CN101743475A - 用于利用光学各向异性纳米粒中的松弛测量进行分子检测的光学测量方法 - Google Patents
用于利用光学各向异性纳米粒中的松弛测量进行分子检测的光学测量方法 Download PDFInfo
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Abstract
描述了光学测量方法，该测量方法适用于确定在溶液中分散的纳米粒(62)的松弛特性，该纳米粒具有光学各向异性特征并且可通过外部刺激(如电场或磁场(61))取向。本发明的目标是光学检测确定的分子，该分子可以特异性连接到纳米粒表面上并且因此改变纳米粒的松弛特性以及改变对于真正转换方法的装置。
Description
技术领域
本发明涉及在分子检测方法中的一种新的检测方法，在该分子检测方法中要检测的目标分子特异性连接(anbinden)在悬浮在适当的溶液中的以及相应地起作用的纳米粒的表面上。通过该连接扩大了粒子的流体动力学直径。假如现在通过外部刺激改变粒子取向(Ausrichtung)，那么流体动力学直径的扩大就导致纳米粒的改变的布朗松弛特性(Brown’schen Relaxationsverhalten)。因此这个松弛特性的测量允许位于溶液中的目标分子的浓度量化。
技术任务和发明
本发明涉及一种根据权利要求1的前序用于分子检测的方法，该方法具有在这个权利要求的特征部分中提及的特征。
那么本发明的核心是一种通过以新的方式利用所应用的纳米粒的各向异性光学特征对粒子松弛的新类型的检测。假如改变了粒子的空间取向，那么在适当光学测量结构中该粒子的光学各向异性导致相应的光学可检测的信号改变，该信号改变允许确定粒子目前绝对的取向或相对于外部刺激或外部场的取向。在此，可能的被测参数例如但不是排他地是由粒子散射、发射或消除的光的频谱和/或偏振。
权利要求2至10涉及本发明的不同优选实施方式，并且权利要求11和12在本发明框架下提到用于实施新方法的有利的测量装置。
背景技术
为了确定纳米粒分子占据(Molekuelbelegung)，松弛特性的测量首次由Weitschies at al.在文件WO96/23227A1中发表，其中描述了铁磁或铁氧磁的纳米粒，该纳米粒的磁矩在外部磁场中取向。在此，粒子是这样设置，以致粒子磁化的奈尔松弛时间(Néel’scheRelaxationszeit)比布朗松弛时间更长，其中，后者依赖于粒子的流体动力学直径，该直径在分子附着时扩大。在关闭例如使粒子取向的磁场之后，借助于适当的传感器记录粒子组(Partikelensembles)磁矩的松弛的随时间变化过程，由此可能推断出粒子组的平均分子占据。在此作为传感器可以应用SQUID′s，感应线圈，磁通量闸门或磁滞电阻元件。粒子要么自由地位于溶液中，要么利用或通过捕获分子(Faengermolekuele)(h)特异性结合在表面上。
Minchole等人在文件WO03/019188 A1中描述了一种相似的方法，该方法涉及相同的方法原理，可是介绍了备选的测量方法，该测量方法的基础在于记录粒子组的交流磁化率谱，从中同样可以确定磁性粒子的平均松弛时间。
可是，涉及利用带有纳米粒的松弛测量的分子检测的所有迄今发表的申请和专利文献以及出版物有共同之处，即应用了至今唯一纯磁性粒子和应用了以磁性为基础的方法。可是，“磁”测量方法在松弛测量方面尤其有以下缺点，即应用的粒子组的磁矩很小并且磁散射场随着粒子远离很快下降，由此要么高灵敏性的但昂贵的传感器是必要的，如SQUID′s，要么传感器必须空间上很密集地放置在粒子处，这样基本上限制了整个系统的实际可用性以及测量结果的可重复性。
与之相反，正如已发现，光学测量方法提供了出色灵敏性同时高仪器公差的优点。消失(Extinktion)或消光(Ausloeschung)的被测参数尤其是远远不依赖于距离的，并且因此允许带有高探针处理量(Probendurchsatz)和良好可重复性的灵活设备的结构以及测量结果的灵敏性。对于用于纳米粒松弛的光学测量方法至今没有工作变得为人熟知。
在经典生物技术中应用了多数光学活性元素。其中，板(Palette)从有机荧光色素经过半导体纳米晶达到来自贵金属(如Au或Ag)的纳米粒，纳米晶也称为量子点，如CdSe或ZnS纳米粒，在该贵金属中等离子体共振可以通过入射光激励，由此产生十分具有特征性的散射谱和消光谱。在大多数应用中这些光学元素仅仅作为标签应用，以便检测确定的特异性标记的分子的存在。在这些应用中分子标签复合体大多数必须特异性结合在表面上，以便可以在后续清洗步骤中移除未结合的标签，并且这些标签不使分析结果失真。
当然分子到表面的结合效力与在自由溶液中的进程比较是降低的，并且基于必需的要检测的分子扩散到起作用的表面，分析时间明显地比在容积测量的反应下更长。此外，多数应用所需的表面起作用是昂贵的，在该应用中，仅确定的溶液体积中的很少的目标分子类型的浓度的快速确定是受关注的。
当然，为了在容积测量的方法中区别结合的和未结合的标签，就需要以下方法，在该方法中当目标分子特异性连接在标签上时，该标签本身改变了至少一种可测量的特征。
对此，在光学DNA检测的领域中，可以应用例如所谓的分子信标，在该分子信标中FRET效应(荧光共振能量转移)在标签的未结合状态中抑制了荧光发射。首先，当目标序列(Zeilsequenz)联接(andockt)标签时，打开分子信标，并且施体和受体在空间上相互分离，以致产生标签的荧光发射。当然，分子信标的应用限制在相对短的DNA和RNA链的检测上，也就是说，例如蛋白质不可以用这种方式检测。
对于在生物技术中的活性标签的其他例子是Au纳米粒或Ag纳米粒，在该纳米粒中当分子联接粒子表面时，基于等离子体共振条件的改变移动了吸收和发射光谱。当然这个移动是相当小的，因此对于带有这个系统的蛋白质的检测界限典型地限制在低于μM范围内。
在专利申请US 2006/0008924 A1(Anker等人)中描述了活性标签的其他变体。在此介绍了半侧钝化的磁纳米粒，其中荧光标记的目标分子只能够特异性连接在标签的两个半球表面之一上。假如标签紧接着通过交变磁场旋转并且只在有限的空间角中观察到荧光，那么特异性结合到标签的荧光标记的目标分子就以旋转频率闪现并且可以与未结合的荧光色素以及其他背景信号相区别。当然，这个检测方法与基于本发明的光学松弛测量没有一点关系。
发明主题描述
本发明的核心是通过利用所应用粒子的光学各向异性特征对纳米粒的松弛进行光学检测。在此，可能的被测参数(例如但不是排他的)是，由粒子散射，发射或消除的光的光谱或偏振。此外，粒子是这样设置的，以致该粒子在溶液中的空间取向可以通过外部刺激尤其是通过外部场改变，正如通过电场或磁场。
因此本发明允许，采用光学方法确定粒子相对于刺激或场的空间取向，这样允许了粒子松弛的测量。此外，假如确定的目标分子特异性连接在粒子表面上，那么测量的松弛特性允许了在溶液中的目标分子浓度的量化。因此，应用于新方法的测量系统包括以下组件：
1.外部刺激或外部场：
为了在定义的空间方向上定向纳米粒，那么外部刺激必须可以施加转矩给粒子。这个刺激可以尤其是单向的电场或磁场。
例如，已知来自贵金属(例如Au和Ag)的长形的纳米粒可以直接通过设置电场定向。当然，对于实际应用，为了达到足够取向度(Ausrichtungsgrad)所需的电场强度是相当高的，参见例如van derZande等人，J.Phys.Chem.B 103(1999)5754。此外，通过设置强电场也电极化了缓冲溶液以及目标分子，这样可以导致干扰性的影响。
与之相反，磁场具有如下优点，即磁场在生物系统中几乎不起干扰作用。当然为了可以将磁场用于纳米粒的取向，该纳米粒必须具有如下磁矩，该磁矩的耐尔松弛时间明显地超出要测量的布朗松弛时间。对于以下情况，即对于光学各向异性测量没有总是应用磁性粒子，那么无磁性纳米粒借助于具有磁性成分的适当的复合结构配备，以便也可以将这种本身没有磁性的纳米粒通过磁场来取向。例如对于这样的复合结构，在磁极上例如有带有磁性材料的芯壳结构或长形粒子。
为了测量粒子的松弛特性，在其振幅和/或方向上改变外部刺激，并且依赖于时间、频率和/或相位记录粒子的松弛直到通过新刺激给出的均衡位置。在此，刺激或场的不仅单个的改变是可能的，而且其周期的改变是可能的。
单个测量可以例如包括先前空间和时间恒定的刺激的切断，因此纳米粒组的光学各向异性方向通过布朗松弛渐渐地再次随机地分布。纳米粒组的测量的光学各向异性信号的时间上的减少是与之相关的，并且从衰减时间中可以推断出带有目标分子的纳米粒的平均载荷(Beladung)。
对于刺激的周期改变的其他可能的例子是在恒定的振幅下的连续空间旋转，在这种情况下，测量信号由在适当的旋转频率中获得的、在刺激方向和纳米粒组的光学各向异性轴的测量平均取向之间的相移组成，该相移随带有目标分子的纳米粒的平均载荷增加。
2.测量单元：
测量单元在适当的载体液体中包括光学各向异性纳米粒和要分析的物质，该物质除了包括目标分子也包括一般的附加物质。作为目标分子，不仅考虑到生物物质，正如病毒、细菌、核酸序列、抗体、抗原或任意的其他蛋白质，而且考虑到溶解的无机或有机化学物质，例如聚合物。
在此，载体液体至少在应用于测量纳米粒的光学各向异性的波长范围中是光学透明的。测量单元在这个波长范围中同样是光学透明的或具有窗，通过该窗光可以射进溶液中并且输出耦合(ausgekoppelt)。
3.光学各向异性纳米粒：
纳米粒在其所有特征中都是尽可能单分散的并且具有至少一种光学各向异性特征，该特征允许在溶液中的粒子空间取向的光学获取。附加地，可以通过外部刺激，即尤其是通过电场或磁场把转矩施加到粒子上，以便使该粒子在确定的空间方向上取向。
粒子稳定地在适当的载体液体中悬浮，该载体液体包括要检测的目标分子。此外，粒子表面至少这样处于一个位置上，以致目标分子可以特异性连接在该表面上或连接在那个位置。
粒子的形式优选是长形的，以便在光学各向异性和可取向性方面满足需要。可是也不排除不同的粒子形式，例如球形，其中在这种情况下从粒子的内部结构中产生需要的光学各向异性和可取向性，例如通过材料的晶态各向异性和/或通过多种材料的适当复合结构。对于长形的复合纳米粒的好的适当的样板(Templat)是例如炭纳米管，该炭纳米管可以用适当的材料填充和/或覆盖，对此参见Monthioux等人，Journal of Materials Research 21(2006)2774。此外，也可以在纳米管末端处特异性附加确定的材料，参见Jiang等人，Journal ofElectroceramics 17(2006)87。
一方面通过如下需求限制粒子大小，即粒子必须稳定地保持在应用的载体液体中，也就是说该粒子不允许凝聚或沉淀。另一方面目标分子的连接必须导致布朗松弛时间的可测量的提高，也就是说最大粒子大小依赖于要检测的目标分子的大小。出于这两个原因只有如下粒子可以实际有意义地应用，即，在每个维度中该粒子的大小位于从1至1000纳米的范围内。
接下来，在没有限制权利要求的普遍性的情况下，列举用于在本发明意义下可应用的光学各向异性纳米粒的几个例子：
i)带有频谱各向异性的金属纳米粒
这个类别的粒子包括所有类型的纳米粒，其中由粒子散射、发射或消除的光的频谱分布依赖于粒子的光学各向异性轴相对于优选方向的空间取向。在此，这个优选方向可以通过偏光器产生，该偏光器使入射的和/或要分析的光偏振。
这样的粒子的可能的实现是例如半导体量子点、量子竿或量子线，它们具有频谱各向异性的发光。例如由Shan等人描述了CdSe纳米线，该纳米线的发射光谱由两个波段组成，在此，其相对的强度份额依赖于观察发射的光与纳米线的长轴平行还是垂直，参见Shan等人，Physical Review B 74(2006)153402。
但是，也可以用其他物质(如有机荧光色素)达到相似的性能，只要该物质的光谱具有各向异性特征。
对于带有各向异性光谱特征的其他例子是长形的金属纳米粒，在该金属纳米粒中对于与轻轴(leichte Achse)平行或垂直的等离子体振荡出现两个相互分离的谐振频率。依赖于用于入射光偏振的粒子的长轴取向成比例地激发这两个谐振频率。因此，通过在粒子的消光光谱或散射光谱中测量这两个谐振频率的相对份额，确定长粒子轴相对于指向粒子的入射光的偏振轴的空间取向是可能的，参见例如Pérez-Juste等人，Adv.Funct.Mater.15(2005)1065。
ii)各向异性偏振纳米粒：
带有对于散射、发射或消除的光的偏振作用的粒子是对于光学各向异性纳米粒的其他变体。可能的例子是偏振发光的粒子，正如半导体量子点、量子竿或量子线。尤其是这个类型的伸长的粒子从长宽比为2∶1起具有发射光的高偏振度，参见Hu等人，Science 292(2001)2060。长形的金属纳米粒或者液晶的在溶液中稀释的内消旋体(Mesomere)也可以偏振入射光，该金属纳米粒参见Pérez-Juste等人，Coordination Chemistry Review 249(2005)1870。
假如现在通过偏光器或在光程中的分析器导出优选方向，就可以通过粒子的偏振作用得出其空间取向。
4.光学结构：
光学结构适用于时间分辨地测量由纳米粒感应的光学各向异性的度量(Mass)，以便因此推断粒子的松弛特性。精确的结构依赖于光学各向异性的类型，该类型用于测量。接下来，通过举例并且在没有限制的情况下分别展示用于被测参数光谱和偏振的可能光学结构：
i)被测参数光谱：
在本发明的这个变体中，通过粒子光谱的改变获取在溶液中的粒子的空间取向。在此，应用的粒子具有各向异性消光光谱、发射光谱或散射光谱，从中可以推断出各向异性轴相对于通过至少一种偏光器预先给出的优选方向的取向。
这里作为例子举出一种用于测量伸长的金属纳米粒的松弛特性的可能的结构。其中，粒子是这样设置的，以致在其中出现等离子体共振，其中用于与长轴并行的等离子体振荡的共振频率fpar与用于与粒子长轴垂直的等离子体振荡的共振频率fsenk在频谱上是分开的。此外，粒子应该是这样设置的，以致其长轴可以沿着外部场定向。
用来自白色光源的线性偏振光照射分散在位于测量单元中的溶液中的纳米粒。外部刺激负责粒子的空间取向。当外部刺激或外部场的振幅和/或方向随时间改变时，在纳米粒的两个特征性等离子体共振频率中，通过两个单独检测器中适当的滤波器观察粒子组的散射或消除的光。然后，根据在用于改变外部刺激的确定的计划(Programm)中从两个检测器获得的强度关系的随时间变化过程可以确定纳米粒的松弛性能，从该松弛性能中可以推断出带有特异性结合到粒子的目标分子的粒子的平均占据(Belegung)。
此外，这个测量原理还可以这样地改变，即为了照射粒子应用不偏振的光，并且首先通过在散射或消除的光的光程中的分析器产生优选方向。在本发明的框架下多个偏光器和分析器的适当组合也是可想到的。此外，也可以应用带有光谱各向异性消除、发射或散射的其他类型的纳米粒。
ii)被测参数偏振：
在应用光偏振的纳米粒的情况下，可以让由粒子散射，发射或消除的光的偏振用于测量粒子组的平均空间取向，以便在改变外部刺激时获取粒子的松弛。
在特别简单的测量结构的框架下，使用来自白色光源的不偏振的光照射测量单元。因此，依赖于粒子组的平均空间取向度在散射或消除的光中产生线性偏振部分。目前从探针射出的光经过分析器引向检测器，并且记录了在外部刺激的振幅改变和/或方向改变下的强度信号的时间改变。然后从这里可以再确定纳米粒的松弛特性并且因此可以再确定带有特异性连接的目标分子的粒子的平均占据。
备选地，在对于从探针射出的光的分析器的位置处，也可以采用偏光器偏振入射光，或者，而是可以应用多个偏光器和分析器的适当组合。
附图描述和概要：
在附图中举例描述了发明对象。图1和图2显示了对于被测参数偏振的测量结构的可能实现，并且图3和图4显示了对于被测参数光谱的测量结构的实现。在此，图1和图3涉及消光测量并且图2和图4涉及散射或发射测量。
所有可能的测量结构有共同之处，即借助于任意光源1产生平行光束2，该光束转向测量单元5。在此，光源1不仅可以是单色的，即例如激光，而且可以是多色的，即例如白炽灯，该激光或白炽灯发射偏振或不偏振的光。
测量单元5包括溶液，该溶液除了附加物质外还包括要分析的目标分子和光学各向异性纳米粒62。纳米粒的光学各向异性轴可以通过外部刺激取向，即尤其是通过场取向，该外部刺激或场是由适当的产生电磁场的装置6产生的，并且该装置的场61可以在振幅和/或方向方面改变。
借助于至少一种偏光器3和/或分析器4定义了至少一个优选方向，相对于该优选方向，依赖于刺激或场的时间改变测量在检测器7中的由纳米粒感应的光学各向异性。
假如这种类型的由纳米粒感应的光学各向异性是偏振作用，那么上面描述的组件足够用于光学结构。
在图1和图2中描述了相应的例子，其中图1涉及由纳米粒消除的光的测量。与之相反，图2显示了对于散射或发射的测量的可能结构，其中分析器光程是相对于入射光束2成空间角12旋转的。
与之相反，图3和图4举例地显示了对于以下情况的可能测量结构，即纳米粒消除、散射或发射光谱各向异性光。在这种情况下选出至少两个波长，该波长的光谱强度表示纳米粒的空间取向的特征。在最简单的情况下在此借助于分光器11进行分析，该分光器将由纳米粒消除、散射或发射的光分成至少两个分离的光程。
紧接着可以借助于滤色器9，10选出至少两个特征性的光谱范围并且在检测器7，8中进行测量。采用至少两个分离的检测器测量的光强度的比例允许确定纳米粒的取向，依赖于对其产生影响的刺激或场的时间改变记录该取向。
图3涉及由纳米粒消除的光的测量。与之相反，图4显示了用于测量散射或发射的可能结构，在该结构中分析器光程是相对于入射光束2成空间角12旋转的。
Claims (12)
1.一种用于借助于确定或测量分散或悬浮在流体介质中的微粒或纳米粒的松弛特性，尤其是松弛时间进行分子检测的方法，目标分子、目标分子序列、目标分子部分或目标有机体特异性或非特异性连接到该微粒或纳米粒上和/或其表面上，
-其中，在分散或悬浮中的上述这样设置的粒子通过外部刺激的影响至少主要在空间方向上是可取向的，该外部刺激优选地是定向的场，尤其是电场或磁场，并且
-其中，在分散或悬浮中的上述粒子或者从首先随机的、统计上无序的、没有方向性的状态开始，转变成最终至少主要统一定向的状态，或者反过来，
-以及在两个状态的每一个中和/或在这些状态之间获取分散或悬浮的性能或特征，尤其是这两个状态之间的时间，并且从这样确定的松弛特性中推断出与所述微粒或纳米粒结合的目标分子、目标分子序列、目标分子部分或目标有机体的浓度和/或大小和/或特征，
其特征在于，
-悬浮或分散应用于松弛特性确定，该悬浮或分散的微粒或纳米粒除了其几何位置可取向性之外还具有光学各向异性，
-或者
a)尤其是线性的、偏振的光，或者
b)不偏振的光
入射到上述的悬浮或分散中，以及
-从悬浮或分散中的
-或者直接在入射方向上于或通过吸收接收的光或者与入射方向成某角度、作为散射光射出的光或者通过激励发射的光，或者
a)本身直接或在必要时在经过接在被光横越的分散或悬浮之后的偏振过滤器以后，和/或
b)只有在强制经过接在被光横越的分散或悬浮之后的偏振过滤器以后才
进行光学测定分析。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在光学测定分析中作为被测参数应用由在分散或悬浮中的所述微粒或纳米粒散射、发射或消除的光的光学偏振和/或光谱，以及尤其是所述光的强度和/或强度改变。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对施加了与所述微粒或纳米粒连接的分子、分子序列、分子部分或有机物的微粒或纳米粒有影响的刺激或场在测量过程中在其振幅和/或方向方面改变，并且依赖于时间、频率或相位确定和记录上述粒子的松弛，直到通过新改变的刺激和/或场给出的均衡位置。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，分立地将对载有所述目标分子的、在分散或悬浮中的微粒或纳米粒有影响的刺激或场保持在确定的值或者将其周期地改变。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在分散或悬浮中作为通过外部刺激、尤其是通过外部场可取向的偏振光的纳米粒应用有机荧光色素、液晶的内消旋体、半导体纳米晶或量子点，比如CdSe纳米晶或ZnS纳米晶和/或来自贵金属的纳米粒，贵金属比如是Au或Ag。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，
-在分散或悬浮中作为通过外部刺激，尤其是通过外部场可取向的纳米粒应用半导体纳米晶或量子点，比如带有特征性的发射光谱和/或吸收光谱的CdSe纳米晶或ZnS纳米晶和/或来自贵金属的纳米粒，贵金属比如是Au或Ag，其中，通过入射光激励带有特征性的散射光谱和/或消光光谱的等离子体共振或者在该等离子体共振中的改变。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，在分散或悬浮中作为通过外部磁场可取向的光学各向异性的可磁化的纳米粒，或者从开始自身具有磁矩的粒子或者配备有磁性成份的、作为磁复合纳米粒的、带有芯壳结构的，或者完全或部分地用磁性材料填充的炭纳米管，或者在其磁极或末端的至少之一上具有磁性材料的长形的或伸长的粒子，比如纳米管，被应用。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，在分散或悬浮中作为通过外部刺激、尤其是通过外部场可取向的光学各向异性纳米粒，应用带有结晶的或非结晶球形或长形的形式的、其在三维的至少一维中分别具有从1至1000nm的大小范围、尤其是2至100nm的大小范围的。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，从该组病毒、细菌、核酸序列、抗体、抗原、蛋白质、分子和化学化合物、尤其是低聚物分子或聚合物分子中选出与在分散或悬浮中的光学各向异性纳米粒或该纳米粒表面结合的目标分子、目标分子序列、目标分子部分或目标有机物。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，对于用于各向异性纳米粒或各向异性化的纳米粒的分散或悬浮，作为流体的分散介质应用液体，该液体至少在如下波长范围中至少是光学部分透明的，该波长范围用于确定在该液体中分布的微粒或纳米粒的光学各向异性。
11.一种用于实施根据权利要求1至10中任一项所述的方法的装置，其特征在于，该装置包括辐射出优选平行的、光束(2)不偏振的白光或带有至少一个单独波长或从开始立即偏振的光的这样的单色光的光源(1)，优选地是激光光源，在必要时包括要被所述光穿过的偏振装置(3)，尤其是偏振过滤器和/或偏光器，还包括透光容器，透光容器尤其是这样的小玻璃管(5)，即，使用该小玻璃管借助用流体介质配制的光学各向异性的微粒或纳米粒的分散或悬浮，可特异性连接在该微粒或纳米粒上或其表面上的目标分子或目标有机物是连接着的，还包括发出能够使所述微粒或纳米粒统一取向的刺激，尤其是在粒子分散或粒子悬浮中产生这样的磁场和/或电场的刺激的、尤其是在振幅和/或方向方面可控的场(61)-辐射装置(6)，布置在包括粒子悬浮的容器之后的、尤其是小玻璃管(5)之后的、在必要时在光束方向上设置的或与其成角度(α)设置的偏振装置(4)，尤其是偏振过滤器和/或分析器，还包括确定和记录由于通过上述刺激、尤其是通过场(61)产生的微粒或纳米粒(62)的取向或非取向造成的出射光的偏振方向的改变和/或强度的改变的检测装置(7)。
12.一种用于实施根据权利要求1至10中任一项所述的方法的根据权利要求11所述的装置，其特征在于，该装置包括至少一个光源(1)，该光源能够用于辐射带有至少两个不同的、被定义的波长的光，该波长的光谱强度对于所述微粒或纳米粒(62)的各自的空间取向是特征性的，并且该装置在必要时布置在所述小玻璃管(5)之后的所述偏振装置(4)之后包括把那里射出的光束分成两个、优选地两个相互垂直走向的光束的分光器(11)，由该分光器将光束分别射到对应于相应的滤色器(9，10)的光学检测装置(7，8)，优选地由该分光器分别在横越相应的滤色器(9，10)之后分别将光束射到对应于相应的滤色器(9，10)的光学检测装置(7，8)。
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