性的實例可包括儀器輸出強度的意外降低 或儀器輸出中的峰值。
[0077] 用于執(zhí)行實時擴增測定的系統(tǒng)和方法在Macioszek等人的美國專利 (No. 7,897,337) "Methods for Performing Multi-Formatted assays(進行多格 式測定的方法）"中被描述。用于終點檢測的系統(tǒng)和方法在A_ann等人的美國專利 (No. 6, 335, 166)αAutomated Process For Isolating and Amplifying a Target Nucleic Acid Sequence (用于分離和擴增祀標核酸序列的自動方法）"中被描述。
[0078] 根據(jù)本發(fā)明的一些方面，擴增測定在培養(yǎng)器如培養(yǎng)器200中被執(zhí)行，培養(yǎng)器200的 結(jié)構(gòu)在圖3-10中示出。培養(yǎng)器200是以下意義上的旋轉(zhuǎn)培養(yǎng)器:MRD 160在受控溫度的殼 體內(nèi)被承載于旋轉(zhuǎn)載體結(jié)構(gòu)（例如圓形傳送盤）上。培養(yǎng)器200包括連接到其上的信號檢 測器或信號檢測器模塊400以便以實時方式檢測培養(yǎng)器中承載的MRD 160的反應(yīng)管162內(nèi) 進行的擴增，例如通過在用與每種染料相對應(yīng)的激發(fā)光照射MRD 160時測定MRD 160的每 個反應(yīng)管162內(nèi)的一個或多個染料發(fā)射的熒光來進行檢測。培養(yǎng)器200可被集成到自動診 斷分析儀（未示出）中，所述自動診斷分析器可包括一個或多個容器傳送機構(gòu)用于將MRD 160置入培養(yǎng)器200和將MRD 160從培養(yǎng)器200取走。
[0079] 適合與本發(fā)明結(jié)合使用的培養(yǎng)器200的結(jié)構(gòu)在圖3-10中示出。圖3示出了培養(yǎng) 器200的分解立體圖。培養(yǎng)器200包括殼體，所述殼體包括外壁202、底壁206和頂壁（未 示出），所有這些都覆蓋有熱絕緣覆蓋物也就是罩212,罩212被圖示為被提升離開培養(yǎng)器 的其余部分。側(cè)壁、底壁和頂壁優(yōu)選由鋁形成，并且隔熱罩優(yōu)選由合適的隔熱材料，例如聚 氨酯泡沫制成。容器載體242優(yōu)選為可旋轉(zhuǎn)地安裝在殼體內(nèi)的圓形傳送盤的形式，并用來 承載多個反應(yīng)管。容器例如MRD 160可通過形成在側(cè)壁202中的容器開口 204插入到容器 載體242中以及從容器載體242移除。容器開口 204被門組件214的滑動門216覆蓋（將 在下文更詳細描述）。
[0080] 一個或多個信號檢測器400被設(shè)置在培養(yǎng)器殼體的底壁206的下面，并且被配置 為用于檢測承載在培養(yǎng)器200內(nèi)的容器載體242上的MRD 160的內(nèi)容物發(fā)射的信號。下面 進一步詳述信號檢測器400,其可包括用于檢測熒光信號的熒光計。
[0081] 熱量可以任何合適方式在培養(yǎng)器200內(nèi)生成。在一個實施例中，電阻加熱元件設(shè) 置在培養(yǎng)器殼體的側(cè)壁202上。其他合適的加熱元件可包括例如珀爾帖熱電加熱元件。加 熱元件可受微處理器控制以保持恒定的所需溫度，并且培養(yǎng)器200還可包括一個或多個溫 度感測元件以將溫度水平信號提供給微處理器控制器。
[0082] 循環(huán)風(fēng)扇226可設(shè)置在培養(yǎng)器殼體內(nèi)，例如容器載體242頂部。在一個實施例中， 風(fēng)扇226為軸流風(fēng)扇，如圖所示，其被配置為產(chǎn)生穿過容器載體242且在培養(yǎng)器200內(nèi)的氣 流。
[0083] 關(guān)于容器載體242的構(gòu)造的更多細節(jié)在圖4和圖5中示出。圖4為其上承載多個 MRD 160的容器載體242的仰視平面圖。圖5為容器載體242 -部分的立體圖，圖中示出了 安裝在載體242頂部的風(fēng)扇226。
[0084] 載體242包括上部圓盤244和相同的下部圓盤256。如圖4和圖5所示，下部圓盤 包括內(nèi)環(huán)258、外環(huán)260以及以同心方式設(shè)置在內(nèi)環(huán)258與外環(huán)260之間的中環(huán)262。內(nèi)徑 向輻條266在內(nèi)環(huán)248與中環(huán)262之間延伸。外輻條264在中環(huán)262和外環(huán)260之間延伸， 并且在本實施例中成非徑向取向，就是說每個輻條被配置為相對于與中環(huán)和外環(huán)260的中 心相關(guān)的實際徑向傾斜。光學(xué)參考標準物250被設(shè)置在容器載體242的下部圓盤256的選 定外輻條264上。這些光學(xué)參考標準物250的用途在下面描述。
[0085] 上部圓盤244具有類似構(gòu)造，但圖5中僅外環(huán)248和外輻條252可見。上部圓盤 244還包括內(nèi)環(huán)、中環(huán)和內(nèi)輻條，它們在圖5中均被風(fēng)扇226遮擋而不可見。
[0086] 上部圓盤244和下部圓盤256通過設(shè)置在圍繞上部圓盤244和下部圓盤256周長 的角間隔處的多個間隔柱268,相對于彼此以平行相間隔的取向固定?？赏ㄟ^合適的緊固件 (例如螺釘）延伸穿過上部圓盤244或下部圓盤256中的孔進入每個間隔柱268的每端中 形成的開口（例如螺紋開口），將每個間隔柱268固定到位。
[0087] 容器載體242還包括多個容器分隔器274,其在下部圓盤256的每個外輻條264與 上部圓盤244的對應(yīng)外輻條252之間延伸。相鄰設(shè)置的容器分隔器274之間的空間限定容 器工位240,每個容器工位用來接納單個MRD 160。如圖4所示，該圖為培養(yǎng)器的容器載體 圓形傳送盤的仰視平面圖，每個MRD160以大致垂直的取向被承載，其中每個容器管162的 下端設(shè)置在容器載體242的底部并且每個MRD 160的容器操作構(gòu)件166徑向延伸超過容器 載體242的外周邊。
[0088] 容器分隔器的細節(jié)在圖6-8中示出。如所指出的，每個容器分隔器274附接在下 部圓盤256的一個外輻條264上，如圖6中所示。容器分隔器274包括當分隔器274被安 裝在上部圓盤244與下部圓盤256之間時大致垂直取向的分隔壁276。分隔壁276包括下 部定位柱278和上部定位柱280,所述下部定位柱被配置為被插入到下部圓盤256中形成的 配合開口（未示出）中，并且所述上部定位柱被配置為被插入到上部圓盤244中形成的配 合開口（未示出）中。在本發(fā)明的一個實施例中，培養(yǎng)器200每次保持18個MRD 160,各自 圍繞圓形傳送盤以20°的角度增量間隔開。
[0089] 容器載體242的傳動組件300包括導(dǎo)向輪304和306、傳動帶308、以及安裝在培養(yǎng) 器殼體的底壁206的馬達安裝部分208上的馬達302。傳動帶308固定在馬達302的傳動 軸（未示出）周圍、導(dǎo)向輪304和306周圍、并且還在安裝在上部圓盤244與下部圓盤256 之間的多個分隔器274的帶傳動支承件298之上。如所指出的，每個傳動帶支承件298可 包括垂直肋299,用于接合傳動帶308上的齒（未示出）。如圖6所示，該圖示出了培養(yǎng)器 殼體的底壁、容器載體的一部分和容器載體傳動組件的立體圖，培養(yǎng)器殼體的底壁206包 括多個細長開口 210,其優(yōu)選地圍繞與容器載體242的旋轉(zhuǎn)軸相對應(yīng)的點以相等角間隔形 成。開口 210以每個MRD 160在承載于容器載體242上時將取向的相同角度取向，并且每 個開口 210被配置為容納信號檢測器400的上端，該信號檢測器延伸進入培養(yǎng)器200以在 溫育過程中檢測MRD160的內(nèi)容物發(fā)射的信號。馬達302優(yōu)選地為在微處理器控制下的步 進電動機以能夠精確控制容器載體242的轉(zhuǎn)動。"原位"位置傳感器（未示出）指示容器載 體242何時處于指定旋轉(zhuǎn)位置，并且馬達302設(shè)有編碼器。因此，容器載體242的移動可以 被控制，例如通過微處理器從連接到馬達302的編碼器和原位傳感器接收信號來控制和監(jiān) 測載體242的角運動和定位，以將容器載體242上的每個MRD 160順序放置到開口 210上 方的信號檢測位置。
[0090] 如圖9所示，該圖示出了培養(yǎng)器的容器載體的部件的局部立體圖，容器載體242還 包括在下部圓盤256的內(nèi)環(huán)258與上部圓盤244(未在圖9中示出）的內(nèi)環(huán)之間延伸的中 心柱270。容器存在傳感器272被安裝到中心柱270上并且被配置成可檢測插入到容器載 體242的容器工位中的MRD 160的存在?？刂撇⒈O(jiān)測容器載體242的角位置的微處理器控 制裝置也監(jiān)測每個特定MRD 160的位置，MRD 160的位置可通過例如標簽，諸如機器可讀條 形碼或RFID標簽來標識。也就是說，當通過其標簽或其他方式標識的MRD 160被移動到培 養(yǎng)器200中時，對該MRD 160被插入到的容器工位240的角位置進行測定和跟蹤，以在MRD 位于培養(yǎng)器200內(nèi)時始終監(jiān)測MRD 160的位置。
[0091] 參考圖9和圖10-14,所述信號檢測器400為系統(tǒng)的一部分，所述系統(tǒng)測量（例如） 容器載體242上承載的MRD 160的容器管162的內(nèi)容物內(nèi)的未淬滅熒光染料分子的濃度。 每個MRD 160的每個容器管162內(nèi)進行的測定可被設(shè)計成使得熒光信號隨著靶標濃度通過 擴增增大而增強。信號檢測器400 (例如，熒光計）被用來通過監(jiān)測熒光信號的出現(xiàn)來監(jiān)測 擴增過程。
[0092] 培養(yǎng)器200的一示例性實施例可包括三和六個之間的信號檢測器400,其中每個 檢測器被設(shè)計為測量特定熒光染料（即，顏色）。每個信號檢測器400裝有例如5個獨立檢 測器。五個獨立檢測器（在此也稱為"通道"）彼此相對間隔開，其間距與每個MRD 160的 容器管162的間距相同。信號檢測器400可設(shè)置更多或更少的獨立檢測器，但是檢測器的 數(shù)量通常對應(yīng)于每個MRD 160中容器管162的數(shù)量。信號檢測器400以這樣的取向被安裝 到擴增培養(yǎng)器200 :當容器載體242在預(yù)設(shè)的對應(yīng)于信號檢測器400的角位置的角增量處 停止時，它們中的每個可檢測由MRD 160的每個容器管162的內(nèi)容物發(fā)出的信號。因此，載 體242每旋轉(zhuǎn)一次，每個MRD 160可被每個信號檢測器400掃描一次。
[0093] 如為培養(yǎng)器的一部分的局部立體圖的圖10所示，在一個實施例中，六個信號檢測 器被構(gòu)造和布置成可檢測培養(yǎng)器200的殼體內(nèi)承載的六個不同MRD 160的五個容器管162 中每個的內(nèi)容物發(fā)出的信號。也就是說，每個信號檢測器400被配置成可檢測MRD 160的 五個容器管162中每一個發(fā)射的信號，MRD 160通過載體242可操作地相對于信號檢測器 400定位。信號檢測器400可具有大致相同的構(gòu)造，但是每個可適于檢測以不同的可測量 或可檢測值為特征的信號。例如，每個信號檢測器400可被配置成可檢測不同波長（即，顏 色）的熒光，并且因此每個可被配置或調(diào)整為檢測容器管162的內(nèi)容物內(nèi)的不同熒光染料。 每個信號檢測器400還可被配置為發(fā)射預(yù)定波長或一定波長范圍內(nèi)的光。很多情況下，信 號檢測器400發(fā)射的光的波長對應(yīng)于容器管162的內(nèi)容物內(nèi)焚光染料的激發(fā)波長窗口。
[0094] 驅(qū)動容器載體242的馬達302受微處理器控制，微處理器可從連接到載體242的 原位傳感器、定時器和連接到馬達302的編碼器接收信號，以便控制載體242的移動和角定 位。載體242被控制為（a)將MRD 160移動到相對于信號檢測器400操作性感測位置；(b) 停留足夠長的時間以允許信號檢測器從被相對于其可操作地放置的MRD讀取并處理信號； 以及（c)對載體242進行分度以將下一個MRD 160定位到相對于信號檢測器400的操作性 位置。
[0095] 結(jié)合本發(fā)明使用的信號檢測器400的細節(jié)在圖11-14中示出。如圖11所示，該圖 為信號檢測器的立體圖，檢測器400包括殼體，所述殼體包括檢測器殼體418和激發(fā)殼體 402,這兩者彼此成直角連接到透鏡和濾光片（即光學(xué)器件）殼體434。對接蓋456附接到 光學(xué)器件殼體438。每個殼體部件402、418和434可例如用經(jīng)機械加工的鋁材制成并且通 過合適的緊固件例如螺釘彼此固定，并且優(yōu)選地作陽極化處理。對接蓋456優(yōu)選由非導(dǎo)熱 材料例如Delrinκ加工而成，以便使培養(yǎng)器200與檢測器400之間的熱傳導(dǎo)最小化。激發(fā)印 刷電路板（"PCB"）406連接到激發(fā)殼體402的末端，并且檢測器PCB422連接到檢測器殼 體418的末端。分別設(shè)置在激發(fā)PCB 406和檢測器PCB422上的激發(fā)和檢測器電路在以下 描述。柔性電纜454將激發(fā)PCB 406與檢測器PCB 422連接。
[0096] 對接蓋456包括圍繞蓋456周邊的輪緣460和輪緣460上突出的穹頂部分458。 如例如圖10所示，對接蓋456的穹頂458伸進在培養(yǎng)器200的底壁206中形成的檢測器開 口 210,并且輪緣460鄰接圍繞檢測器開口 210的底壁206的底部，以便在對接蓋456和底 壁206之間提供不透光密封。墊圈材料可設(shè)置在輪緣460和底壁206之間以進一步增強不 透光密封。五個檢測開口 462設(shè)置在對接蓋456中。
[0097] 如圖13和圖14所示，這兩個圖分別示出了信號檢測器的側(cè)剖視圖和分解立體圖， 激發(fā)殼體402包括五個激發(fā)通道404。激發(fā)光源405,例如連接到激發(fā)PCB 406的發(fā)光二極 管（"LED"）位于每個激發(fā)通道404的末端。類似地，檢測器殼體418包括五個發(fā)射通道 420,并且檢測器元件即光信號檢測器423 (例如光電二極管）設(shè)置在每個發(fā)射通道420中 并被連接到檢測器PCB 422。螺柱464安裝在激發(fā)殼體402和檢測器PCB 422之間離檢測 器殼體418 -定距離處，以為檢測器PCB 422提供額外穩(wěn)定性。
[0098] 在每個檢測器400的各個獨立通道內(nèi)存在兩個分別由至少部分地設(shè)置在激發(fā)通 道和發(fā)射通道內(nèi)的激發(fā)光學(xué)器件和發(fā)射光學(xué)器件限定的光路。如下文更詳細描述的，激發(fā) 光路從作為光源的LED開始，其光被激發(fā)透鏡準直，然后通過激發(fā)濾光片過濾。過濾后的光 向上穿過分束器并通過容器管162和分束器之間的物鏡聚焦于容器管162上。發(fā)射光路源 自容器管162的內(nèi)容物發(fā)射的光，該光在朝分束器通過時被物鏡準直并且被分束器反射向 發(fā)射通道。在發(fā)射通道內(nèi)，通過發(fā)射濾光片過濾后，光被發(fā)射透鏡聚焦于檢測器元件423,例 如光電檢測器上。
[0099] 檢測器400的多種光學(xué)元件位于光學(xué)器件殼體434中。對于激發(fā)殼體402的每個 激發(fā)通道404而言，光學(xué)器件殼體434容納激發(fā)光學(xué)器件408,對于檢測器殼體418的每個 發(fā)射通道420而言，光學(xué)器件殼體434容納發(fā)射光學(xué)器件424,而對于對接蓋456的每個檢 測器開口 462而言，光學(xué)器件殼體434容納輸入/輸出光學(xué)器件444。激發(fā)光學(xué)器件408、 發(fā)射光學(xué)器件424、和輸入/輸出光學(xué)器件444設(shè)置在光學(xué)器件殼體434內(nèi)形成的光學(xué)器件 通道436內(nèi)。
[0100] 激發(fā)光學(xué)器件包括光學(xué)聚焦與過濾組件并且包括激發(fā)透鏡412、透鏡夾持器414 和激發(fā)濾光片416。O形環(huán)410在激發(fā)殼體402和光學(xué)器件殼體434之間提供不透光密封。 對激發(fā)濾光片416進行選擇，以使具有所期望激發(fā)特性（如，波長）的激發(fā)光從光源405行 進到激發(fā)通道404內(nèi)。
[0101] 發(fā)射光學(xué)器件包括發(fā)射透鏡428、透鏡座430和發(fā)射濾光片432。O形環(huán)426在檢 測器殼體418和光學(xué)器件殼體434之間提供不透光密封。對發(fā)射濾光片432進行選擇，以 使僅反應(yīng)管的內(nèi)容物發(fā)射的信號的具有所期望信號特性（如，波長）的那部分透射到發(fā)射 通道420內(nèi)的檢測器423。
[0102] 輸入/輸出光學(xué)器件444包括第一物鏡450和第二物鏡448,其間設(shè)置有間隔環(huán) 446。O形環(huán)452在對接蓋456和光學(xué)器件殼體434之間提供不透光密封。
[0103] 檢測器400還包括二向色性分束器，其包括保持在分束器框架442內(nèi)的二向色性 分束器元件440,分束器框架442被插入到光學(xué)器件殼體434的分束器開口 438中。為每個 激發(fā)通道404和對應(yīng)的發(fā)射通道420提供分束器440。對分束器440進行選擇，以使具有指 定激發(fā)波長的激發(fā)光以直線光路從激發(fā)通道404通過，并使來自容器162的內(nèi)容物的具有 指定檢測波長的發(fā)射光偏轉(zhuǎn)朝向檢測通道420。
[0104] 在一個實施例中，信號檢測器包括熒光計，所述熒光計被配置成可激發(fā)特定波長 (即顏色）的熒光染料，其手段是將具有指定的、相關(guān)聯(lián)的激發(fā)波長的光激發(fā)信號對準含有 與熒光染料混合的樣品的容器，并且被配置成可檢測具有對應(yīng)于特定染料的波長即顏色的 波長的發(fā)射信號。不同熒光染料以不同波長被激發(fā)。在本發(fā)明的一個多重應(yīng)用中，合適的染 料包括羅丹明染料四甲基-6-羅丹明（"TAMRA"）和四丙醇-6-羧基羅丹明（"ROX"），以 及熒光素染料6-羧基熒光素（"FAM")，并且它們各自均與DABCYL淬滅劑組合。其它合適 的染料包括5' -六氯熒光素氨基磷酸酯（"HEX"）和2'，7' -二甲氧基-4'，5' -二氯-6-羧 基熒光素（"JOE"）。FAM、JOE、TAMRA和ROX染料的歸一化（normalized)的激發(fā)光譜在圖 19中示出。圖20示出FAM、JOE、TAMRA和ROX染料的歸一化的發(fā)射光譜。因為優(yōu)選的染料 在不同波長被激發(fā)，每個信號檢測器400優(yōu)選地定制成發(fā)射用于熒光計要檢測的特定染料 的所需激發(fā)波長（即，顏色）或接近該所需激發(fā)波長的激發(fā)光。因此，檢測器或熒光計部件 的選擇在很多情況下將取決于信號檢測器400要用于的特定染料。例如，對于光源405,特 定LED的選擇將取決于熒光計要用于的染料。如圖21所示，該圖示出了歸一化的激發(fā)和發(fā) 射熒光與FAM、HEX和ROX染料的波長的關(guān)系圖，HEX激發(fā)波長帶與FAM發(fā)射波長帶部分重 疊，ROX激發(fā)波長帶與HEX發(fā)射波長帶部分重疊。還可參見下面的表1。
[0105] 除了針對染料的特定部件，檢測器400在設(shè)計和部件上是相同的。針對染料的特 定部件包括光源405、激發(fā)濾光片416、發(fā)射濾光片432和分束器440。
[0106] 下表提供用于選擇針對不同類型染料的濾光片的規(guī)格：
[0107] 濾光片規(guī)格
[0108] 表 1

【權(quán)利要求】
1. 一種用于監(jiān)測動態(tài)環(huán)境中巧光計的性能的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括： 巧光計，所述巧光計包括兩個或更多個通道，每個通道具有單獨的光源、光學(xué)聚焦與過 濾組件W及光學(xué)信號檢測器，并且其中每個通道被配置成將光源會聚到檢測區(qū)； 支承架，所述支承架包括兩個或更多個巧光參考標準物，每個巧光參考標準物對應(yīng)于 所述巧光計的單個通道，其中所述支承架被構(gòu)造為容納兩個或更多個可移除的容器管；W 及 驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置被配置成調(diào)整所述參考標準物與所述巧光計之間的相對橫向 定位，使得所述兩個或更多個巧光參考標準物中的每個可被定位成進入或離開與所述巧光 計的其對應(yīng)通道光學(xué)連通。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述巧光參考標準物被定位成與所述巧光計的所 述對應(yīng)通道光學(xué)連通，并且其中所述巧光參考標準物相比于所述檢測區(qū)偏離焦點。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中所述兩個或更多個巧光參考標準物在所述支 承架上設(shè)置成直線排列。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述支承架包括巧光參考標準物的 兩個或更多個直線排列。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中每個直線排列包括具有區(qū)別于巧光參考標準物的 其他直線排列中的每一者的發(fā)射特性的一組巧光參考標準物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述直線排列中的所述巧光參考標準物中的至少 一個具有區(qū)別于所述直線排列中的其他巧光參考標準物中的至少一個的發(fā)射特性。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述直線排列中的相鄰巧光參考標準物具有不同 的發(fā)射特性。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述支承架包括巧光參考標準物的=個直線排 列，并且其中所述直線排列中的至少一個包括具有區(qū)別于巧光參考標準物的另外兩個直線 排列的發(fā)射特性的一組巧光參考標準物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述巧光參考標準物由巧光塑料構(gòu) 成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述巧光參考標準物分別是粉紅色、綠色、藍色 或班巧色塑料。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的系統(tǒng)，其中每次僅一個所述巧光參考標準物 可被定位成與所述巧光計的所述兩個或更多個通道中的一個光學(xué)連通。
12. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述巧光參考標準物被定位成相比于所述檢測 區(qū)在約1%到99%之間更靠近所述對應(yīng)通道。
13. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述巧光參考標準物被定位成相比于所述檢測 區(qū)在約20%到80%之間更靠近所述對應(yīng)通道。
14. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述巧光參考標準物被定位成相比于所述檢測 區(qū)在約60%到90%之間更靠近所述對應(yīng)通道。
15. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述巧光參考標準物被定位成與其對應(yīng)通道的 距離跟所述通道與所述檢測區(qū)之間的距離相同。
16. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述巧光參考標準物被定位成相比于所述檢測 區(qū)在約1 %到99%之間更遠離其對應(yīng)通道。
17. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述巧光參考標準物被定位成相比于所述檢測 區(qū)在約20%到80%之間更遠離其對應(yīng)通道。
18. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述巧光參考標準物被定位成相比于所述檢測 區(qū)在約60%到90%之間更遠離其對應(yīng)通道。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述巧光計是靜止的，并且所述驅(qū) 動裝置被配置成通過調(diào)整所述支承架的橫向定位來調(diào)整所述參考標準物與所述巧光計之 間的相對橫向定位。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1至19中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述支承架包括可旋轉(zhuǎn)圓形傳送 盤，并且其中所述巧光計被相對于所述圓形傳送盤固定，且所述驅(qū)動裝置被配置成通過使 所述圓形傳送盤圍繞中屯、軸產(chǎn)生角運動來調(diào)整所述參考標準物與所述巧光計之間的相對 橫向定位。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中所述驅(qū)動裝置包括： 馬達；化及 傳動帶，所述傳動帶被配置成將旋轉(zhuǎn)運動從所述馬達的驅(qū)動軸轉(zhuǎn)移到所述圓形傳送 盤。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中所述巧光參考標準物被設(shè)置在所述圓形傳送盤 的外表面上。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中所述巧光參考標準物被嵌入所述圓形傳送盤的 外表面。
24. 根據(jù)權(quán)利要求20-23中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述圓形傳送盤包括圓盤，所述圓 盤具有對應(yīng)于所述中屯、軸線的中屯、及相對于所述中屯、軸線向外延伸的多個福條，并且其中 所述巧光參考標準物位于所述一個或多個福條上。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中所述福條相對于所述中屯、軸線成非徑向取向。
26. 根據(jù)權(quán)利要求1至23中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括兩個或更多個巧光 計，每個巧光計包括兩個或更多個通道，每個通道具有單獨的光源、光學(xué)聚焦與過濾組件W 及光學(xué)信號檢測器，并且其中每個通道被配置成將所述光源聚焦于檢測區(qū)。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其中每個巧光計具有不同的光源、光學(xué)聚焦與過濾 組件W及光學(xué)信號檢測器，使得每個巧光計發(fā)出不同的激發(fā)信號并且檢測不同的發(fā)射信 號。
28. 根據(jù)權(quán)利要求1至27中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述巧光計的每個通道具有不同 的光源、光學(xué)聚焦與過濾組件W及光學(xué)信號檢測器，使得每個巧光計發(fā)出不同的激發(fā)信號 并且檢測不同的發(fā)射信號。
29. 根據(jù)權(quán)利要求1至27中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述巧光計的所述通道被布置成 交替形式，使得相鄰?fù)ǖ腊l(fā)出不同的激發(fā)信號并且檢測不同的發(fā)射信號。
30. -種在動態(tài)系統(tǒng)中監(jiān)測巧光計性能的方法，所述系統(tǒng)包括（a)巧光計，所述巧光計 包括兩個或更多個通道，每個通道具有單獨的光源、光學(xué)聚焦與過濾組件W及光學(xué)信號檢 測器，并且其中每個通道被配置成將光源會聚到檢測區(qū)；化）支承架，所述支承架包括兩個 或更多個巧光參考標準物，每個巧光參考標準物對應(yīng)于所述巧光計的單個通道，其中所述 支承架被構(gòu)造為容納兩個或更多個可移除的容器管；W及（C)驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置被 配置成調(diào)整所述參考標準物與所述巧光計之間的相對橫向定位，使得所述兩個或更多個巧 光參考標準物中的每個可被定位成進入或離開與所述巧光計的其對應(yīng)通道光學(xué)連通，所述 方法包括： 用所述驅(qū)動裝置相對于所述巧光計移動所述支承架，W將所述兩個或更多個巧光參考 標準物定位成與所述巧光計的所述對應(yīng)通道光學(xué)連通；W及使用所述巧光參考標準物監(jiān)測 所述巧光計的性能。
31. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中監(jiān)測所述巧光計的性能包括測量所述巧光參考 標準物的巧光發(fā)射強度并且將所測得的強度與用于此巧光計的所述巧光參考標準物的預(yù) 定基線巧光強度相比較。
32. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中每次僅一個巧光參考標準物與其對應(yīng)通道光學(xué) 連通。
33. 根據(jù)權(quán)利要求30至32中任一項所述的方法，其中所述系統(tǒng)還包括兩個或更多個 包含反應(yīng)材料的容器管，并且所述方法還包括用巧光計監(jiān)測每個容器管中發(fā)生的反應(yīng)的進 展。
34. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中監(jiān)測所述巧光計的性能與監(jiān)測所述兩個或更多 個容器管中的每一個內(nèi)發(fā)生的所述反應(yīng)的進展依次發(fā)生。
35. 根據(jù)權(quán)利要求30至34中任一項所述的方法，其中所述巧光參考標準物分別被定位 成與所述巧光計的所述對應(yīng)通道光學(xué)連通，并且其中所述巧光參考標準物相比于所述檢測 區(qū)偏離焦點。
36. 根據(jù)權(quán)利要求30至35中任一項所述的方法，其中所述兩個或更多個巧光參考標準 物在所述支承架上設(shè)置成直線排列。
37. 根據(jù)權(quán)利要求30至36中任一項所述的方法，其中所述支承架包括兩個或更多個巧 光參考標準物的兩個或更多個直線排列。
38. 根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中每個直線排列包括具有區(qū)別于巧光參考標準物 的每個別的直線排列的發(fā)射特性的一組巧光參考標準物。
39. 根據(jù)權(quán)利要求36或37所述的方法，其中所述直線排列中的所述巧光參考標準物中 的至少一個具有區(qū)別于所述直線排列中的其他巧光參考標準物中的至少一個的發(fā)射特性。
40. 根據(jù)權(quán)利要求36或37所述的方法，其中所述直線排列中的相鄰巧光參考標準物具 有不同的發(fā)射特性。
41. 根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中所述支承架包括兩個或更多個巧光參考標準物 的S個直線排列，并且其中所述直線排列中的至少一個包括具有區(qū)別于巧光參考標準物的 其他兩個直線排列的發(fā)射特性的一組巧光參考標準物。
42. 根據(jù)權(quán)利要求30至41中任一項所述的方法，其中每個所述巧光參考標準物由巧光 塑料構(gòu)成。
43. 根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其中所述巧光參考標準物分別是粉紅色、綠色、藍色 或班巧色塑料。
44. 根據(jù)權(quán)利要求30至43中任一項所述的方法，其中每次僅一個所述巧光參考標準物 可被定位成與所述巧光計的所述兩個或更多個通道中的一個光學(xué)連通。
45. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中每個巧光參考標準物被定位成相比于所述檢測 區(qū)在約1 %到99%之間更靠近所述對應(yīng)通道。
46. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中每個巧光參考標準物被定位成相比于所述檢測 區(qū)在約20%到80%之間更靠近所述對應(yīng)通道。
47. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中每個巧光參考標準物被定位成相比于所述檢測 區(qū)在約60%到90%之間更靠近所述對應(yīng)通道。
48. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中每個巧光參考標準物被定位成與所述對應(yīng)通道 的距離跟所述通道與所述檢測區(qū)之間的距離相同。
49. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中每個巧光參考標準物被定位成相比于所述檢測 區(qū)在約1 %到99%之間更遠離所述對應(yīng)通道。
50. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中每個巧光參考標準物被定位成相比于所述檢測 區(qū)在約20%到80%之間更遠離所述對應(yīng)通道。
51. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中每個巧光參考標準物被定位成相比于所述檢測 區(qū)在約60%到90%之間更遠離所述對應(yīng)通道。
52. 根據(jù)權(quán)利要求30至51中任一項所述的方法，其中所述支承架包括可旋轉(zhuǎn)圓形傳送 盤并且所述巧光計被相對于所述圓形傳送盤固定，并且其中將所述支承架相對于所述巧光 計移動包括圍繞中屯、軸線旋轉(zhuǎn)所述圓形傳送盤。
53. 根據(jù)權(quán)利要求52所述的方法，其中所述驅(qū)動裝置包括： 馬達；化及 傳動帶，所述傳動帶被配置成將旋轉(zhuǎn)運動從所述馬達的驅(qū)動軸轉(zhuǎn)移到所述圓形傳送 盤。
54. 根據(jù)權(quán)利要求52或53所述的方法，其中所述巧光參考標準物被設(shè)置在所述圓形傳 送盤的外表面上。
55. 根據(jù)權(quán)利要求54所述的方法，其中所述巧光參考標準物被嵌入所述圓形傳送盤的 外表面。
56. 根據(jù)權(quán)利要求52至55中任一項所述的方法，其中所述圓形傳送盤包括圓盤，所述 圓盤具有對應(yīng)于所述中屯、軸線的中屯、及相對于所述中屯、軸線向外延伸的多個福條，并且其 中所述巧光參考標準物位于所述一個或多個福條上。
57. 根據(jù)權(quán)利要求56所述的方法，其中所述福條相對于所述中屯、軸線成非徑向取向。
58. 根據(jù)權(quán)利要求30至55中任一項所述的方法，其中所述系統(tǒng)包括兩個或更多個巧光 計，每個巧光計包括兩個或更多個通道，每個通道具有單獨的光源、光學(xué)聚焦與過濾組件W 及光學(xué)信號檢測器，并且其中每個通道被配置成將所述光源聚焦于檢測區(qū)。
59. 根據(jù)權(quán)利要求58所述的方法，其中每個附加的巧光計是靜止巧光計。
60. 根據(jù)權(quán)利要求58所述的方法，其中每個巧光計具有不同的光源、光學(xué)聚焦與過濾 組件W及光學(xué)信號檢測器，使得每個巧光計發(fā)出不同的激發(fā)信號并且檢測不同的發(fā)射信 號。
61. 根據(jù)權(quán)利要求30至60中任一項所述的方法，其中所述巧光計的每個通道具有不同 的光源、光學(xué)聚焦與過濾組件W及光學(xué)信號檢測器，使得每個巧光計發(fā)出不同的激發(fā)信號 并且檢測不同的發(fā)射信號。
62. 根據(jù)權(quán)利要求30至61中任一項所述的方法，其中所述巧光計的所述通道被布置成 交替形式，使得相鄰?fù)ǖ腊l(fā)出不同的激發(fā)信號并且檢測不同的發(fā)射信號。
63. -種用于監(jiān)測多個容器管內(nèi)的反應(yīng)的系統(tǒng)，包括： 培養(yǎng)器，所述培養(yǎng)器具有溫度受控室； 可移動的容器載體，所述可移動的容器載體被設(shè)置在所述溫度受控室內(nèi)并且被配置成 載有多個容器管并且在所述溫度受控室內(nèi)移動所述容器管； 一個或多個固定巧光計，所述巧光計被配置成測量巧光發(fā)射，并且被相對于所述容器 管定位W測量來自所述容器載體上承載的相對于各個巧光計進入工作位置的容器管的巧 光發(fā)射； 安裝在所述容器載體上的一個或多個巧光參考標準物；W及 控制器，所述控制器被配置成控制所述容器載體W及所述一個或多個巧光計的操作， 并且： 相對于所述一個或多個巧光計移動所述容器載體W將容器管置于相對于各個巧光計 的工作位置； 啟動各個巧光計W測量來自包含在相對于所述巧光計處于所述工作位置的所述容器 管內(nèi)的樣品的巧光發(fā)射強度； 基于所測得的來自包含在所述容器管內(nèi)的所述樣品的巧光發(fā)射強度確定所述反應(yīng)的 特性； 相對于所述一個或多個巧光計移動所述容器載體W將巧光標準物置于與至少一個巧 光計光學(xué)連通； 啟動所述巧光計W測量與所述巧光計處于光學(xué)連通的所述巧光標準物的巧光發(fā)射強 度； 確定所測量的所述巧光標準物的巧光發(fā)射強度與期望的巧光發(fā)射強度的偏差； 如果所述偏差超出闊值，生成錯誤信號；W及 如果所述偏差沒有超出闊值，繼續(xù)所述儀器的操作。
64. 在一種被配置成根據(jù)來自樣品的巧光發(fā)射的強度來確定所述樣品的特性的儀器 中，其中所述樣品被包含在容器管中，所述容器管被承載在可移動的容器載體上，并且所述 巧光發(fā)射的強度由巧光計測量，所述巧光計相對于所述容器載體固定并且被構(gòu)造和布置成 測量來自包含在由所述容器載體移動到相對于所述巧光計的檢測區(qū)的容器管中的樣品的 巧光發(fā)射的強度，用于使用安裝在所述容器載體上的巧光參考標準物檢測所述巧光計的失 效或性能惡化的自動化方法，所述方法包括W下步驟： (a)相對于所述巧光計移動所述容器載體W周期性地將所述容器管置于所述巧光計的 所述檢測區(qū)，并且使用所述巧光計對來自包含在所述容器管中的所述樣品的巧光發(fā)射的強 度進行一個或多個測量； 化）在執(zhí)行步驟（a)之前或之后，相對于所述巧光計移動所述容器載體W將所述巧光 參考標準物置于與所述巧光計光學(xué)連通，并且測定所述巧光參考標準物的發(fā)射強度的測試 量值； (C)確定步驟化）中測得的所述測試量值與所述巧光參考標準物的預(yù)定基線發(fā)射強度 的偏差； (d) 如果步驟（c)中確定的所述偏差超出闊值，生成錯誤信號；w及 (e) 如果步驟（C)中確定的所述偏差沒有超出闊值，通過重復(fù)步驟（a)至Ij (C)繼續(xù)所述 儀器的操作直至達到停止條件。
65.根據(jù)權(quán)利要求64所述的方法，還包括通過W下步驟確定所述基線發(fā)射強度： 在步驟（a)之前，將所述容器載體相對于所述巧光計移動W將所述巧光參考標準物置 于與所述巧光計光學(xué)連通； 使用所述巧光計測定所述巧光參考標準物的發(fā)射強度的初始量值；W及 將所述初始量值存儲為所述預(yù)定基線發(fā)射強度。
【文檔編號】G01N21/27GK104471375SQ201380038066
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年6月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月14日
【發(fā)明者】H·李, D·奧帕爾斯基, R·E·海因茨, N·D·哈根 申請人:簡·探針公司