CN101218496A - 用于旋转多元荧光探测设备的阀门控制系统 - Google Patents

用于旋转多元荧光探测设备的阀门控制系统 Download PDF

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Abstract

描述了用于在实时PCR(聚合酶链式反应)中探测多个目标物种的技术。例如，一种系统包括数据获取设备和联接到数据获取设备的探测设备。探测设备包括具有多个过程腔室的旋转转盘，所述腔室具有发射不同波长的荧光的多个物种。该设备还包括多个可移除光学模块，所述可移除光学模块在光学方面构成用于激发物种并且捕捉被物种发射的不同波长的荧光。联接到多个可移除光学模块的光导纤维束将荧光从光学模块输送到单独探测器。此外，该设备可以通过定位并且通过利用激光加热阀门而选择性地打开分离腔室的阀门以控制流体在转盘中的流动。

Description

用于旋转多元荧光探测设备的阀门控制系统
技术领域
本发明涉及分析系统，并且更具体地，涉及用于在使用荧光染料探测多个目标物种期间控制流体流动的技术。
背景技术
光学转盘系统经常用于执行各种生物学、化学或者生物化学分析。在典型系统中，可旋转转盘被用作用于存储和处理流体样本例如血液、血浆、血清、尿液或者其它流体的媒介。在一些情形中，在处理期间，转盘中的流体可能需要被从一个位置移动到另一个位置。
一种类型的分析是聚合酶链式反应(PCR)，它经常被用于核酸序列分析。具体地，PCR经常用于DNA定序、纯系、遗传图谱和其它形式的核酸序列分析。
通常，PCR依赖于DNA复制酶在高温下保持稳定的能力。在PCR中有三个主要步骤：变性、退火和延伸。在变性期间，液体试样在大致94℃下被加热。在该过程期间，双链DNA“熔化”打开成为单链DNA并且所有的酶促反应停止。在退火期间，单链DNA被冷却到54℃。在此温度，引物结合或者“退火”到DNA链的端部。在延伸期间，试样被加热到75℃。在此温度，核苷添加到引物并且最终形成DNA模板的补充副本。
现有很多被设计成在PCR期间实时地确定特定DNA和RNA序列在试样中的水平的PCR器械。很多器械基于荧光染料的使用。具体地，很多传统的实时PCR器械探测在PCR产品扩增期间成比例地产生的荧光信号。
传统的实时PCR器械使用不同方法探测不同荧光染料。例如，一些传统PCR器械结合有具有用于在光谱上分析每一种染料的滤光轮的白光源。该白光源为卤钨灯泡，它具有几千小时的最大寿命。滤光轮通常是易于磨损的复杂机电部件。
发明内容
总体上，本发明涉及用于在实时PCR(聚合酶链式反应)中探测多种目标物种的技术，在这里称为多元PCR。具体地，描述了一种多元荧光探测设备，它结合有多个光学模块。每一个光学模块可以被优化用于在离散波带中探测相应荧光染料。换言之，该光学模块可以用于询问不同波长的多个、平行的反应。该反应可能例如在旋转转盘的单独过程腔室(例如，井孔)中进行。另外地，每一个光学模块可以是可移除的以快速地改变设备的探测能力。
该多个光学模块可以通过多支腿光导纤维束被光导地联接到单独探测器。以此方式，可以通过使用多个光学模块和单独探测器例如光电倍增管实现复接。在每一个光学模块中的光学构件可以被选择用于最大化敏感度并且最小化光谱串音，即，来自在另一个光学模块上的一种染料的信号。
该设备也包括用于映射和打开转盘上的阀门的激光阀门控制系统。该激光控制阀门控制系统可以具有两种功率设定。在低功率设定中，该系统发射由传感器通过转盘中的狭槽探测到的激光束以映射转盘相对于旋转该转盘的旋转平台的位置。该映射可以然后被用于定位在转盘上分离两个或者更多个腔室的选定阀门。一旦被定位，则激光控制阀门系统可以在阀门上聚焦更高能量的激光以打开阀门并且允许当转盘旋转时内容物从保持腔室流动到过程腔室。
在一个实施例中，一种设备包括用于旋转具有通过具有阀门的通道从过程腔室分离的保持腔室的转盘的马达和输出第一水平电磁能量以确定转盘位置以及第二水平电磁能量以打开阀门从而允许流体从保持腔室流动到过程腔室的能源。
在另一个实施例中，一种系统包括数据获取设备。该系统还包括联接到数据获取设备的探测设备，其中该探测设备包括用于旋转具有通过具有阀门的通道从过程腔室分离的保持腔室的转盘的马达；输出电磁能量以确定转盘位置并且打开阀门以允许流体从保持腔室流动到过程腔室的能源；以及在探测到电磁能量时输出信号的传感器。
在另外的实施例中，一种方法包括旋转具有通过具有阀门的通道从过程腔室分离的保持腔室的转盘；发射第一水平的电磁能量以确定转盘位置；并且发射第二水平的电磁能量以打开阀门从而允许流体从保持腔室流动到过程腔室。
本发明可以提供一种或者多种优点。例如，激光阀门控制系统可以被用于定位转盘的准确位置并且形成转盘位置的映射。而且，该系统然后可以使用该映射以在转盘上的阀门上定位激光器从而当需要时将其打开。这种自行校正技术可以降低操作时间并且增加激光器准确度。
虽然该设备能够执行实时PCR，该设备也能够当其发生时分析任何类型的生物学反应。该设备能够独立地或者作为选定的组调整每一个反应的温度，并且该设备通过包括在两个或者多个腔室之间的阀门而能够支持反应的多个阶段。
在一些实施例中，该设备可以是便携式的和坚固的以允许在远程区域或者临时实验室中进行操作。该设备可以包括用于实时地分析反应的数据获取计算机，或者该设备可以通过有线或者无线通讯接口将数据传送到另一个设备。
本发明的一个或者多个实施例的细节在下面的附图和说明中给出。从该说明和附图并且从权利要求可以清楚本发明的其它特征、目的和优点。
附图说明
图1是示意多元荧光探测设备的示例性实施例的框图。
图2是示意示例性探测模块的概略图，该模块可以对应于图1荧光探测设备的多个探测模块的任何一个。
图3是示意设备外罩中的一组示例性可移除光学模块正面的透视图。
图4是示意设备外罩中的一组示例性可移除光学模块的透视图。
图5是示意其中一个模块被移除以揭示模块连接器的一组示例性可移除光学模块的前侧面的透视图。
图6是示意示例性的主要可移除光学模块中的构件的透视图。
图7是示意示例性的辅助可移除光学模块中的构件的透视图。
图8示意出设备外罩中的一组示例性可移除光学模块的侧视图，其中激光阀门控制系统位于转盘上的狭槽之上。
图9A和9B示意出可以用于在探测设备中保持试样的两个示例性转盘的腔室和阀门。
图10是更加详细地示意多元荧光探测设备的示例性实施例的框图。
图11是联接到光学纤维束的四根光学纤维的单独探测器的框图。
图12是示意多元荧光探测设备的示例性操作的流程图。
图13是示意用于探测设备的激光阀门控制系统的示例性操作的流程图。
图14A是示意用于探测转盘中的狭槽的内部和外部边缘的示例性方法的定时图。
图14B是转盘中的狭槽的示例图。
图14C是示意用于确定激光阀门控制系统原始位置的示例性方法的定时图。
图15是示意激光阀门控制系统原始位置的示例性确定方法的流程图。
图16和17示出可以用于多元PCR的通常使用的荧光染料的吸收和发射光谱。
图18A和18B示意在PCR分析期间利用单独探测器从两个示例性探测模块获取的原始数据。
图19是示出曾被进行时间偏移调节的数据的曲线图。
图2OA和2OB示出用于从两个示例性探测模块接收的数据的检测限(LOD)。
具体实施方式
图1是示意多元荧光探测设备10的示例性实施例的框图。在所示意的实例中，设备10具有提供用于对四种不同染料进行光学探测的四个“通道”的四个光学模块16。具体地，设备10具有在任何给定时间激发旋转转盘13的不同区域并且从染料采集发射的不同波长的荧光能量的四个光学模块16。结果，模块16可以被用于询问在试样22中发生的多个平行的反应。
该多个反应可以例如在旋转转盘13的单独腔室中同时地发生。当转盘13旋转时，每一个光学模块16询问试样22并且采集不同波长的荧光能量。例如，模块16内的激发源可以被顺序地启动一段足以采集相应波长数据的时间。即，光学模块16A可以被启动一段时间以用于采集在被选定用于相应于第一反应的第一染料的第一波长范围的数据。激发源然后可以被停止，并且模块16B中的激发源可以被启动以在被选定用于相应于第二反应的第二染料的第二波长范围询问试样22。该过程继续直至已经从所有光学模块16捕获数据。在一个实施例中，光学模块16内的每一个激发源被启动一段大致两秒的初始时间以达到稳定状态，随后是一段持续转盘13的10-50转的时长的询问时间。在其它实施例中，激发源可以一段更短(例如，1或2微秒)或者更长时间被定序。在一些实施例中，多于一个的光学模块可以同时地启动以用于对试样22进行并发询问而不停止转盘13的旋转。
虽然示意出单独试样22，但是转盘13可以具有容纳试样的多个腔室。光学模块16能够以不同波长询问不同腔室中的一些或者所有腔室。在一个实施例中，转盘13包括围绕转盘13的周边间隔的96个腔室。利用96腔室的转盘和四个光学模块16，设备10能够从384个不同物种获取数据。
在一个实施例中，光学模块16包括激发源，该激发源是廉价的高功率发光二极管(LED)，其能够以各种波长在商业上获得并且具有长的寿命(例如，100,000小时或者更长)。在另一个实施例中，传统卤素灯泡或者水银灯可以被用作激发源。
如示意于图1中，每一个光学模块16可以被联接到光导纤维束14的一个支腿。光导纤维束14提供用于从光学模块16采集荧光信号而不损失敏感度的柔性机构。通常，光导纤维束包括并排放置，在端部处联结到一起并且被包裹在柔性护套中的多根光学纤维。可替代地，光导纤维束14可以包括具有公共端部的较小数目的离散的、大直径的或者玻璃或者塑料的多模式纤维。例如，对于四光学模块设备，光导纤维束16可以包括四根离散的多模式纤维，每一根具有1mm的纤芯直径。纤维束的公共端部含有被联结到一起的该四根纤维。在该实例中，探测器18的孔隙可以为8mm，这足以用于联接到四根纤维。
在该实例中，光导纤维束14将光学模块16联接到单独探测器18。光学纤维输送通过光学模块16采集的荧光并且有效地将捕捉到的光线分配到探测器18。在一个实施例中，探测器18是光电倍增管。在另一个实施例中，探测器可以在单独探测器中包括多个光电倍增器元件，每一根光学纤维具有一个。在其它实施例中，可以使用一个或者多个固态探测器。
使用单独探测器18是有利的，因为它允许使用高度敏感的并且可能昂贵的探测器(例如，光电倍增器)，然而保持具有最低成本，因为仅需使用一个探测器。在这里讨论了单独探测器；然而，可以包括一个或者多个探测器以用于探测更多种染料。例如，四个另外的光学模块16和第二探测器可以被添加到该系统以允许探测从一个转盘发射的八种不同的波长。在2005年7月5日提交的题目为“MULTIPLEXFLUORESCENCE DETECTION DEVICE HAVING FIBER BUNDLECOUPLING MULTIPLE OPTICAL MODULES TO A COMMONDETECTOR(具有将多个光学模块联接到公共探测器的纤维束的多元荧光探测设备)”的美国专利申请系列No.11/174,755中公开了一种联接到与旋转转盘13一起使用的单独探测器的示例性光导纤维束。
光学模块16可从该设备移除并且易于与被优化用于在不同波长进行询问的其它光学模块互换。例如，光学模块16可以被物理地安装在模块外罩的位置内。每一个光学模块16可以沿着与光学模块的一个或者多个标记(例如引导销)相配合的引导件(例如凹槽)被容易地插入外罩的相应位置中。每一个光学模块16可以利用弹簧锁、磁铁、螺钉或者其它紧固设备被固定在托架内。每一个光学模块包括用于联接到光导纤维束14的一个支腿的光学输出端口(示于图6和7中)。该光学输出端口可以具有联接到支腿的螺纹连接器的螺纹端部。可替代地，可以使用允许光导纤维束14可滑动地接合并且从光学输出端口脱离的“快速连接”形式(例如，具有o形环和制动销的可滑动连接)。而且，每一个光学模块16可以具有当被完全插入时电联接到控制单元23的一个或者多个电触垫或者挠性电路。在于2005年7月5日提交的题目为“MULTIPLEX FLUORESCENCE DETECTION DEVICEHAVING REMOVABLE OPTICAL MODULES(具有可移除光学模块的多元荧光探测设备)”的美国专利申请系列No.11/174,754中描述了用于旋转转盘13的示例性可移除光学模块。
设备10的模块化结构允许设备容易地适用于在给定分析环境中使用的所有的荧光染料，例如多元PCR。可以用于设备10中的其它化学品包括Invader(Third Wave，Madison，Wisconsin)，Transcripted-mediated Amplification(GenProbe，San Diego，California)，荧光标记酶联免疫吸附分析物(ELISA)或者荧光原位杂交(FISH)。设备10的模块化结构可以提供另一种优点，即通过对于小的波长特定目标范围选择相应激发源(未示出)和激发与探测过滤器从而选择性地激发并且探测多元反应中的相应染料，每一个光学模块16的敏感度可被优化。
为了进行示例，设备10被示意为4色多元布置，但是或多或少的通道可被用于适当的光导纤维束14。这种模块化设计允许使用者通过简单地将另一个光学模块16添加到基部20并且将光导纤维束14的一个支腿插入该新的光学模块中而在现场容易地升级设备10。光学模块16可以具有识别光学模块并且将校正数据下载到内部控制模块或者设备10的其它内部电子器件(例如，控制单元23)中的集成电子器件。
在图1的实例中，试样22被容纳在转盘13的腔室中，该转盘在控制单元23的控制下被安装在旋转平台上。狭槽传感器触发器27提供控制单元23用来在转盘旋转期间将数据获取设备21与腔室位置同步化的的输出信号。狭槽传感器触发器27可以是机械、电气、磁性或者光学传感器。例如，如在下面更加详细描述的，狭槽传感器触发器27可以包括光源，该光源发射通过贯通转盘13形成的狭槽的光束，在转盘的每次旋转中均探测该光束。作为另一个实例，狭槽传感器触发器可以感测反射光线以用于通过模块16和探测器18将转盘13的旋转和数据获取同步化。在其它实施例中，除了或者用于替代狭槽，转盘13可以包括薄片、凸起或者反射表面。狭槽传感器触发器27可以使用任何物理结构或者机构以定位转盘13旋转时的径向位置。光学模块16可以被物理地安装在旋转平台25的上方。结果，光学模块16在任一时刻均与不同腔室交迭。
探测设备10还包括用于调整转盘13上的试样22的温度的加热元件(未示出)。加热元件可以包括被容纳于反射外罩中的柱形卤素灯泡。反射腔室成形为将来自灯泡的辐射聚焦到转盘13的径向部分上。通常，当转盘13旋转时转盘13的被加热区域可包括环形圈。在该实施例中，反射外罩的形状可以是允许准确聚焦的椭圆形和球形几何形状的组合。在其它实施例中，反射外罩可以具有不同形状或者灯泡可以宽广地照射更大的区域。在其它实施例中，反射外罩可以成形为将来自灯泡的辐射聚焦到转盘13的单独区域上，例如含有试样22的单独过程腔室。
在一些实施例中，加热元件可以加热空气并且迫使热空气处于一个或者多个试样之上以调整温度。另外地，试样可以被转盘直接地加热。在此情形中，加热元件可以位于平台25中并且热耦合到转盘13。当通过控制单元23控制时，加热元件中的电阻可以加热转盘的选定区域。例如，一个区域可以包含一个或者多个腔室，可能整个转盘。在于2005年7月5日提交的名称为“HEATING ELEMENT FOR AROTATING MULTIPLEX FLUORESCENCE DETECTION DEVICE(用于旋转多元荧光探测设备的加热元件)”的美国专利申请系列No.11/174,691中描述了用于旋转转盘13的一种示例性加热元件。
可替代地，或者另外地，设备10也可包括冷却构件(未示出)。风扇被包括在设备10中以将冷空气即室温空气供给到转盘13。可能需要冷却以适当地调整试样温度并且在实验结束之后存储试样。在其它实施例中，冷却构件可以包括在平台25和转盘13之间的热耦合，因为平台25当需要时可以降低其温度。例如，一些生物学试样可以被存储在4摄氏度下以降低酶的活性或者蛋白质变性。
探测设备10也可能够控制容纳于过程腔室中的反应物种。例如，有益的是将某些物种加载到过程腔室中以产生一个反应并且此后一旦第一反应已经终止则将另一物种添加到该试样。阀门控制系统可以被用来控制从过程腔室分离内部保持腔室的阀门，由此在转盘13旋转期间控制物种向腔室的添加。阀门控制系统可以被定位于光学模块16内或者安装到光学模块16或者独立于光学模块。在激光器的正下方，在转盘13的下面，可以是用于相对转盘13定位激光器的激光传感器。
在一个实施例中，阀门控制系统包括能够与传感器相结合在两个或者多个功率水平被驱动的近红外(NIR)激光器。在低功率设定下，例如，通过感测由激光器发射通过转盘13中的狭槽的NIR光线的传感器，激光器可以被用于定位转盘13并且对准选择阀门。一旦对准的阀门旋转到位，则控制单元23命令激光器输出高功率能量的短脉冲以加热阀门并且打开对准的阀门。能量脉冲例如通过刺破、熔化或者切除在阀门中形成空穴，使得阀门打开并且允许流体通过通道从内部保持腔室流动到外部过程腔室。在一些实施例中，转盘13可以具有各种尺寸和材料的多个阀门以顺序产生多个反应。当利用具有多个腔室阀门的转盘时，可以使用不止一套阀门控制系统。
数据获取设备21可以或者顺序地或者并行地对每一种染料从设备10采集数据。在一个实施例中，数据获取系统21从光学模块16顺序地采集数据，并且通过利用从狭槽传感器触发器27接收的输出信号测得的用于每一个光学模块的触发器延迟而纠正空间交迭。
设备10的一种应用是实时PCR，但是在这里描述的技术可以被延伸到利用多个波长的荧光探测的其它平台。利用加热元件和离心驱动的微观流体器件，设备10可以结合快速热循环以用于隔离、放大和探测核酸。通过使用多元荧光探测，可以并行地探测和分析多个目标物种。
对于实时PCR，在三种通用技术的一种技术中荧光被用于测量扩增量。第一种技术是使用染料，例如Sybr Green(Molecular Probes，Eugene，Oregon)，在联结到双链DNA时，其荧光增强。第二种技术使用荧光标记探针，当联结到扩增的目标序列(杂交探针、细销探针等)时，其荧光改变。该技术类似于使用双链DNA联结染料，但是更加特别，因为探针仅仅联结到目标序列的特定部分。第三种技术是使用水解探针(TaqmanTM，Applied BioSystems，Foster City California)，其中在PCR的延伸阶段期间聚合酶的核酸外切酶作用从探针裂开淬火分子，使其具有荧光活性。
在每一种方法中，荧光与放大的目标浓度成线性比例。在PCR反应期间，数据获取系统21测量来自探测器18的输出信号(或者可替代地通过控制单元23任意地采样并且通讯)以近乎实时地观察扩增。在多元PCR中，多个目标利用独立测量的不同染料标记。通常的讲，每一种染料将具有不同的吸收和发射光谱。因此，光学模块16可以具有在光学方面被选择用于在不同波长询问试样22的激发源、透镜和有关过滤器。
在例如共同受让的题目为“ENHANCED SAMPLE PROCESSINGDEVICES SYSTEMS AND METHODS(增强的试样处理设备、系统和方法)”的美国专利No.6,734,401(Bedingham等)和题目为“SAMPLEPROCESSING DEVICES(试样处理设备)”的美国专利申请公开No.US2002/0064885中描述了适用于与本发明一起使用的适当的构造技术或者材料的一些实例。在例如于2000年6月28日提交的并且题目为“THERMAL PROCESSING DEVICES AND METHODS(热处理设备和方法)”的美国临时专利申请系列No.60/214,508；2000年6月28日提交的并且题目为“SAMPLE PROCESSING DEVICES，SYSTEMS AND METHODS(试样处理设备、系统和方法)”的美国临时专利申请系列No.60/214,642；2000年10月2日提交的并且题目为“SAMPLE PROCESSING DEVICES，SYSTEMS AND METHODS(试样处理设备、系统和方法)”的美国临时专利申请系列No.60/237,072；2001年1月6日提交并且题目为“SAMPLE PROCESSING DEVICES，SYSTEMS AND METHODS(试样处理设备、系统和方法)”的美国临时专利申请系列No.60/260,063；2001年4月18日提交并且题目为“ENHANCED SAMPLE PROCESSING DEVICES，SYSTEMS ANDMETHODS(增强的试样处理设备、系统和方法)”的美国临时专利申请系列No.60/284,637；以及题目为“SAMPLE PROCESSING DEVICESAND CARRIERS(试样处理设备和载体)”的美国专利申请公开No.US2002/0048533中可以找到其它可用设备构造。在例如题目为“CENTRIFUGAL FILLING OF SAMPLE PROCESSING DEVICES(试样处理设备的离心填充)”的美国专利No.6,627,159(Bedingham等)中可以找到其它可能的设备构造。
图2是示意示例性光学模块16A的概略图，该模块可以对应于图1的光学模块16的任一个。在该实例中，光学模块16A具有高功率激发源、LED30、准直透镜32、激发过滤器34、二向色滤光片36、聚焦透镜38、探测过滤器40，以及透镜42以将荧光聚焦到光导纤维束14的一个支腿中。因此，来自LED30的激发光线通过准直透镜32被准直、通过激发过滤器34被过滤、通过二向色滤光片36被透射，并且通过聚焦透镜38被聚焦到试样22中。由试样发射的所产生的荧光被相同聚焦透镜38收集、被二向色滤光片36反射，并且在被聚焦到光导纤维束14的一个支腿中之前被探测过滤器40过滤。光学纤维束14然后将光线发送到探测器18。
基于将和光学模块16A一起使用的多元染料的具体吸收和发射频带选择LED30、准直透镜32、激发过滤器34、二向色滤光片36、聚焦透镜38、探测过滤器40和透镜42。以此方式，多个光学模块16可以被构造并且装载到设备10中以对准不同染料。
表1列出可以被用在用于各种荧光染料的4通道多元荧光探测设备10中的示例性组分。FAM、HEX、JOE、VIC、TET、ROX是Applera，Norwalk，California的商标。Tamra是AnaSpec，SanJose，California的商标。TexasRed是Molecular Probes的商标。Cy 5是Amersham，Buckinghamshire，UnitedKingdom的商标。
表1
    光学模块 LED     激发过滤器     探测过滤器  染料
    1 蓝色     475nm     520nm  FAM，Sybr Green
    2 绿色     530nm     555nm  HEX，JOE，VIC，TET
    3 橙色     580nm     610nm  TAMRA，ROX，Texas Red
    4 红色     630nm     670nm  Cy 5
所述模块化、多元探测结构的一个优点在于优化用于多种染料的探测的灵活性。可以想到地，使用者可以储备可根据需要而被插入设备10中的多种不同的光学模块，其中可在任何时间使用N个，其中N是该设备支持的最大通道数目。因此，设备10和光学模块16可以与任何荧光染料和PCR探测方法一起使用。更大的光导纤维束可以被用于支持更大数目的探测通道。而且，多个光导纤维束可以同多个探测器一起使用。例如，两个4支腿光导纤维束可以同八个光学模块16和两个探测器18一起使用。
图3是示意设备外罩中的一组示例性可移除光学模块的正面的透视图。在图3的实例中，设备10包括基臂44和模块外罩46。主要光学模块48、辅助光学模块52和辅助光学模块56被容纳于模块外罩46中。光学模块48、52和56分别产生光学输出光束43、49、53和57，它们顺序地激发转盘13的不同过程腔室。换言之，输出光束43、49、53和57与转盘13的曲率一致从而每一个激发含有过程腔室的转盘的相同径向位置。光学模块48含有两个光学通道，其每一个输出不同光束43和49。狭槽传感器触发器27包括产生被探测器33探测的光线35的红外光源31。
光学模块48、52和56中的每一个分别包括用于接合模块外罩46的相应的释放杠杆50、54或者58。每一个释放杠杆可以提供向上的偏压以接合形成于模块外罩46中的相应弹簧锁。技术员或者其它使用者分别按下释放杠杆50、54或者58，从而解锁并且从模块外罩46移除光学模块48、52或者56。条形码阅读器29包括用于识别转盘13的激光器62。
基臂44从探测设备10延伸并且为模块外罩46和光学模块48、52和56提供支撑。模块外罩46可以被牢固地安装在基臂44的顶部。模块外罩46可以具有适于接收光学模块48、52和56中相应一个的位置。虽然为了示例性目的关于模块外罩46进行描述，但是探测设备10的模块外罩46可以具有用于接收光学模块48、52和56的多个位置。换言之，无需为光学模块48、52和56使用单独的外罩。
模块外罩46的每一个位置可以具有一个或者多个轨道或者引导件，当技术员或者其它使用者插入光学模块时，其有助于在该位置中正确地定位相关光学模块。这些引导件可以沿着每一个位置的顶部、底部或者侧部定位。光学模块48、52和56的每一个可以包括与模块外罩46的多个位置的引导件或者轨道相配合的引导件或者轨道。例如，模块外罩46可以具有与光学模块48、52和56中的凹入引导件相配合的突出引导件。
在一些实施例中，模块外罩46可以不完全地包围光学模块48、52和56的每一个。例如，模块外罩46可以提供安装点以将光学模块48、52和56的每一个固定到基臂44，但是每一个光学模块的一些部分或者全部可以被暴露。在其它实施例中，模块外罩46可以完全的包围光学模块48、52和56的每一个。例如，模块外罩46可以包括在光学模块48、52和56上关闭的单独的门，或者用于每一个模块的各自的门。本实施例可以适用于其中模块较少被移除或者探测设备10经受极端环境条件的应用中。
技术员可以容易地移除光学模块48、52或者56的任何一个，并且这可以通过使用仅仅一只手完成。例如，技术员可以将他的或者她的食指停靠于在光学模块52的释放杠杆54下面定位的模制唇突之下。技术员的拇指可以然后压下释放杠杆54以从模块外罩46释放光学模块52。当在拇指和食指之间抓持光学模块52时，技术员可以拉回光学模块以从探测设备10移除光学模块。其它方法可以被用于移除光学模块48、52和56的每一个，包括利用双手移除的方法。可以利用一只或者两只手以相反的方式实现光学模块48、52和56的任何一个的插入。
在图3的实例中，两个光学模块的构件被结合以形成主要光学模块48。主要光学模块48可以含有产生两种不同波长光线的光源和用于从转盘13中的试样探测每一种不同波长的荧光的探测器。因此，主要光学模块48可以连接到光导纤维束14的两个支腿。以此方式，主要光学模块48可以被视为具有两个独立光学激发和采集通道的双通道光学模块。在一些实施例中，主要光学模块48可以含有用于多于两个的光学模块的光学构件。在其它情形中，模块外罩46含有多个(例如，两个或者更多个)单通道光学模块，例如辅助光学模块52和56。
如图3中所示，主要光学模块48也可含有用于激光阀门控制系统51(位于光学模块48中)的构件。激光阀门控制系统51通过靠近转盘13的外部边缘的小的狭槽探测转盘13的位置。探测器(未示出)探测低功率激光55以映射转盘13相对于旋转该转盘的马达的位置。控制单元23使用该映射以在转盘13上定位阀门(未示于图3中)并且将对准的阀门旋转到位以经由激光阀门控制系统51打开。
一旦对准的阀门在位，则激光阀门控制系统51使用一个或者多个高功率的短脉冲在该阀门上聚焦激光55。当转盘13旋转时，短脉冲例如通过刺破、熔化或者切除阀门而在对准的阀门中形成空穴，允许内部保持腔室的内容物流动到外部过程腔室。探测设备10然后可以监视过程腔室中的随后的反应。腔室中的内容物可以包括处于流体或者固体状态中的物质。
在一些实施例中，激光阀门控制系统51可以被容纳于单通道光学模块，例如辅助光学模块54或者辅助光学模块56中。在其它实施例中，激光阀门控制系统51可以独立于光学模块48、52或者56的每一个而被安装到探测设备10。在此情形中，激光阀门控制系统51可以是可移除的并且适于接合模块外罩46或者探测设备10的不同外罩中的一定位置。
在图3的实例中，狭槽传感器触发器27在转盘13的任一侧上靠近可移除模块。在一个实施例中，狭槽传感器触发器27含有发射红外(IR)光线35的光源31。当转盘13中的狭槽允许光线通过转盘到达探测器33时，探测器33探测IR光线35。控制单元23使用探测器33产生的输出信号以将从光学模块48、54和56的数据获取与转盘13的旋转同步化。在一些实施例中，在设备10操作期间，狭槽传感器触发器27可以从基臂44延伸以到达转盘13的外部边缘。在其它实施例中，机械探测器可以被用于探测转盘13的位置。
条形码阅读器29使用激光器62以读出位于转盘13的侧边缘上的条形码。条形码识别转盘13的类型以允许设备10进行适当的操作。在一些实施例中，条形码可以识别实际转盘以帮助技术员从多个转盘13跟踪具体试样的数据。
光学模块48、52和56的所有表面构件可由聚合物、合成物或者金属合金构成。例如，高分子量聚亚安酯可以被用于形成表面构件。在其它情形中，可以形成铝合金或者碳纤维结构。在任何情形中，该材料是耐热、耐疲劳、耐应力和耐腐蚀的。由于探测设备10可能与生物学材料形成接触，因此当腔室内容物从转盘13泄漏时该结构能够被消毒。
图4是示意探测设备10的模块外罩46中的一组示例性可移除光学模块48、52和56的透视图。在图4的实例中，基臂44支撑条形码阅读器29以及联结于模块外罩46中的可移除光学模块48、52和56。转盘13位于光学模块48、52和56的下面，并且试样22在不同时刻位于每一个模块的相应光学路径的下面。
在模块外罩46中，可以看到辅助模块56和主要光学模块48的前部。辅助模块56含有模制唇突59和释放杠杆58。如前所述，当移除或者将模块插入模块外罩46中时，模制唇突59可以被用于抓持模块56。所有的光学模块48、52和56可以具有相应的模制唇突和释放杠杆，或者单独的释放杠杆可以被用于移除所有的光学模块。在一些实施例中，光学模块48、52和56可以具有用于抓持模块的不同构件。例如，光学模块48、52和56的每一个可以具有用于沿着竖直或者水平方向从模块外罩46移除相应模块的手柄。
光学模块48、52和56在模块外罩46中的位置可以被固定以在任何特定的时刻分别地激发转盘13中的不同试样。例如，主要光学模块48可以定位成比偏移到主要模块任一侧的位置处的辅助光学模块52和56稍微得更加朝向基臂44。而且，光学模块48、52和56可以沿着水平方向偏移(在图4中用箭头示意，其中X是外部光束从内部光束偏移的距离)从而模块产生的激发光束与转盘13的曲率一致。在该布置中，当转盘13旋转时由光学模块48、52和56产生的光束穿越相同路径，由此激发并且从沿着该路径定位的过程腔室采集光线。在其它实施例中，光学模块48、52和56排列成使得激发光束围绕旋转转盘13穿越不同路径。
在该实例中，基臂44具有延伸到模块外罩46中的电触板66。在模块外罩46内，电触板66可以具有用于光学模块48、52和56的每一个的电触点。电触板66可以被电联接到控制单元23。在一些实施例中，光学模块48、52和56的每一个可以具有连接到控制单元23的分别的相关电触板。
光导纤维联接器68将光导纤维束14的一个支腿联接到光学模块56的光学输出端口。虽然未示出，但是光学模块48、52和56的每一个均包括适于接合安装到模块外罩46的相应光导纤维联接器的光学输出端口。在光导纤维联接器68和光导纤维束14的支腿之间的连接可以是螺钉锁，卡扣封闭或者摩擦配合。
条形码阅读器29产生用于读出转盘13的条形码的激光64。激光64沿袭一条直接路径，在此处它与转盘13的外部边缘相互作用。光线64可以分布成一次覆盖转盘13的较大区域。当转盘低速旋转时，条形码阅读器29读出转盘13上的条形码。在其它实施例中，条形码阅读器29可以在操作期间周期性地读出条形码以确保新的转盘尚未被装载到设备10中。在其它实施例中，条形码阅读器29可以探测转盘13上的多于一个的条形码。
在一些实施例中，基臂44是可相对于转盘13移动的。在此情形中，基臂44能够被构造成探测在不同尺寸的转盘上的试样或者位于转盘13内部的试样。例如，通过将基臂44进一步移动远离转盘13的中心，可以使用含有更多过程腔室或者更大过程腔室的更大转盘。模块外罩46也可具有能够对光学模块48、52或者56的每一个进行构造的位置从而每一个模块能够围绕转盘13移动到过程腔室的一个或者多个圆形路径。
图5是示意一组示例性可移除光学模块的前侧面的透视图，其中一个模块被移除以揭示模块连接器。具体地，模块外罩46未被示于图5中，并且光学模块56已被移除以揭示光学模块52和48以及用于被移除的模块56的连接。
光学模块56的释放杠杆58(图3)牢固地联结到安装到基臂44的联结柱69。在该实例中，联结柱69延伸到光学模块56中并且联接到释放杠杆58。在其它实施例中，其它联结机构可以被用于将光学模块56固定到基臂44，例如螺钉或者卡扣固定设备。
基臂44在模块外罩46内提供用于接收并且接合被插入后的光学模块56的两种不同操作连接。具体地，基臂44提供电触板66，它包括用于联接到被容纳于光学模块56中的电接触(未示出)的电连接70。电连接70允许控制单元23与模块56中的电构件通讯。例如，模块56可以包括电路、硬件、固件或者其任意组合。在一个实例中，内部电构件可以存储并且向控制单元23输出唯一的识别信息，例如系列号。可替代地，或者另外地，电构件可以提供描述被容纳于可移除模块56内的光学构件的特定特征的信息。例如，电构件可以包括可编程只读存储器(PROM)、闪存、或者其它内部或者可移除存储介质。其它实施例可以包括一组电阻器、电路或者嵌入处理器以用于向控制单元23输出光学模块48、52或者56的唯一讯号。在另一个实例中，光学模块56可以包括激光源和形成激光阀门控制系统即激光阀门控制系统51的部分的其它构件。
电触板66可以被移除并且利用与不同的可移除光学模块相关的另一个型号替代。这种选择可以支持设备性能的升级。在其它实施例中，连接70可以具有或多或少的连接销。
此外，基臂44和模块外罩46在用于接收光学模块56的位置中提供光学通道72。光学通道72连接到与光导纤维束14的支腿对接的光导纤维联接器68(图4)。光学通道72插入光学模块56内的位置中。由光学模块56捕获的光线可以被引导通过光学通道72、光导纤维联接器68和光导纤维束15并到达探测器。在这些连接之间的零件可以被紧固以保证光线并不脱离或者进入光学路径。
在一些实施例中，能够以不同构造布置到光学模块56的连接。例如，该连接可以被定位在另一个位置中以用于从另一个方向接收光学模块56。在其它实施例中，电连接可以被定位在光学模块56的一侧上，而光学连接被定位在模块56的第二表面上。在任意情形中，定位于模块外罩46的位置中的电光连接容纳可移除光学模块，即，在该实例中的光学模块56。
在图5中描述的模块56的光电连接可以被用于任何模块，包括光学模块48和52。此外，用于每一个光学模块的连接可以是不同的。因为连接可以被改进以用于联接所需的可移除光学模块，因此插入模块外罩46的特定位置中的任何特定光学模块所使用的连接可以随时改变。
图6是示意示例性的主要可移除光学模块48中的构件的透视图。在图6的实例中，主要光学模块48包括释放杠杆50、枢转销51和弹簧锁74。内部外罩78将模块48的每一侧分离并且含有连接到条带81的电触垫80。光学构件包括LED82、准直透镜84、激发过滤器86、二向色滤光片88、聚焦透镜90、探测过滤器92和透镜94。光学输出端口17联接到光导纤维束14的支腿。用于第二光学通道(未示出)的一组单独的光学构件定位在内部外罩78的另一侧上。此外，主要模块48包括连接器96、激光二极管98和聚焦透镜100作为由控制单元23控制的激光阀门控制系统51的一部分。
释放杠杆50通过枢转销61被联结到光学模块48。枢转销61允许释放杠杆50围绕销轴线旋转。当释放杠杆50被压下时，臂63逆时针旋转以升高弹簧锁74。一旦弹簧锁74被升高，则光学模块48可以自由地从模块外罩46移除。可以存在保持作用于释放杠杆50偏压力以保持弹簧锁74处于降下的位置中的弹簧或者其它机构。在一些实施例中，可以围绕枢转销61设置弹簧以提供将弹簧锁74保持在降下的或者锁定的位置中的力矩臂。在其它实施例中，其它安装机构可以被添加或者用于替代所述杠杆。例如，可以通过一个或者多个螺钉或者销将光学模块48联结到模块外罩46。
安装板76可以被安装在光学模块48中以用于联结通讯条带81和LED82。条带81连接到电触垫80并且提供在触垫和光学模块48中的电构件之间的连接。触垫80和条带81可以输送主要光学模块48的两侧所需要的信息，包括激光阀门控制系统51和任何内部存储器或者其它存储介质。条带81可以是柔性的以用于在光学模块48中交织。条带81可以含有多根电导丝以在电构件和控制单元23之间传递信号和/或向电构件供电。在一些实施例中，每一个电构件可以具有连接该构件与控制单元23的独立电缆。当从外罩移除光学模块48时，技术员可能需要将电缆或者挠性电路从模块外罩46断开。
在一些实施例中，光学模块48可以含有用于探测来自转盘13的光线的探测器和用于处理并且存储数据的电子器件。电子器件可以含有遥测电路用于以无线方式向控制单元23传送代表所探测到的光线的数据。可以利用红外光线、无线电频率、蓝牙或者其它遥测技术进行无线通讯。光学模块48也可包括电池以向电子器件供电，电池可以通过控制单元23充电。
LED82被附接到安装板76并且电联接到条带81。LED82产生预定波长的激发光线49以激发试样22。由第二光学通道(未示出)产生激发光线43。在光线49离开LED82之后，在光线进入激发过滤器86之前，光线通过准直透镜84被展开。一个波长频带的光线49通过二向色滤光片88并且被聚焦透镜90聚焦到试样上。光线49激发试样并且荧光由聚焦透镜90采集并且被二向色滤光片88分配到探测过滤器92。所形成的波长频带的光线被透镜94采集并且分配到光学输出端口17，在此处被采集的荧光进入光导纤维束14的支腿以用于输送到探测器18。
内部外罩78可以支撑在激发试样并且检测对于选定波长探测由试样发射的荧光中包括的所有构件。在内部外罩78的另一侧上，可以包括类似构造的光学构件以产生不同波长的光线并且探测相应不同的荧光波长。将每一侧分离可以消除从一侧进入另一侧的光学通道中的光线污染。
激光阀门控制系统51的构件可以被部分地容纳于模块48的每一侧之间，该构件包括连接器96、激光二极管98和聚焦透镜100。内部外罩78可以对这些构件提供物理支撑。条带81连接到连接器96以用于向激光源传递驱动信号和电力。激光二极管98连接到连接器96并且产生用于打开转盘13上的阀门的激光能量55。激光二极管98向聚焦透镜100分配这种近红外(NIR)光线以用于将激光能量55引导至转盘13上的特定阀门。NIR传感器可以被定位于转盘13下方以用于定位需被打开的具体阀门。在其它实施例中，这些构件可以独立于光学构件被容纳。
在一些实施例中，激光阀门控制系统51的发射透镜98和聚焦透镜100可以被容纳于单通道光学模块中，例如辅助光学模块52和56中(图3)。
图7是示意可以被容易地从探测设备10移除或者插入其中的示例性辅助光学模块中的构件的透视图。在图7的实例中，类似于主要光学模块48，光学模块56包括释放杠杆58、枢转销59和弹簧锁102。光学模块56也包括连接到条带107的电触垫106。条带107也可被连接到安装板104。类似于主要光学模块48，光学构件包括LED108、准直透镜110、激发过滤器112、二向色滤光片114、聚焦透镜116、探测过滤器118和透镜120。光学输出端口19联接到光导纤维束14的支腿。
释放杠杆58通过枢转销65联结到光学模块56。枢转销65允许释放杠杆围绕销轴线旋转。当释放杠杆58被压下时，臂67逆时针旋转以升高弹簧锁102。一旦弹簧锁102被升高，则光学模块56可以从模块外罩46自由移除。可以存在保持作用于释放杠杆58的偏压力以保持弹簧锁102处于降下的位置中的弹簧或者其它机构。可替代地，弹簧可以位于弹簧锁102的上方。在一些实施例中，可以围绕枢转销65设置弹簧以提供将弹簧锁102保持在降低的或者被锁定的位置中的力矩臂。在其它实施例中，其它安装机构可以被添加或者用于替代所述杠杆。例如，光学模块56可以通过一个或者多个螺钉或者销被联结到模块外罩46。
安装板104可以被安装在光学模块56中以用于联结通讯条带107和LED108。条带107连接到电触垫106并且提供在垫片和光学模块56中的电构件之间的连接。触垫106和条带107可以输送操作光学构件所需要的信息。条带107可以是柔性的以用于在光学模块56中交织。条带107可以含有多根电导丝以在构件和控制单元23之间传递信号和/或向电构件供电。在一些实施例中，每一个电构件可以具有连接该构件与控制单元23的独立电缆。当从外罩移除光学模块56时，技术员可能需要将电缆或者挠性电路从模块外罩46断开。
在一些实施例中，光学模块56可以含有用于探测来自转盘13的光线的探测器和用于处理并且存储数据的电子器件。电子器件可以含有遥测电路用于以无线方式向控制单元23传送代表所探测到的光线的数据。可以利用红外光线、无线电频率、蓝牙或者其它遥测技术进行无线通讯。光学模块56也可包括电池以向电子器件供电，该电池可以通过控制单元23充电。
LED108被附接到安装板104并且电联接到条带107。LED108产生预定波长的激发光线101以激发试样22。在光线101离开LED108之后，在光线进入激发过滤器112之前，光线通过准直透镜110被展开。一个波长频带的光线101通过二向色滤光片114并且被聚焦透镜116聚焦到试样上。光线101激发试样并且荧光由聚焦透镜116采集并且被二向色滤光片114分配到探测过滤器118。所产生的波长频带的光线被透镜120采集并且分配到光学输出端口19，在此处被采集的荧光进入光导纤维束14的支腿以用于输送到探测器18。
辅助光学模块56也可含有激光阀门控制系统51的构件。激光阀门控制系统51可以是用于设备10中的唯一系统或者多个激光阀门控制系统中的一个。用于该系统的构件可以类似于在图6的光学模块48中描述的构件。
辅助光学模块56的构件可以类似于任何辅助光学模块或者任何用于发射和探测一个波长频带的光线的光学模块。在一些实施例中，该构件的构造可以被改变以适应不同试验性应用。例如，任何光学模块可以被改进以从不同方向插入或者在相对于转盘13的不同位置处被置于设备中。在任意情形中，光学模块是可移除的以提供设备10的改进灵活性。
图8示意出设备外罩中的一组示例性可移除光学模块48、52和56的侧视图，其中激光阀门控制系统位于转盘上的狭槽上方。图8的实例类似于图4。然而激光阀门控制系统51已经被定位成通过转盘13中的狭槽75对准来自能量源即激光二极管的激光71。当光线通过狭槽75时，传感器73探测到激光71。
门架(未示出)相对于转盘13的中心沿着水平方向(在图8中箭头所示)移动模块外罩46和所含的光学模块48、52和56。激光71可以由激光器在减小的电流下发射以产生用于在转盘13中定位狭槽75的低功率近红外(NIR)光线。在一些情形中，门架可以沿着水平方向平移模块外罩46同时激光阀门控制系统51输出激光71从而定位狭槽75。
一旦激光行进通过狭槽75，则传感器73可以探测到激光71，使得传感器73向控制单元23输出代表感测到的NIR激光71的电信号。当从传感器73接收到电信号时，控制单元23将感测到的转盘位置映射到旋转平台25的已知位置并且构造用于识别转盘13的每一个阀门相对于旋转平台25的已知位置的位置的位置映射。控制单元23可以随后使用所构造的位置映射以移动激光器、旋转转盘或这两者，从而对准转盘13的所需阀门。在其它实施例中，传感器73可以被定位在转盘13与激光阀门控制系统51相同的一侧上以探测来自转盘13的一个或多个反射部分的激光71。
当在选定阀门之上定位激光阀门控制系统51时，控制单元23命令激光阀门控制系统发送高功率能量的短脉冲以打开选定阀门。阀门可以利用聚合物或者类似材料构造，该材料吸收使得聚合物破裂的被发射的电磁能量，即激光71，由此打开在内部保持腔室和外部过程腔室之间的通道。可以使用其它能源(例如，无线电频率能源)，并且可以选择吸收所产生的能量并且破裂(即，打开)的材料。一旦阀门被打开，则转盘13的旋转将相应的内部保持腔室的内容物引导到相应的外部过程腔室。
在一些实施例中，激光阀门控制系统51和狭槽传感器触发器27可以通讯以用于有效地定位转盘13。例如，狭槽传感器触发器27可以通过感测狭槽75的存在而基本定位转盘13的径向位置。激光阀门控制系统51可以具体地探测狭槽75的每一个边缘以用于转盘13更加准确的径向和角向位置。由于狭槽75的边缘是比狭槽75更小的特征，因此激光阀门控制系统51可以提供比狭槽传感器触发器27具有更高空间分辨率的探测系统。可替代地，因为可以在高旋转速度下探测狭槽75的位置，因此狭槽传感器触发器27能够提供更高的时间分辨率。在高旋转速度下，狭槽75的边缘可以是不可通过激光阀门控制系统51探测的。
而且，一些实施例可以不包括用于水平移动构件以将光线路径与转盘13上的结构对准的门架。例如，激光阀门控制系统51和光学模块48、52和56可以被固定在距转盘13的中心的适当的径向距离处。作为另一个实例，激光阀门控制系统51和/或光学模块48、52和56可以根据控制单元23的命令枢转以在转盘13的不同径向位置处对准激光。
图9A和9B是分别示意示例性转盘13A和13B的一些部分的概略图。在图9A的实例中，转盘13A包括用于将转盘联结到设备10的旋转平台的中心孔121。一组内部保持腔室和一组外部过程腔室从中心孔121沿着径向被同心地定位。在该实例中，每一个腔室被示意为具有相同容积和间隔；然而，转盘13的其它实施例可以包括具有不同容积和间隔的腔室。
在该实例中，每一个保持腔室均通过通道而被连接到相应的过程腔室，并且每一个通道具有相应阀门以控制通过该通道的流动。例如，阀门127将保持腔室125从过程腔室129分离。
试样的某些试剂可以被直接地置于过程腔室129中，而保持腔室125的内容物可以被首先装载到装载腔室123中。然后一旦转盘13A旋转，则可以迫使装载腔室123的内容物离开保持腔室125。在一些实施例中，保持腔室125可以用于容纳用于第二反应的试剂或者用于停止过程腔室129中的反应的试剂。阀门127定位于保持腔室125和过程腔室129之间。
在图9A的实例中，狭槽131位于转盘13A的外侧上，并且由激光阀门控制系统51用于映射转盘位置。在一个实施例中，狭槽131具有1mm的宽度和2mm的长度。激光71(图8)可以被聚焦到转盘13A的相应于狭槽131的已知径向位置的已知半径处。当转盘13A旋转时，激光71被转盘13A阻挡，除了在狭槽131的位置处，在此处光线通过转盘13A并且被传感器73(图8)探测。如上所述，控制单元23利用从传感器73接收的输出信号(例如，触发器信号)以映射转盘13A相对于旋转平台25的旋转的位置。因为与仅仅使用狭槽131的位置相比，边缘的较小特征使得该系统能够形成更加准确的和更高分辨率的转盘13A的位置映射，所以激光阀门控制系统51探测狭槽131的边缘。
基于该映射，控制单元23对于阀门例如阀门127从中心孔121将激光阀门控制系统51重定位在已知径向距离处。例如，联结到模块外罩46的门架可以对于阀门将模块外罩46以及所包括的光学模块移动到距转盘13A的中心的已知径向距离处。控制单元23然后利用该映射控制旋转平台和转盘13的旋转以在激光阀门控制系统51的正下方旋转阀门127。一旦到位，则控制单元23命令激光阀门控制系统51输出大电流脉冲能量以加热阀门127。结果，热量在阀门127中形成空穴(例如，撕裂阀门)以打开在保持腔室125和过程腔室129之间的流体连通。在其它实施例中，来自激光71的热量可以改变阀门127的构造以打开该流体连通。
图9B示意类似于图9A的转盘13A的另一个示例性转盘13B的截面。在图9B的实例中，转盘13B包括用于将转盘联结到固定于旋转平台25的基板的中心孔133。同样，每一组腔室被示为具有相同的容积；然而，转盘13B的其它实施例可以包括具有不同容积和间隔的腔室。
转盘13B与转盘13A不同之处仅在于用于跟踪转盘位置的在转盘上的狭槽143的位置。具体地，与从转盘13A的中心孔121定位狭槽131相比，狭槽143从转盘13B的中心孔133被定位在稍稍更小的半径处。在该实例中，控制单元23能够执行跟踪功能和阀门打开功能而无需沿着径向重新定位激光阀门控制系统51。例如，控制单元23可以将激光阀门控制系统51置于低功率模式中以当输出光线71形成转盘13B的映射时，使用减小的或者最小电流。该减小的电流不足以产生用于打开转盘12B的任何一个阀门的足够的能量，但是该能量足以用于由狭槽传感器73进行探测。在形成转盘13B的映射和定位激光阀门控制系统之后，控制单元23可以随后将激光阀门控制系统51置于利用更高电流的高功率模式中以产生足以打开选定阀门，例如阀门137的更高强度的激光。
通常，狭槽131(或者图9A的狭槽143)可以定位在在转盘13B(或者13A)的任何位置处。在一些实施例中，狭槽143可以定位于或者靠近转盘13B的最外边缘。可替代地，狭槽143可以定位成比狭槽131更加靠近中心。而且，狭槽143的形状不必为长方形。该形状可以是任何多边形、圆形、正方形、三角形、月牙形或者任何不规则形状。另外的转盘13B可以具有用于确定转盘位置的多于一个的狭槽143，并且该多个狭槽在距中心孔133的径向距离、尺寸或者形状方面可以彼此不同。
通常，形成于转盘13中的腔室和通道可以被覆盖或者不被覆盖。在一些实施例中，可以在转盘13上包括更多腔室和阀门。连接腔室的通道也可是弯曲的或者在特定腔室或者交点处连通其它通道。因为转盘13是三维的，所以腔室可以位于不同平面中，并且通道可以具有改变的深度。
转盘13可以由适用于高速旋转的生物兼容材料构造。例如，转盘13可以由聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚亚安酯或者某些其它可模压聚合物制成。转盘13可以通过模制、条压、蚀刻或者其它技术构造。虽然转盘13可以具有大致120mm的直径，但是转盘也可具有多种尺寸以适应于多种应用。当插入探测设备10中时转盘13尺寸可以被探测到，由条形码阅读器29经由固定到转盘13的条形码读出，或者技术员可以输入用于该应用中的转盘13的类型。在某些实施例中，转盘13能够被消毒而其它实施例可以利用一次性转盘。
图10是多元荧光探测设备10的功能框图。具体地，图10示出在设备构件之间的电连接和光线通过该构件的一般路径。在图10的实例中，设备10包括至少一个处理器122或者其它控制逻辑器、存储器124、转盘马达126、光源30、激发过滤器34、透镜38、探测过滤器40、聚光透镜42、探测器18、狭槽传感器触发器27、通讯接口130、加热元件134、激光器136和电源132。如图10所示，透镜38和聚光透镜42不需被电连接到另一个构件。而且，光源30、过滤器34和40、透镜38和聚光透镜42代表一个光学模块16。虽然未示意于图10中，但是设备10可以具有如前所述的另外的光学模块16。在此情形中，每一个另外的光学模块可以包括基本类似于示于图10中的那些布置的构件。
光线沿袭通过图10中的多个构件的特定路径。一旦光线通过光源30被发射，它就进入激发过滤器34中并且作为具有离散波长的光线离开。然后它通过透镜38，在此处它离开探测设备10并且激发过程腔室(未示出)中的试样22。试样22通过发出不同波长的荧光作出响应，此时该光线进入透镜38并且被探测过滤器40过滤。过滤器40从试样22移除波长位于所需荧光之外的背景光线。剩余的光线被通过聚光透镜42发送并且在被探测器18探测到之前进入光导纤维束14的支腿。探测器18随后放大所接收的光线信号。
处理器122、存储器124和通讯接口130可以是控制单元23的一部分。处理器122控制转盘马达126以根据需要转动或者旋转转盘13以采集荧光信息或者移动流体通过转盘13。在旋转期间处理器122可以使用从狭槽传感器触发器27接收的转盘位置信息以识别腔室在转盘13上的位置并且将从转盘接收的荧光数据的获取同步化。
处理器122也可控制光学模块16中的光源30何时被打开和关闭。在一些实施例中，处理器122控制激发过滤器34和探测过滤器40。根据被照射的试样，处理器122可以改变过滤器以允许不同波长的激发光线到达试样或者不同波长的荧光到达聚光透镜42。在一些实施例中，一个或者两个过滤器可以被优化用于特定光学模块16的光源30并且不能被处理器122改变。
聚光透镜42被联接到从聚光透镜到探测器18为光线提供光学路径的纤维束14的一个支腿。处理器122可以控制探测器18的操作。虽然探测器18可以总是在探测所有光线，但是某些实施例可以利用其它获取模式。处理器122可以确定探测器18何时采集数据并且可以以编程方式设定探测器18的其它构造参数。在一个实施例中，探测器18是从聚光透镜42提供的光线捕捉荧光信息的光电倍增管。作为响应，探测器18产生代表所接收光线的输出信号128(例如，模拟输出信号)。虽然未示于图10中，但是探测器18可以从设备10的其它光学模块16同时地接收光线。在此情形中，输出信号128以电方式代表由探测器18从各种光学模块16接收的光学输入的组合。
处理器122也可控制来自设备10的数据流。数据例如从探测器18采样的荧光、来自加热元件134和有关传感器的试样温度，以及转盘旋转信息可以被存储到存储器124中以用于分析。处理器122可以包括微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)，或者其它数字逻辑电路中的任何一个或者多个。而且，处理器122为其存储于计算机可读介质例如存储器124上的固件、软件或者其组合提供操作环境。
存储器124可以包括用于存储各种信息的一个或者多个存储器。例如，一个存储器可以容纳具体构造参数、可执行指令，并且一个可以容纳所采集的数据。因此，处理器122可以使用存储于存储器124中的数据以用于控制设备操作和校正。存储器124可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程存储器ROM(EEPROM)、闪存等中的一个或者多个。
处理器122可以另外地控制加热元件134。基于容纳于存储器124中的指令，加热元件134可以选择性地被驱动以根据所需加热廓线控制一个或者多个腔室的温度。通常，当转盘旋转时，加热元件加热转盘13的一个径向部分。加热元件134可以包括卤素灯泡和在转盘13的特定区域上用于聚焦加热能量的反射器。在其它实施例中，加热元件134可以顺序地加热一个或者多个腔室。该实施例要求当腔室被加热时转盘13静止。在任何实施例中，加热元件134能够根据需要被非常迅速地打开和关闭。
激光器136用于控制阀门打开，其允许保持腔室的内容物流动到转盘13上的另一个腔室，例如，过程腔室。处理器122和支持硬件驱动激光器136以选择性地打开转盘13中包括的特定阀门。处理器122可以与转盘13下面的激光传感器相互作用以用于确定激光器相对于所需阀门的位置。当到位时，处理器122输出信号以命令激光器136产生对准阀门的脉冲能量。在一些情形中，该脉冲可以持续大致0.5秒，而其它实施例可以包括更短或更长持续时间的打开时间。通过与激光器136通讯，激光能量和脉冲持续时间可以被处理器122控制。
处理器122利用通讯接口130与数据获取系统21通讯。通讯接口130可以包括传送数据的单独方法或者方法组合。某些方法可以包括用于具有高数据传输率的硬线连接性通用串行总线(USB)端口或者IEEE1394端口。在一些实施例中，存储设备可以直接联结到这些端口中的一个以用于为后处理进行数据存储。数据可以被处理器122预处理并且备于观察，或者在分析能够开始之前原始数据需被完全地处理。
与探测设备10的通讯也可通过无线电频率(RF)通讯或者局域网(LAN)连接实现。而且，可以通过直接连接或者通过可以支持有线或者无线通讯的网络访问点，例如集线器或者路由器实现可连接性。例如，探测设备10可以在特定RF频率上传送数据以用于被目标数据获取设备21接收。数据获取设备21可以是通用计算机、笔记本计算机、手持式计算设备或者专用设备。而且，多个数据获取设备可以同时地接收数据。在其它实施例中，数据获取设备21可以被包括在探测设备10中以作为一个集成的探测和获取系统。
此外，探测设备10能够经从网络例如互联网上的远程设备下载升级软件、固件、和校正数据。通讯接口130也可使得处理器122能够监视清单报导任何故障。如果发生操作问题，则处理器122能够输出错误信息以便受困扰的使用者通过提供操作数据而解决问题。例如，处理器122可以提供信息以便使用者诊断故障加热元件或者同步化问题。
电源132向设备10的构件分配操作电力。电源132可以利用来自标准115伏电插座的电或者包括电池和发电电路以产生操作电力。在一些实施例中，电池能够被充电以允许时间延长的操作。例如，设备10可以是便携式的以在紧急情况例如在灾区探测生物学试样。充电可以通过115伏电插座实现。在其它实施例中，可以使用传统的电池。
图11是联接到光学纤维束的四根光学纤维的单独探测器18的功能框图。在该实施例中，探测器18是光电倍增管。光导纤维束14的每一个支腿：光学纤维14A、光学纤维14B、光学纤维14C和光学纤维14D均联接到探测器18的光学输入接口138。以此方式，由任一光学纤维14输送的光线被提供给探测器18的单独光学输入接口138。光学输入接口138向光电倍增器140提供会聚光线。阳极142收集电子并且产生作为输出信号的相应模拟信号。
换言之，如图所示，光学纤维14装配到用于探测器18的输入光学孔隙中。因此，探测器18可以被用于同时地探测来自光学纤维束14的每一个支腿的光线。光学输入接口138向电子光电倍增器140提供光线。对于光电倍增管，来自光学纤维的光子首先击中光电发射阴极，该光电发射阴极则随后释放光电子。光电子通过击中一系列的倍增器电极而级联，当接触每一个倍增器电极时更多的光电子被发射。所产生的一组电子基本增大了初始地由光学纤维14传送的小光线信号。增加数目的电子最终被阳极142收集。来自阳极142的这个电流被电压放大器144到的电流作为模拟输出信号转移，该信号代表由多个光学模块16提供的来自试样的光学荧光信号。
控制单元23包括将模拟信号转换成采样数字数据流即数字信号的模拟到数字(A/D)转换器146。处理器122接收数字信号并且在存储器124中存储采样数据以用于传送到数据获取设备21，如上所述。在一些实施例中，A/D转换器146可以被容纳于探测器18中而非控制单元23中。
以此方式，单独探测器18可以被用于从光学纤维束14收集所有光线并且产生代表它的信号。一旦信号通过放大器144被放大并且转换成数字信号，则它可以被数位分离成相应于通过各个光学模块16收集的光线的数据。整个(即，聚集)信号可以根据频率范围被分离成代表每一个荧光的每一个探测信号。这些频率可以通过由数据获取设备21或者在设备10中应用的数字过滤器被分离。
在其它实施例中，放大信号可以根据频率使用模拟过滤器分离并且被发送到在A/D转换器146之前的分离的通道。每一个通道可以然后被分别地数字化并且发送到数据获取设备。在任意情形中，单独探测器能够从每一个光学模块16捕捉所有的荧光信息。数据获取设备21可以然后绘制并且实时地分析从转盘13的每一个井孔获取的信号而无需多个探测器。
在一些实施例中，探测器18可以不是光电倍增管。通常，探测器18可以是能够从光学传输机构即纤维束14的多个支腿捕捉光线并且产生可被传送的所捕捉光线的表示的任何类型的模拟或者数字探测设备。
图12是示意多元荧光探测设备10的操作的流程图。首先，使用者在数据获取设备21上或者经由与控制单元23的接口规定程序参数(148)。例如，这些参数可以包括用于旋转转盘13的速度和时间，确定用于反应的温度廓线，以及在转盘13上的试样位置。
下面，使用者将转盘13装载到探测设备10中(150)。当固定设备10时，使用者启动程序(152)，使得控制单元23开始以规定速率旋转转盘(154)。在转盘已经开始旋转之后，两个同步过程可以发生。
首先，探测设备10开始从由一个或者多个试样中的一个或者多个反应产生的激发光线探测荧光(156)。探测器18放大来自每一个试样的多个荧光信号，它们对于每一个相应试样和荧光被发射的时刻被同步化(158)。在该过程期间，处理器122将捕捉到的数据保存到存储器124并且可以将数据实时地传送到数据获取设备10以监视运行进展并且用于另外的处理(160)。可替代地，处理器122可以将数据保存在设备10中直至程序结束。处理器122继续探测试样的荧光并且保存数据直至程序结束(162)。一旦运行结束，则控制单元23停止转盘旋转(164)。
在该过程期间，控制单元23监视转盘温度(166)并且调整转盘，或者每一个试样的温度以达到用于此时的目标温度(168)。控制单元23继续监视和控制温度直至程序结束(170)。一旦运行结束，则控制单元23将试样温度保持为通常4摄氏度的目标存储温度(172)。
设备10的操作可以与图12的实例不同。例如，转盘的每分钟转数可以在整个程序中被改变，并且激光器136可以被用于打开在转盘上的腔室之间的阀门以允许进行多个反应。根据使用者确定的程序，这些步骤可以在操作中以任何顺序进行。
图13是示意探测设备10的激光阀门控制系统51的示例性操作的流程图。为了示例性的目的，将参考图9A的转盘13A描述图13。
首先，控制单元23将激光阀门控制系统51置于利用减小的电流的的低功率模式(也称为“对准模式”)(149)。接着，控制单元23启动转盘13A的旋转(151)。在转盘13A旋转时，当探测到狭槽131的边缘时NIR传感器73向控制单元23输出触发器信号，允许控制单元准确地将转盘13A的定向和阀门在转盘上的位置映射到设备10的旋转平台25的已知位置(153)。
使用该映射，控制单元23接合门架以将激光阀门控制系统51移动到阀门127相对中心孔121的已知位置(155)。控制单元23然后将转盘13A旋转到将被打开的第一选定阀门127(157)。接着，控制单元23将激光阀门控制系统51置于高功率模式并且命令系统产生高能量激光71的脉冲以打开阀门(159)。如果需要打开另外的阀门(161)，则控制单元23将转盘13A旋转到下一个阀门(157)并且打开该阀门(159)。如果所有阀门均被打开，则控制单元23旋转转盘13A以移动流体，例如从保持腔室125，通过打开的阀门127，并且进入过程腔室129(163)。在其它实施例中，控制单元23可以连续地旋转转盘13A同时命令激光阀门控制系统51打开阀门。
最后，控制单元23接合门架以将光学模块移动到在过程腔室之上的径向位置并且开始探测来自过程腔室中的反应的荧光(165)。在一些实施例中，保持腔室125的内容物可以用于停止或者稳定过程腔室129中的产品。在此情形中，探测设备10无需监视新的试样。
图14A是转盘中的狭槽的示例图。在图14A、14B和14C中，转盘13A将被用作设备10中的示例性转盘。转盘13A含有狭槽131。狭槽131包括外部边缘210、内部边缘214、前边缘212和后边缘216。激光阀门控制系统51探测每一个边缘以提供转盘13A位置的准确映射。距离D是从狭槽131的外部边缘径向位置减去的内部边缘径向位置。每一个边缘210、212、214和216形成在转盘13A的材料和被描述为狭槽131的转盘中的空穴之间的可被探测的边界。在一些实施例中，狭槽131可以具有任何形状或者尺寸。
图14B是示意用于探测转盘中的狭槽的内部和外部边缘的示例性方法的定时图。控制单元23移动激光阀门控制系统51离开转盘13。转盘13A旋转，同时门架朝向转盘13A的中心移动激光阀门控制系统。
仅当狭槽131允许激光71通过转盘13A时，传感器73探测激光71(图8)。当门架向内推进时狭槽131的外部边缘210被探测到时，来自传感器73的信号218在尖峰220处改变。当狭槽131间歇地通过激光71时，信号218继续调整。尖峰222示意最后的信号改变，它被控制单元23标记为狭槽131的内部边缘214。控制单元23现在具有转盘13位置的映射的径向分量。控制单元23将激光阀门控制系统51移动到在内部和外部边缘径向位置之间的中途处的径向位置。这个位置为内部边缘214的径向位置加上距离D的一半。将激光阀门控制系统51定位到狭槽131的这个位置允许该系统探测狭槽131的角向位置，并且狭槽131的圆化角部，例如在内部边缘214和后边缘216之间的角部，不会在狭槽边缘的角向位置中引起错误。在一些实施例中，转盘13A可以不必旋转用于激光阀门控制系统51探测狭槽131的内部和外部边缘。
图14C是示意用于确定激光阀门控制系统的原始位置的示例性方法的定时图。示意激光71存在的信号224被输送到控制单元23。激光阀门控制系统51定位转盘13A上的狭槽131的前边缘212和后边缘216。
当转盘13A静止时，信号224是恒定的。一旦转盘13A缓慢地顺时针旋转，则尖峰226示意狭槽131的前边缘212的角向位置。通过传感器73探测激光71直至后边缘216被探测成尖峰228。控制单元23停止转盘13A并且缓慢地逆时针旋转转盘13A直至尖峰230再次示意前边缘216的存在。控制单元23将这个角向位置存储为原始角向位置。激光阀门控制系统51现在使用图14A的径向位置和图14C的角向位置以定位阀门或者转盘13A上的其它结构。在其它实施例中，激光阀门控制系统51可以仅仅探测前边缘212或者后边缘216以用于有效地定位转盘13A。
在一些实施例中，转盘13A可以沿着相反方向旋转。在其它实施例中，来自图14B和14C的示例性信号可以被反转并且以任何比例将信号强度与时间相关联。在其它实施例中，激光阀门控制系统51可以在探测转盘13A的径向位置之前首先探测转盘13A的角向位置。所述定位方法的顺序可以被改变以适应特定应用、转盘或者技术员的偏好。
图15是示意示例性地确定激光阀门控制系统原始位置的流程图。控制单元23通过旋转转盘13开始操作(232)。从转盘13的外部，门架朝向转盘13的中心移动激光阀门控制系统51(234)。激光阀门控制系统51定位转盘13中的狭槽131的外部边缘210并且保存该外部径向位置(236)。当门架继续移动时，当激光71不再被传感器73探测到时，激光阀门控制系统51定位狭槽131的内部边缘214并且保存该内部径向位置(238)。控制单元23存储该两个径向位置并且停止转盘13的旋转(240)。
控制单元23将激光阀门控制系统51移动到内部和外部径向位置之间的正中间的径向位置处(242)。控制单元23缓慢地旋转转盘13以移动狭槽131的前边缘212和后边缘216经过激光阀门控制系统51(244)。一旦后边缘216被探测到，则控制单元沿着相反方向缓慢地旋转转盘13(246)。当再次探测到狭槽13的后边缘216时，控制单元23将前边缘的位置保存(248)为零角向位置或者原始角向位置。控制单元23现在具有狭槽131的径向和角向位置并且将这个信息存储为转盘13的原始位置(250)。
在一些情形中，狭槽传感器触发器27可以与激光阀门控制系统51一起工作以准确地映射转盘13的位置。例如，狭槽传感器触发器27可以提供高分辨率时间位置信息而激光阀门控制系统51提供高分辨率空间位置信息。因为两个系统均使用相同结构的转盘13，因此相配合的定位可以提供更加准确的定位信息。
实例
图16和17示出可以与设备10一同用于多元PCR的通常使用的荧光染料的吸收和发射光谱。在这些实例中，染料的吸收最大值从480-620nm变化，并且所产生的发射最大值从520-670nm变化。在图16中，用于每一种染料的信号被编号为FAM174、Sybr176、JOE178、TET180、HEX182、ROX184、Tx Red186以及Cy5 188。图17中的信号为FAM190、Sybr192、TET194、JOE196、HEX198、ROX200、Tx Red202和Cy5 204。FAM、HEX、JOE、VIC、TET、ROX是Applera，Norwalk，California的商标。Tamra是AnaSpec，SanJose，California的商标。TexasRed是Molecular Probes的商标。Cy 5是Amersham，Buckinghamshire，United Kingdom的商标。
在一个实例中，利用在标准PCR反应缓冲器中稀释的不同浓度的FAM和ROX染料填充96腔室转盘。每一个染料的四个副本被添加到从200nM FAM和2000nM ROX开始的2x稀释系列中。每一个试样体积为10μL。腔室82具有5μL的200nM FAM和5μL的2000nM ROX的混合物。设备10被构造成具有用于染料探测的两个光学模块16的两通道多元PCR探测设备。
第一光学模块(FAM模块)含有蓝色LED、475nm激发过滤器和520nm探测过滤器。第二光学模块(ROX模块)含有绿色LED、560nm激发过滤器和610nm探测过滤器。另一种选择是结合橙色LED和580nm的激发过滤器以优化用于ROX探测。
执行PCR分析，并且来自试样的荧光信号被复接到分叉光导纤维束中。纤维束与特殊地为光电倍增管(PMT)的单独探测器对接。数据由与在通用计算机上执行的Visual Basic数据获取程序对接的National Instruments数据获取(DAQ)板采集。当转盘在每分钟1000转的速度(额定)下旋转时获取数据。FAM模块和ROX模块被顺序地用于询问试样。每一次扫描包括平均50次旋转。来自两个光学模块的原始数据被示于图18A和18B中。
通过向FAM模块中的LED供电获取图18A中的曲线，并且通过向ROX模块中的LED供电获取图18B中的曲线。
在分析期间，所采集的数据清楚地示出存在与光学模块相关联的时间偏移，在任一时刻，该光学模块被物理地定位在不同腔室之上。通过确定在用于特定腔室即在此情形中腔室82的光学模块1和2之间的时间偏移而计算偏移数值。换言之，该时间偏移示意在用于同一腔室的由FAM模块捕捉的数据和由ROX模块捕捉的数据之间的时滞量。
图19是示出用于每一个腔室的减去偏移的集成数据的曲线图。FAM由点线棒示意，ROX由实线棒示意，并且ROX数据被置于FAM数据之上。该数据示出不存在来自光学模块1上的ROX染料的信号并且不存在来自光学模块2上的FAM染料的信号。在光学模块1上存在更高的背景，这可通过使用一套被优化的过滤器而纠正。数据被分析以确定被描述为等于基线噪音水平的信号的检测限(LOD)。基线噪音水平为定义为空腔室的十次扫描平均值加上3倍的标准偏差。
通过关于FAM和ROX标准的浓度绘制的集成信号的线性最小二乘拟合而确定LOD。如图20A和20B所示，FAM和ROX模块的LOD被分别计算为1和4nM。

Claims (67)

1.一种探测设备，包括：
马达，用于旋转具有通过阀门从过程腔室分离的保持腔室的转盘；和
能源，其输出第一水平的电磁能量以确定所述转盘位置以及第二水平的电磁能量以打开所述阀门，从而允许流体从所述保持腔室流动到所述过程腔室。
2.根据权利要求1的探测设备，还包括：
传感器，其当探测到所述电磁能量时输出信号；以及
联接到所述传感器的控制单元，其中当从所述传感器接收所述信号时，所述控制单元确定所述阀门在所述转盘上的位置。
3.根据权利要求2的探测设备，其中所述转盘包括狭槽，以将所述电磁能量从所述能源传送到所述传感器。
4.根据权利要求3的探测设备，其中当所述转盘中的狭槽在所述能源和所述传感器之间对准时，所述传感器探测到来自所述能源的电磁能量。
5.根据权利要求2的探测设备，其中所述转盘包括薄片，以阻挡所述电磁能量从所述能源到达所述传感器。
6.根据权利要求5的探测设备，其中当所述转盘上的薄片未在所述能源和所述传感器之间对准时，所述传感器探测到来自所述能源的电磁能量。
7.根据权利要求3的探测设备，其中所述转盘中的狭槽为矩形、圆形、卵形、椭圆形或者不规则形状。
8.根据权利要求3的探测设备，其中所述狭槽具有在0.5和2毫米之间的直径。
9.根据权利要求2的探测设备，还包括多个阀门，
其中当从所述传感器接收所述信号时所述控制单元形成所述阀门位置的映射。
10.根据权利要求9的探测设备，其中所述控制单元基于由使用者指定的一个或者多个反应选择所述阀门中的一个或者多个以打开，并且基于所述映射将所述电磁能量对准到所述转盘上的所述选定阀门。
11.根据权利要求10的探测设备，其中所述电磁能量的脉冲加热并且打开一个或者多个阀门，以允许在所述保持腔室和所述过程腔室之间流体连通。
12.根据权利要求1的探测设备，还包括用于将所述能源对准到所述转盘上的准确位置的门架。
13.根据权利要求12的探测设备，其中所述门架将多个光学模块对准到一个或者多个过程腔室。
14.根据权利要求1的探测设备，其中所述能源是激光器。
15.根据权利要求14的探测设备，其中所述激光器产生用于确定所述转盘位置的低能量近红外光线以及用于打开所述阀门的高能量近红外光线。
16.根据权利要求1的探测设备，其中所述过程腔室保持试样和多种荧光染料。
17.根据权利要求1的探测设备，还包括多个可移除光学模块，其中所述光学模块的每个包括具有光源和透镜的光学通道，该光源被选择用于所述染料中的不同的一个，该透镜用于捕捉从所述转盘发射的荧光。
18.根据权利要求17的探测设备，其中所述能源包括在所述多个可移除模块的一个中。
19.根据权利要求1的探测设备，其中所述能源包括：
第一能源，其输出所述第一水平的电磁能量以确定所述转盘的位置；和
第二能源，其输出所述第二水平的电磁能量以确定所述转盘的位置，并且随后打开所述阀门，以允许流体从所述保持腔室流动到所述过程腔室。
20.根据权利要求19的探测设备，还包括：
探测来自所述第一能源的电磁能量的第一传感器；和
探测来自所述第二能源的电磁能量的第二传感器。
21.根据权利要求20的探测设备，其中所述转盘包括一结构，当所述转盘旋转时所述结构或者改变由所述第一传感器探测的来自所述第一能源的电磁能量的数量或者改变由所述第二传感器探测的来自所述第二能源的电磁能量的数量。
22.根据权利要求21的探测设备，其中所述结构是由所述转盘形成的狭槽、薄片或者反射材料。
23.根据权利要求21的探测设备，其中第一探测器能够当所述转盘旋转时探测所述转盘上的所述结构以确定所述转盘的位置。
24.根据权利要求21的探测设备，其中第二探测器能够当所述转盘旋转时和/或当所述第二能源相对于所述转盘移动时探测所述转盘的所述结构的一个或者多个特征以确定所述转盘的位置。
25.根据权利要求24的探测设备，其中所述第二能源基于由所述第二探测器确定的所述转盘的位置加热所述阀门。
26.根据权利要求21的探测设备，其中所述第一探测器和所述第二探测器相配合地映射所述转盘的位置。
27.一种探测系统，包括：
数据获取设备；和
联接到所述数据获取设备的探测设备，其中所述探测设备包括：
马达，以旋转具有通过阀门从过程腔室分离的保持腔室的转盘；
能源，其输出电磁能量以确定所述转盘的位置并且随后打开所述阀门从而允许流体从所述保持腔室流动到所述过程腔室。
28.根据权利要求27的探测系统，还包括：
传感器，当探测到所述电磁能量时其输出信号；和
联接到所述传感器的控制单元，其中当从所述传感器接收所述信号时所述控制单元确定所述阀门在所述转盘上的位置。
29.根据权利要求28的探测系统，其中所述转盘包括狭槽以将所述电磁能量从所述能源传送到所述传感器。
30.根据权利要求29的探测系统，其中当所述转盘中的狭槽在所述能源和所述传感器之间对准时，所述传感器探测来自所述能源的电磁能量。
31.根据权利要求29的探测系统，其中所述转盘中的狭槽为矩形、圆形、卵形、椭圆形或者不规则形状。
32.根据权利要求29的探测系统，其中所述狭槽具有在0.5和2毫米之间的直径。
33.根据权利要求28的探测系统，还包括多个阀门，
其中当从所述传感器接收所述信号时，所述控制单元形成所述阀门的位置的映射。
34.根据权利要求33的探测系统，其中所述控制单元基于由使用者指定的一个或者多个反应选择所述阀门中的一个或者多个以打开，并且基于所述映射将所述电磁能量对准到所述转盘上的选定阀门。
35.根据权利要求34的探测系统，其中所述电磁能量的脉冲加热并且打开一个或者多个阀门，以允许在所述保持腔室和所述过程腔室之间流体连通。
36.根据权利要求27的探测系统，还包括门架以将所述能源对准到所述转盘上的准确位置。
37.根据权利要求34的探测系统，其中所述门架将所述多个光学模块对准到一个或者多个过程腔室。
38.根据权利要求27的探测系统，其中所述能源是激光器。
39.根据权利要求38的探测系统，其中所述激光器产生用于确定所述转盘的位置的低能量近红外光线以及用于打开所述阀门的高能量近红外光线。
40.根据权利要求27的探测系统，其中所述过程腔室保持试样和多种荧光染料。
41.根据权利要求27的探测系统，还包括多个可移除光学模块，其中所述光学模块的每个包括具有被选择用于所述染料的不同的一种的光源和用于捕捉从所述转盘发射的荧光的透镜的光学通道。
42.根据权利要求41的探测系统，其中所述能源包括在所述多个可移除模块的一个中。
43.一种方法，包括：
旋转具有通过阀门从过程腔室分离的保持腔室的转盘；
发射第一水平的电磁能量以确定所述转盘的位置；并且
发射第二水平的电磁能量以打开所述阀门从而允许流体从所述保持腔室流动到所述过程腔室。
44.根据权利要求43的方法，还包括：
利用传感器探测所述电磁能量并且输出信号；并且
当从所述传感器接收所述信号时利用控制单元确定所述阀门在所述转盘上的位置。
45.根据权利要求44的方法，其中所述转盘包括狭槽以将所述电磁能量从所述能源传送到所述传感器。
46.根据权利要求45的方法，其中当所述转盘中的狭槽在所述能源和所述传感器之间对准时，所述传感器探测来自所述能源的电磁能量。
47.根据权利要求45的方法，其中所述转盘中的狭槽为矩形、圆形、卵形、椭圆形或者不规则形状。
48.根据权利要求45的方法，还包括探测所述狭槽的边缘以用于确定所述阀门在所述转盘上的准确位置。
49.根据权利要求44的方法，其中所述转盘包括多个阀门并且当从所述传感器接收所述信号时所述控制单元形成所述阀门的位置的映射。
50.根据权利要求49的方法，还包括基于由使用者指定的一个或者多个反应选择所述阀门中的一个或者多个以打开，并且基于所述映射将所述电磁能量对准到所述转盘上的选定阀门。
51.根据权利要求50的方法，还包括产生电磁能量脉冲以加热并且打开一个或者多个阀门以允许在所述保持腔室和所述过程腔室之间流体连通。
52.根据权利要求43的方法，还包括利用门架将所述能源对准到所述转盘上的准确位置。
53.根据权利要求52的方法，还包括利用所述门架将所述多个光学模块对准到一个或者多个过程腔室。
54.根据权利要求43的方法，其中通过激光器产生所述电磁能量。
55.根据权利要求54的方法，其中所述激光器产生用于确定所述转盘位置的低能量近红外光线以及用于打开所述阀门的高能量近红外光线。
56.根据权利要求43的方法，其中所述过程腔室保持试样和多种荧光染料。
57.根据权利要求43的方法，还包括：
利用多个光束激发所述转盘以产生多个被发射的荧光光束；并且
利用多个不同光学模块捕捉所述荧光光束，其中所述光学模块在光学方面构成为用于不同波长。
58.根据权利要求57的方法，其中通过包括于所述多个可移除模块的一个中的能源发射所述电磁能量。
59.根据权利要求43的方法，还包括：
利用第一系统探测所述转盘的结构的位置；并且
利用第二系统探测所述转盘的结构内的一个或者多个特征的位置。
60.根据权利要求59的方法，其中所述结构是由所述转盘形成的狭槽、薄片或者反射材料。
61.根据权利要求60的方法，还包括利用所述第一系统的传感器感测所述第一水平的电磁能量，并且其中由所述第一系统的能源产生所述第一水平的电磁能量。
62.根据权利要求61的方法，其中所述电磁能量为红外光线。
63.根据权利要求60的方法，还包括利用所述第二系统的传感器感测所述第二水平的电磁能量，其中由所述第二系统的能源产生所述第二水平的电磁能量。
64.根据权利要求63的方法，其中所述电磁能量是激光或者近红外光线。
65.根据权利要求59的方法，其中所述第二系统加热所述阀门。
66.根据权利要求59的方法，其中所述第一系统和所述第二系统相配合地映射所述转盘的位置。
67.根据权利要求43的方法，还包括：
在旋转所述转盘时发射电磁能量以确定所述转盘的结构的径向位置；
在旋转所述转盘时发射电磁能量以确定所述转盘的结构的角向位置；并且
使用所述径向位置和所述角向位置以将所述电磁能量引导至所述阀门，以使得能够在所述保持腔室和所述过程腔室之间流体连通。
CN200680024672XA 2005-07-05 2006-03-24 用于旋转多元荧光探测设备的阀门控制系统 Active CN101218496B (zh)

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WO (1) WO2007005076A1 (zh)
ZA (1) ZA200801187B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011143791A1 (en) * 2010-05-20 2011-11-24 Honeywell International Inc. Microarray reader based on evanescent wave detection
CN103501908A (zh) * 2011-05-18 2014-01-08 3M创新有限公司 用于样品处理装置上阀调的系统和方法
CN104634374A (zh) * 2013-11-13 2015-05-20 洛克威尔自动控制技术股份有限公司 具有增强的光导可视化的传感器装置和相关方法
CN106706943A (zh) * 2015-07-27 2017-05-24 博奥赛斯（天津）生物科技有限公司 一种荧光免疫分析仪进样检测机构
CN110656046A (zh) * 2019-11-01 2020-01-07 中国人民解放军军事科学院军事医学研究院 一种探测装置及pcr仪
CN112138735A (zh) * 2020-09-12 2020-12-29 深圳市和来生物技术有限公司 微流控芯片的加热、温度检测与光学检测装置和方法

Families Citing this family (68)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6048734A (en) 1995-09-15 2000-04-11 The Regents Of The University Of Michigan Thermal microvalves in a fluid flow method
US6692700B2 (en) 2001-02-14 2004-02-17 Handylab, Inc. Heat-reduction methods and systems related to microfluidic devices
US6852287B2 (en) 2001-09-12 2005-02-08 Handylab, Inc. Microfluidic devices having a reduced number of input and output connections
US7323140B2 (en) 2001-03-28 2008-01-29 Handylab, Inc. Moving microdroplets in a microfluidic device
US7829025B2 (en) 2001-03-28 2010-11-09 Venture Lending & Leasing Iv, Inc. Systems and methods for thermal actuation of microfluidic devices
US7010391B2 (en) 2001-03-28 2006-03-07 Handylab, Inc. Methods and systems for control of microfluidic devices
US8895311B1 (en) 2001-03-28 2014-11-25 Handylab, Inc. Methods and systems for control of general purpose microfluidic devices
EP2407243B1 (en) * 2003-07-31 2020-04-22 Handylab, Inc. Multilayered microfluidic device
ES2553097T3 (es) 2004-05-03 2015-12-04 Handylab, Inc. Procesamiento de muestras que contienen polinucleótidos
US8852862B2 (en) 2004-05-03 2014-10-07 Handylab, Inc. Method for processing polynucleotide-containing samples
US7507575B2 (en) * 2005-04-01 2009-03-24 3M Innovative Properties Company Multiplex fluorescence detection device having removable optical modules
US7709249B2 (en) * 2005-04-01 2010-05-04 3M Innovative Properties Company Multiplex fluorescence detection device having fiber bundle coupling multiple optical modules to a common detector
US20070009382A1 (en) * 2005-07-05 2007-01-11 William Bedingham Heating element for a rotating multiplex fluorescence detection device
US7527763B2 (en) 2005-07-05 2009-05-05 3M Innovative Properties Company Valve control system for a rotating multiplex fluorescence detection device
ES2692380T3 (es) 2006-03-24 2018-12-03 Handylab, Inc. Método para realizar PCR con un cartucho con varias pistas
US10900066B2 (en) 2006-03-24 2021-01-26 Handylab, Inc. Microfluidic system for amplifying and detecting polynucleotides in parallel
US11806718B2 (en) 2006-03-24 2023-11-07 Handylab, Inc. Fluorescence detector for microfluidic diagnostic system
US7998708B2 (en) 2006-03-24 2011-08-16 Handylab, Inc. Microfluidic system for amplifying and detecting polynucleotides in parallel
WO2008060604A2 (en) 2006-11-14 2008-05-22 Handylab, Inc. Microfluidic system for amplifying and detecting polynucleotides in parallel
US8765076B2 (en) 2006-11-14 2014-07-01 Handylab, Inc. Microfluidic valve and method of making same
CN101688840A (zh) * 2007-02-23 2010-03-31 Ese嵌入式系统工程有限责任公司 光学测量仪器
KR101334183B1 (ko) 2007-06-01 2013-12-02 삼성전자주식회사 미세 반응을 위한 형광 검출 모듈과 이를 구비한 형광 검출시스템
KR101335726B1 (ko) * 2007-06-04 2013-12-04 삼성전자주식회사 면역혈청 검사 및 생화학 검사를 동시에 수행하는 디스크형미세유동장치
US8105783B2 (en) 2007-07-13 2012-01-31 Handylab, Inc. Microfluidic cartridge
US9618139B2 (en) 2007-07-13 2017-04-11 Handylab, Inc. Integrated heater and magnetic separator
US8287820B2 (en) 2007-07-13 2012-10-16 Handylab, Inc. Automated pipetting apparatus having a combined liquid pump and pipette head system
US8182763B2 (en) 2007-07-13 2012-05-22 Handylab, Inc. Rack for sample tubes and reagent holders
US9186677B2 (en) 2007-07-13 2015-11-17 Handylab, Inc. Integrated apparatus for performing nucleic acid extraction and diagnostic testing on multiple biological samples
US8324372B2 (en) 2007-07-13 2012-12-04 Handylab, Inc. Polynucleotide capture materials, and methods of using same
US8133671B2 (en) 2007-07-13 2012-03-13 Handylab, Inc. Integrated apparatus for performing nucleic acid extraction and diagnostic testing on multiple biological samples
EP2214801A4 (en) * 2007-11-22 2016-12-21 Samsung Electronics Co Ltd THIN FILM VALVE DEVICE AND ITS CONTROL APPARATUS
ATE541639T1 (de) 2007-11-24 2012-02-15 Hoffmann La Roche Analysesystem und verfahren zur analyse einer körperflüssigkeitsprobe auf einen darin enthaltenen analyten
EP2276849B1 (en) * 2008-04-24 2014-12-03 3M Innovative Properties Company Analysis of nucleic acid amplification curves using wavelet transformation
USD787087S1 (en) 2008-07-14 2017-05-16 Handylab, Inc. Housing
WO2010088514A1 (en) * 2009-01-30 2010-08-05 Micronics, Inc. Portable high gain fluorescence detection system
KR20110010922A (ko) * 2009-07-27 2011-02-08 삼성전자주식회사 미세유동 장치, 이를 포함하는 미세유동 시스템 및 미세유동 장치의 기준각 검출 방법
GB2472236A (en) * 2009-07-29 2011-02-02 Iti Scotland Ltd Apparatus for analysing microfluidic devices
US8696992B2 (en) * 2009-08-06 2014-04-15 Universal Bio Research Co., Ltd. Optical fiber measurement device and measurement method using same
PT3375891T (pt) 2009-09-10 2020-05-11 Diasorin S P A Métodos e dispositivos para compensação de diafonia espectral em amplificação de ácido nucleico multiplex
KR20110056168A (ko) * 2009-11-20 2011-05-26 삼성전자주식회사 미세유동장치, 광조사장치 및 이를 포함하는 미세유동시스템과 그 구동방법
WO2011094577A2 (en) 2010-01-29 2011-08-04 Micronics, Inc. Sample-to-answer microfluidic cartridge
KR101689802B1 (ko) * 2010-10-26 2016-12-27 삼성전자 주식회사 겐트리 장치
WO2012105712A1 (ja) 2011-02-04 2012-08-09 ユニバーサル・バイオ・リサーチ株式会社 自動反応・光測定装置およびその方法
ES2827293T3 (es) 2011-03-08 2021-05-20 Univ Laval Dispositivo centrípeto fluídico
EP2697657B8 (en) 2011-04-15 2017-08-16 Becton, Dickinson and Company Scanning real-time microfluidic thermocycler and methods for synchronized thermocycling and scanning optical detection
ES2870874T3 (es) 2011-05-18 2021-10-27 Diasorin S P A Sistemas y métodos para detectar la presencia de un volumen seleccionado de material en un dispositivo de procesamiento de muestra
MX336625B (es) 2011-05-18 2016-01-26 3M Innovative Properties Co Sistemas y metodos para medicion volumetrica en dispositivo de procesamiento de muestra.
USD672467S1 (en) 2011-05-18 2012-12-11 3M Innovative Properties Company Rotatable sample processing disk
USD692162S1 (en) 2011-09-30 2013-10-22 Becton, Dickinson And Company Single piece reagent holder
EP3273253B1 (en) 2011-09-30 2020-08-26 Becton, Dickinson and Company Unitized reagent strip
CN104040238B (zh) 2011-11-04 2017-06-27 汉迪拉布公司 多核苷酸样品制备装置
JP6262152B2 (ja) 2012-02-03 2018-01-17 ベクトン・ディキンソン・アンド・カンパニーＢｅｃｔｏｎ， Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ Ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ 分子診断試験の分布及び試験間のコンパチビリティ判断のための外部ファイル
EP2929320A1 (en) * 2012-12-05 2015-10-14 Radisens Diagnostic Limited Reference and normalisation method for use with bead-based immunoassays in a microfluidic disc
KR20150097764A (ko) 2012-12-21 2015-08-26 마이크로닉스 인코포레이티드. 휴대형 형광 검출 시스템 및 미량분석 카트리지
WO2014100732A1 (en) 2012-12-21 2014-06-26 Micronics, Inc. Fluidic circuits and related manufacturing methods
CN107824233B (zh) 2012-12-21 2020-06-30 珀金埃尔默健康科学有限公司 用于微流体用途的低弹性膜
WO2014182844A1 (en) 2013-05-07 2014-11-13 Micronics, Inc. Microfluidic devices and methods for performing serum separation and blood cross-matching
EP2994543B1 (en) 2013-05-07 2018-08-15 Micronics, Inc. Device for preparation and analysis of nucleic acids
WO2014182831A1 (en) 2013-05-07 2014-11-13 Micronics, Inc. Methods for preparation of nucleic acid-containing samples using clay minerals and alkaline solutions
US8858886B1 (en) 2013-05-08 2014-10-14 Agilent Technologies, Inc. Scanning system with interchangeable optical cartridges for fluorescence measurements
KR102176587B1 (ko) * 2013-10-15 2020-11-10 삼성전자주식회사 시료분석장치, 시료분석방법, 및 밸브의 동적 작동 방법
USD799715S1 (en) 2015-10-23 2017-10-10 Gene POC, Inc. Fluidic centripetal device
CN105512003B (zh) * 2015-11-30 2018-06-26 曙光信息产业股份有限公司 一种磁盘定位方法及装置
CN108107024A (zh) * 2016-11-25 2018-06-01 苏州百源基因技术有限公司 一种智能化pcr仪
US11313858B2 (en) 2018-09-26 2022-04-26 Phc Holdings Corporation Sample analysis device, sample analysis system, and method of measuring luminescence of a sample
EP3629008A1 (en) * 2018-09-26 2020-04-01 PHC Holdings Corporation Sample analysis device, sample analysis system, and method of measuring luminescence of a sample
CN111707646B (zh) * 2020-04-21 2020-12-25 杭州博日科技股份有限公司 Pcr仪的光路校准方法、装置及pcr仪
CN113092428B (zh) * 2021-04-02 2023-07-25 安图实验仪器(郑州)有限公司 一种多重荧光检测方法、装置、设备和系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1031768C (zh) * 1991-07-02 1996-05-08 中国建筑材料科学研究院水泥科学研究所 多元素同位素x射线荧光分析仪
WO1998038510A2 (en) * 1997-02-28 1998-09-03 Burstein Laboratories, Inc. Laboratory in a disk
US20020047003A1 (en) * 2000-06-28 2002-04-25 William Bedingham Enhanced sample processing devices, systems and methods
WO2002073605A2 (en) * 2001-03-14 2002-09-19 Burstein Technologies, Inc. Dual bead assays using cleavable spacers and/or ligation to improve specificity and sensitivity including related methods and apparatus
CN2522855Y (zh) * 2002-01-30 2002-11-27 无锡市朗珈生物医学工程有限公司 带滤光片转盘的生物芯片荧光检测扫描装置
US20050059062A1 (en) * 2003-08-08 2005-03-17 Affymetrix, Inc. System, method, and product for scanning of biological materials employing dual analog integrators
US20050130177A1 (en) * 2003-12-12 2005-06-16 3M Innovative Properties Company Variable valve apparatus and methods

Family Cites Families (84)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3918793A (en) 1970-05-02 1975-11-11 Leitz Ernst Gmbh Fluorescence illuminator for incident light microscope
DE2055944A1 (de) 1970-11-13 1972-05-18 Leitz Ernst Gmbh Fluoreszenzauflichtilluminator
DE2420545C3 (de) * 1974-04-27 1979-01-25 H. Maihak Ag, 2000 Hamburg Infrarotstrahleranordnung
GB1599452A (en) 1978-02-02 1981-10-07 Thorn Emi Ltd Infra-red heating device
JPS55156840A (en) * 1979-05-25 1980-12-06 Olympus Optical Co Ltd Specimen detector
GB2055944B (en) 1979-07-17 1983-08-03 Kwikform Ltd Non-skid surfaces
JPS6120839A (ja) 1984-07-10 1986-01-29 Fuji Photo Film Co Ltd バクテリアカウンタ
US4726676A (en) * 1986-02-06 1988-02-23 General Signal Corporation Optical signal power measurement method and apparatus
US4927766A (en) * 1986-05-27 1990-05-22 The Boc Group, Inc. Gas constituent measurement and recording
US4909990A (en) * 1987-09-02 1990-03-20 Myron J. Block Immunoassay apparatus
JPH0218715A (ja) * 1988-07-05 1990-01-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光記録媒体と光記録再生装置
GB8919700D0 (en) 1989-08-31 1989-10-11 Electricity Council Infra-red radiation emission arrangement
US7273749B1 (en) * 1990-06-04 2007-09-25 University Of Utah Research Foundation Container for carrying out and monitoring biological processes
US5296958A (en) * 1992-05-29 1994-03-22 Eastman Kodak Company Multiple wavelength laser beam scanning system
JPH0634546A (ja) * 1992-07-17 1994-02-08 Tosoh Corp 蛍光検出器
AU668951B2 (en) * 1992-07-17 1996-05-23 Becton Dickinson & Company Method and apparatus for detecting bacterial growth by spectrophotometric sampling of a fiber-optic array
US5414600A (en) * 1993-07-30 1995-05-09 Cogent Light Technologies, Inc. Condensing and collecting optical system using an ellipsoidal reflector
JP2909216B2 (ja) * 1994-04-29 1999-06-23 パーキン‐エルマー コーポレイション 核酸増幅生成物のリアルタイム検出装置
US5766889A (en) * 1994-06-08 1998-06-16 The Perkin-Elmer Corporation Method for determining the characteristics of the concentration growth of target nucleic acid molecules in polymerase chain reaction sample
GB9418981D0 (en) * 1994-09-21 1994-11-09 Univ Glasgow Apparatus and method for carrying out analysis of samples
US6327031B1 (en) * 1998-09-18 2001-12-04 Burstein Technologies, Inc. Apparatus and semi-reflective optical system for carrying out analysis of samples
US5585069A (en) * 1994-11-10 1996-12-17 David Sarnoff Research Center, Inc. Partitioned microelectronic and fluidic device array for clinical diagnostics and chemical synthesis
US5639668A (en) * 1995-09-14 1997-06-17 Boehringer Mannheim Corporation Optical apparatus for performing an immunoassay
US6342349B1 (en) * 1996-07-08 2002-01-29 Burstein Technologies, Inc. Optical disk-based assay devices and methods
US5751874A (en) * 1996-09-13 1998-05-12 Nuvisions International, Inc. Coupling device for linking optical fiber connectors
KR100345817B1 (ko) * 1997-03-25 2002-07-24 산요 덴키 가부시키가이샤 정보 재생 장치와 정보 기록 장치 및 기준 마크 검출 회로
EP1010030B1 (de) * 1997-09-05 2001-11-14 Leica Microsystems AG Mikroskop, insbesondere fluoreszenzmikroskop, insbesondere stereo-fluoreszenzmikroskop
US6597450B1 (en) * 1997-09-15 2003-07-22 Becton, Dickinson And Company Automated Optical Reader for Nucleic Acid Assays
US6561428B2 (en) * 1997-10-17 2003-05-13 Hand Held Products, Inc. Imaging device having indicia-controlled image parsing mode
US5994150A (en) * 1997-11-19 1999-11-30 Imation Corp. Optical assaying method and system having rotatable sensor disk with multiple sensing regions
AU752829B2 (en) * 1998-01-26 2002-10-03 Brigham And Women's Hospital Fluorescence imaging endoscope
US6210882B1 (en) * 1998-01-29 2001-04-03 Mayo Foundation For Medical Education And Reseach Rapid thermocycling for sample analysis
US6161946A (en) * 1998-11-09 2000-12-19 Bishop; Christopher B. Light reflector
ATE319857T1 (de) * 1998-12-14 2006-03-15 Li Cor Inc Kit und methode zur nukleinsäuresequenzierung einzelner moleküle durch polymerase synthese
US7410793B2 (en) * 1999-05-17 2008-08-12 Applera Corporation Optical instrument including excitation source
GB2351556B (en) 1999-06-26 2004-06-30 Cambridge Imaging Ltd Improved assay analysis
US7088650B1 (en) * 1999-08-23 2006-08-08 Worthington Mark O Methods and apparatus for optical disc data acquisition using physical synchronization markers
CN1311436A (zh) 2000-03-01 2001-09-05 上海和泰光电科技有限公司 旋转平台上的生物芯片荧光图象的读取
JP2001281587A (ja) * 2000-03-31 2001-10-10 Fuji Photo Optical Co Ltd 光走査装置用光源部の保持構造
US6795189B2 (en) * 2000-06-15 2004-09-21 Packard Instrument Company Universal microplate analyzer
JP4773035B2 (ja) 2000-06-28 2011-09-14 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 強化サンプル処理装置、システムおよび方法
US6627159B1 (en) * 2000-06-28 2003-09-30 3M Innovative Properties Company Centrifugal filling of sample processing devices
US6563581B1 (en) * 2000-07-14 2003-05-13 Applera Corporation Scanning system and method for scanning a plurality of samples
FR2812306B1 (fr) * 2000-07-28 2005-01-14 Gabriel Festoc Systeme d'amplification en chaine par polymerse de sequences nucleiques cibles
US6545758B1 (en) * 2000-08-17 2003-04-08 Perry Sandstrom Microarray detector and synthesizer
US6452879B1 (en) * 2000-09-29 2002-09-17 Fujitsu Limited Optical storage apparatus
WO2002029850A2 (en) * 2000-10-04 2002-04-11 Cogent Light Technologies, Inc. Temperature control for arc lamps
SE0004296D0 (sv) * 2000-11-23 2000-11-23 Gyros Ab Device and method for the controlled heating in micro channel systems
US20020172980A1 (en) * 2000-11-27 2002-11-21 Phan Brigitte Chau Methods for decreasing non-specific binding of beads in dual bead assays including related optical biodiscs and disc drive systems
WO2002043866A2 (en) * 2000-12-01 2002-06-06 Burstein Technologies, Inc. Apparatus and methods for separating components of particulate suspension
JP2002250726A (ja) 2000-12-08 2002-09-06 Toray Ind Inc ポリマー配列固定化ディスクおよび固定化ポリマー配列による検出方法
US20030077598A1 (en) * 2001-01-04 2003-04-24 Phan Brigitte Chau Dual bead assays including covalent linkages for improved specificity and related optical analysis discs
US20030054563A1 (en) * 2001-09-17 2003-03-20 Gyros Ab Detector arrangement for microfluidic devices
US6597832B2 (en) * 2001-12-07 2003-07-22 Yu-Feng Cheng Optical fiber selector
CN1262833C (zh) 2001-12-24 2006-07-05 上海枫岭生物技术有限公司 实时荧光定量基因扩增仪的光信号检测方法及其光路系统
CN2522854Y (zh) 2001-12-24 2002-11-27 上海枫岭生物技术有限公司 实时荧光定量基因扩增仪光路系统
US6889468B2 (en) 2001-12-28 2005-05-10 3M Innovative Properties Company Modular systems and methods for using sample processing devices
AU2003202951A1 (en) * 2002-01-14 2003-07-30 Burstein Technologies, Inc. Method and apparatus for visualizing data
WO2003065355A2 (en) * 2002-01-31 2003-08-07 Burstein Technologies, Inc. Bio-safety features for optical analysis disc and disc system including same
US6767155B2 (en) * 2002-04-05 2004-07-27 Eastman Kodak Company High stability latch mechanism
WO2003087779A1 (en) * 2002-04-08 2003-10-23 Gyros Ab Homing process
US6833536B2 (en) * 2002-05-22 2004-12-21 Applera Corporation Non-contact radiant heating and temperature sensing device for a chemical reaction chamber
AU2003245302A1 (en) 2002-05-17 2003-12-02 Applera Corporation Apparatus and method for differentiating multiple fluorescence signals by excitation wavelength
AU2003243281A1 (en) 2002-05-17 2003-12-02 Applera Corporation Optical instrument includung excitation source
US20030219754A1 (en) * 2002-05-23 2003-11-27 Oleksy Jerome E. Fluorescence polarization detection of nucleic acids
AUPS267802A0 (en) 2002-05-30 2002-06-20 Bio-Molecular Holdings Pty Limited Improved dna amplification apparatus and method
JP4193421B2 (ja) * 2002-06-06 2008-12-10 ソニー株式会社 バイオアッセイ装置及びその製造方法、並びにバイオアッセイ方法
US7452507B2 (en) * 2002-08-02 2008-11-18 Sandia Corporation Portable apparatus for separating sample and detecting target analytes
WO2004050242A2 (en) * 2002-12-04 2004-06-17 Spinx, Inc. Devices and methods for programmable microscale manipulation of fluids
US20050014249A1 (en) * 2003-02-21 2005-01-20 Norbert Staimer Chromatographic analysis on optical bio-discs and methods relating thereto
US20050032089A1 (en) 2003-03-05 2005-02-10 Phan Brigitte Chau Sample preparation for colorimetric and fluorescent assays as implemented on optical analysis discs
JP2006521092A (ja) 2003-04-04 2006-09-21 エフ．ホフマン−ラ　ロシュ　アーゲー マルチカラーリアルタイムｐｃｒ用の改良されたシステム
US7148043B2 (en) * 2003-05-08 2006-12-12 Bio-Rad Laboratories, Inc. Systems and methods for fluorescence detection with a movable detection module
US7238269B2 (en) * 2003-07-01 2007-07-03 3M Innovative Properties Company Sample processing device with unvented channel
US6879032B2 (en) * 2003-07-18 2005-04-12 Agilent Technologies, Inc. Folded flex circuit interconnect having a grid array interface
GB0323043D0 (en) * 2003-09-24 2003-11-05 Lux Biotechnology Ltd Biochip
US20050074784A1 (en) * 2003-10-07 2005-04-07 Tuan Vo-Dinh Integrated biochip with continuous sampling and processing (CSP) system
US7322254B2 (en) * 2003-12-12 2008-01-29 3M Innovative Properties Company Variable valve apparatus and methods
US7295316B2 (en) * 2004-01-14 2007-11-13 Applera Corporation Fluorescent detector with automatic changing filters
US7709249B2 (en) * 2005-04-01 2010-05-04 3M Innovative Properties Company Multiplex fluorescence detection device having fiber bundle coupling multiple optical modules to a common detector
US7507575B2 (en) * 2005-04-01 2009-03-24 3M Innovative Properties Company Multiplex fluorescence detection device having removable optical modules
US20070009382A1 (en) * 2005-07-05 2007-01-11 William Bedingham Heating element for a rotating multiplex fluorescence detection device
US7754474B2 (en) * 2005-07-05 2010-07-13 3M Innovative Properties Company Sample processing device compression systems and methods
US7527763B2 (en) 2005-07-05 2009-05-05 3M Innovative Properties Company Valve control system for a rotating multiplex fluorescence detection device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1031768C (zh) * 1991-07-02 1996-05-08 中国建筑材料科学研究院水泥科学研究所 多元素同位素x射线荧光分析仪
WO1998038510A2 (en) * 1997-02-28 1998-09-03 Burstein Laboratories, Inc. Laboratory in a disk
US20020047003A1 (en) * 2000-06-28 2002-04-25 William Bedingham Enhanced sample processing devices, systems and methods
WO2002073605A2 (en) * 2001-03-14 2002-09-19 Burstein Technologies, Inc. Dual bead assays using cleavable spacers and/or ligation to improve specificity and sensitivity including related methods and apparatus
CN2522855Y (zh) * 2002-01-30 2002-11-27 无锡市朗珈生物医学工程有限公司 带滤光片转盘的生物芯片荧光检测扫描装置
US20050059062A1 (en) * 2003-08-08 2005-03-17 Affymetrix, Inc. System, method, and product for scanning of biological materials employing dual analog integrators
US20050130177A1 (en) * 2003-12-12 2005-06-16 3M Innovative Properties Company Variable valve apparatus and methods

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
韩绍玫: "牛乳体细胞自动测定仪", 中国乳品工业 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011143791A1 (en) * 2010-05-20 2011-11-24 Honeywell International Inc. Microarray reader based on evanescent wave detection
US8809810B2 (en) 2010-05-20 2014-08-19 Honeywell International Inc. Microarray reader based on evanescent wave detection
CN103501908A (zh) * 2011-05-18 2014-01-08 3M创新有限公司 用于样品处理装置上阀调的系统和方法
CN103501908B (zh) * 2011-05-18 2016-03-16 3M创新有限公司 用于样品处理装置上阀调的系统和方法
CN104634374A (zh) * 2013-11-13 2015-05-20 洛克威尔自动控制技术股份有限公司 具有增强的光导可视化的传感器装置和相关方法
CN106706943A (zh) * 2015-07-27 2017-05-24 博奥赛斯（天津）生物科技有限公司 一种荧光免疫分析仪进样检测机构
CN110656046A (zh) * 2019-11-01 2020-01-07 中国人民解放军军事科学院军事医学研究院 一种探测装置及pcr仪
CN112138735A (zh) * 2020-09-12 2020-12-29 深圳市和来生物技术有限公司 微流控芯片的加热、温度检测与光学检测装置和方法

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