CN110088597A - 用于检测分析物的方法和装置 - Google Patents

用于检测分析物的方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110088597A
CN110088597A CN201780077882.3A CN201780077882A CN110088597A CN 110088597 A CN110088597 A CN 110088597A CN 201780077882 A CN201780077882 A CN 201780077882A CN 110088597 A CN110088597 A CN 110088597A
Authority
CN
China
Prior art keywords
assay kit
fret assay
wavelength
donor
fret
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201780077882.3A
Other languages
English (en)
Inventor
迪万·法祖勒·侯克·乔杜里
斯蒂芬·摩尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NDM Technologies Ltd
Original Assignee
NDM Technologies Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NDM Technologies Ltd filed Critical NDM Technologies Ltd
Publication of CN110088597A publication Critical patent/CN110088597A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/536—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with immune complex formed in liquid phase
    • G01N33/542—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with immune complex formed in liquid phase with steric inhibition or signal modification, e.g. fluorescent quenching
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6486—Measuring fluorescence of biological material, e.g. DNA, RNA, cells
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/58—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving labelled substances
    • G01N33/582—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving labelled substances with fluorescent label
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N2021/6417—Spectrofluorimetric devices
    • G01N2021/6419—Excitation at two or more wavelengths
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
    • G01N2021/6439—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes" with indicators, stains, dyes, tags, labels, marks
    • G01N2021/6441—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes" with indicators, stains, dyes, tags, labels, marks with two or more labels
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
    • G01N21/7703—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator using reagent-clad optical fibres or optical waveguides
    • G01N2021/7706—Reagent provision
    • G01N2021/772—Tip coated light guide

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

一种传感器提供了一种通过竞争性结合FRET分析试剂盒测量样品中分析物(诸如葡萄糖)的方法。多波长辐射源包括两个或更多个不同的波长(21)，使至少两个波长(21)位于所述FRET分析试剂盒的所述荧光能量供体的吸收带(1)内，以及至少一个那些波长(21)还位于所述FRET分析试剂盒的所述能量受体的吸收带(2)内，产生光谱渗漏现象。因为渗漏程度随着激发波长(21)而变化，所述多波长源允许所述传感器提供多个测量通道，其能够用于降低分析物测量中的误差。

Description

用于检测分析物的方法和装置
背景技术
本发明涉及传感器和使用该传感器测量分析物浓度的方法。用于感测的分析物的实施例是葡萄糖。
众所周知使用通过荧光共振能量转移(FRET)的变化(也称之为Forster共振能量转移)来测量物浓度的分析法。FRET是从处于激发态的荧光能量供体部分到能量受体部分的能量非辐射转移，由此造成受体的激发态。FRET只能在供体和受体部分非常接近时发生，并且FRET的强度与供体受体对的分离的6次方成正比的情况下，这种效应能够用作它们分离的灵敏度量。
FRET造成供体荧光的寿命缩短及强度降低。如果受体是荧光的，FRET也可以造成受体发射增强。来自FRET分析试剂盒的荧光发射也被去极化。FRET的程度可以通过改变上述一个或多个荧光参数来测量。
在简单形式的荧光光谱分析方法中，荧光能量供体部分和能量受体部分中的一个被分析物受主标记(即，与分析物受体结合)。该荧光能量供体部分和能量受体部分中的另一个加入样品中，并与样品中存在的任何分析物结合。当将因此被标记的样品引入该分析方法时，该分析物与该受主结合，使供体和受体极为接近，从而在它们之间发生FRET。FRET的程度提供了一种测量样品中分析物浓度的度量。
竞争性结合FRET分析试剂盒也是众所周知的。这种形式的FRET分析试剂盒还包括竞争配体，其与分析物竞争结合受主。如果样品被预处理使该分析物被前文所述的供体或受体部分标记，那么竞争性配体可以是未标记的。当样品引入到该分析法时，被标记的分析物取代竞争性配体并与被标记的受主结合，增强FRET直到用作样品中分析物浓度量度的程度。可选择地，该竞争性配体可以用供体或受体部分来标记，这带来的好处是样品不需要预处理。在这种安排下，该分析方法最初包含与被标记受主结合的标记的配体，并且发生FRET。当样品引入到该分析方法时，未标记的分析物从受主中取代竞争性配体，并且FRET程度降低到可以用来测量样品中分析物浓度的程度。
US5342789描述了一种利用竞争性结合的分析方法用于通过FRET检测体液中的葡萄糖。EP0561653描述了一种通过供体发射寿命确定FRET程度的方法。EP1828773描述了使用动物凝集素作为葡萄糖受主的类似方法。
上述所有的方法和系统都描述了如图1所示的单波长源对供体的激发。这种亮度导致单一值的供体发射强度、受体发射强度、供体发射寿命或随着FRET程度变化的去极化比例。供体与受体发射强度的比率测量可以在存在大误差源的情况下，诸如生物系统中遇到的误差源，提供更准确、稳健的测量，然而具有单一波长的激发仍然提供一个比值。依赖于单一值的变化会使传感器容易出错。生物系统的复杂性能将许多误差源引入测量中。
上述方法和系统大多数描述了使用第二波长源专门激发受体并且提供了附加的校准方法，然而，这仅提供了基线校正。
荧光显微术通过采用一个以上具有明显不同波长工作频带的FRET供体-受体对，已经使用多通道技术以改善成像。但是，这要求使用额外的荧光标记对。
光谱渗透是FRET分析试剂盒中一个很好理解的现象。当受体的吸收带与供体的吸收带重叠并且激发源对供体和受体种类的吸收都有贡献时，发生受体渗透。类似地，当供体的发射带扩展到受体可检测的发射带时，能够发生供体渗透。上文所述的系统和方法，以及本领域技术人员的其他典型设计，都试图将两种形式的光谱渗透程度降到最低。诸如确保供体和受体吸收带距离足够远和适当地选择激发波长是常见的方法。已经开发出算法以用于FRET显微术领域中的光谱渗透的校正。
总之，生物系统中单一FRET分析试剂盒的准确性受到能够从单通道方法提取的信息量的限制。光谱渗透是潜在误差的另一个来源，并且通常设计FRET分析试剂盒以最小化或补偿该现象。
发明内容
本文描述一种传感器以及使用这种传感器的方法，以提供一种通过FRET分析试剂盒多个通道测量分析物的方法。所述传感器和方法被设计成利用光谱渗透现象和其随激发波长的变化来提供多个测量通道，并且从而使分析物的测量更加准确。
具体地，本发明提供了一种如权利要求1所述的传感器。
本发明还提供了一种如权利要求10所述的用于检测样品中分析物的方法。本发明优选的但非必要的特征被限定在从属权利要求中。
优选地，所述多波长源包含n个不同的激发波长，其中n是一个大于2但小于10的数。在一种优选的实施方案中，(n-1)个波长将位于所述供体和所述受体两者的吸收带之间。所述n个不同激发波长的每一个都将有自己的依赖于FRET(并因此依赖于分析物)的发射反应特征，该发射反应特征是关于在每个所述波长下供体吸收与受体吸收比率。所述n个通道的每个通道的比率可以与其它通道的相互比较，得到n(n-1)/2的比值，所述比值能够用来确定FRET程度和相应的分析物浓度。
在一种优选实施方案中，所述受体为荧光能量受体，并且为所述n个激发波长的每一个波长计算所述受体与所述供体的发射比率，以在测量FRET程度和相应的分析物浓度上进一步提供精确度。
对于前文描述的标准的FRET方法，n的值至多为2，仅产生单一比值，并且在所述供体和受体两者的吸收带的实质性区域内没有激发波长。对于本文描述的装置，n的值能够取2到10的任一整数值，从而产生大小从1到45的范围内的比值数组。可以用算法处理所述测量数据的增加量，以识别和消除单一测量通道内误差源引起的虚假结果。
FRET分析试剂盒
如前文所述，优选地，所述FRET分析试剂盒是一种竞争性结合的FRET分析试剂盒。
所述荧光供体部分是荧光染料，诸如香豆素、罗丹明、黄嘌呤和氰基染料或任何其它能够与所述分析物受主或配体结合的荧光物质。所述受体部分也可以是上述的荧光染料，或者它可以是非荧光物种，诸如21，这是一种可从Thermo Fisher Scientific(www.thermofisher.com)获得的羧酸琥珀酰亚胺酯。
选择所述供体-受体对，使所述受体吸收带在适合于供体激发的波长范围内主要与所述供体发射带重叠，并且部分地与所述供体吸收带重叠。在一种优选的实施方案中，所述供体和受体部分的光谱特征主要位于近红外(NIR)区域，该近红外区域在人体组织中比更短波长的光经历更少的散射。
所述分析物受主是能够与所述分析物可逆地结合的任何分析物结合的部分。在一种优选的实施方案中，所述分析物是葡萄糖。合适的葡萄糖受主包括伴刀豆球蛋白A(ConA)、动物凝集素、硼酸衍生物、载脂蛋白-酶(apo-酶)和葡萄糖结合蛋白。
所述竞争性配体是在与分析物竞争中能够与所述分析物受主可逆结合的任何部分。如果样品中所述分析物被供体或受体部分标记，所述竞争性配体可以是未标记的分析物。相反，如果样品中所述分析物是未标记的，所述竞争性配体可以是用所述供体或受体部分标记的分析物。合适的葡萄糖竞争性配体包括葡聚糖、葡萄糖(如果所述分析物是被标记的)、标记的葡萄糖(如果所述分析物是未标记的)和其它基于碳水化合物的部分。
所述供体能够与所述分析物受主结合，在这种情况下，所述受体与竞争性配体或样品中所述分析物结合。可选择地，所述受体能够与所述分析物受主结合，在所述供体与竞争性配体或样品中所述分析物结合的情况下。
所述用于该分析法的介质可以是水凝胶。所述分析法可以包括能够有助于检测稳定性、量子产率或其它期望的FRET性能的其它材料。其它材料可以包括聚合物，例如，全氟磺酸树脂(nafion)、硅酮、天然橡胶、合成橡胶和其它目前已知的允许分子扩散穿过它们的基质的聚合物。
多波长源
所述多波长源用于激发所述传感器中FRET分析试剂盒的所述供体部分。所述多波长源还激发所述FRET分析试剂盒的所述受体部分。选择所述供体和受体部分，使得在所述供体和受体吸收带中存在大量重叠，从而在由所述多波长源提供的激发波长处产生受体渗透。术语多波长指一组两个或多个离散的可分辨波长源。在一种优选的实施方案中，所述多波长源由不同波长的激光二极管阵列组成，其在低占空比脉冲模式下工作。在一种可选择的实施方案中，所述多波长源由不同波长的发光二极管阵列组成。在另一种可选择的实施方案中，所述多波长源由分成离散的波长管道阵列的宽带发射器组成。这种分裂可以通过衍射光学、光学带通滤波、二向色反射镜或本领域已知的用于将白光光源操作成离散的波长频带阵列的其它技术来实现。
在一种优选的实施方案中，所述多波长源的每个波长都能够独立地操作，因此每个波长都能够用来交替地激发所述FRET分析试剂盒，或者两个或多个波长能够同时地激发所述FRET分析试剂盒。
检测器
一个或多个检测器用于监测所述FRET分析试剂盒的发射。合适的检测器的实施例包括光电二极管、雪崩光电二极管、硅光电倍增管、光电倍增管或其它能够定量检测荧光辐射的装置。在一种优选的实施方案中，光学滤波器与所述检测器一起使用，使能够单独所述供体和受体的发射。所述滤波可以通过使用一个或多个透射或反射滤光片来采用带通或边通滤波的形式。
在一种优选的实施方案中，所述附加的检测器用于检测所述多波长源的强度。这个检测器还可以利用光学滤波选择性地监测所述多波长源的波长。所述FRET分析试剂盒可以定位在光纤的一端，所述光纤将来自所述多波长源的辐射传输到所述FRET分析试剂盒，并且将来自所述FRET分析试剂盒的辐射传输到所述一个或多个检测器。
数据处理
数据处理用于将所述检测器获得的原始数据转换为分析物浓度的值。包括适当的电路，以启动所述数据处理。根据所述多波长源的每个波长响应于所述FRET分析试剂盒的亮度，所述数据处理对来自所述检测器的原始数据进行分析。所述数据处理由能够将所述原始数据转换为分析物浓度的数学算法或者技术组成。合适的数学算法或技术的实施例包括简单比较分析、回归技术(诸如，主成分分析法、最小二乘分析法)、机器学习、神经网络分析及其它适合于从复杂的含噪音数据集中提取关系的技术。
每个传感器都需要校准，以训练算法为给定的原始数据集生成准确的分析物浓度。在一种优选的实施方案中，具有相同的分析化学和多波长源的传感器可以使用通用校准。在一种可选择的实施方案中，每个传感器具有其自己的校准特性，该校准特征能够通过使用具有一个或多个已知的分析物浓度的传感器获得该校准特性。
附图说明
图1：根据现有技术的测定的实施例，显示了具有单一宽波长激发源的供体和受体的吸收和发射光谱以及相关的光谱渗透。
图2：本发明中使用的供体和受体两者的吸收和发射光谱的实施例，该实施例中具有多波长激发源，每个波长都对应于光谱渗透的不同值。
图3：显示了作为各种激发波长的分析物浓度的函数的供体/受体发射的变化的实施例。
图4：显示了在所述激发波长处受体渗透非常低的情况下发射光谱变化的实施例。
图5：显示在所述激发波长处受体渗透量大的情况下发射光谱变化的实施例。
正如本领域技术人员所实践的那样，图1描述了使用FRET分析试剂盒的光谱响应显示出最小水平的光谱渗透。供体吸收1、受体吸收2、供体发射3和受体发射4都已绘制。在该供体吸收曲线1下方的阴影区5表示供体典型的单一宽波长激发，例如由发光二极管(LED)提供的单一宽波长激发。在这个实施例中，通过采用光学带通滤波器对用于独自地供体发射和受体发射所发射的辐射进行滤波(其中，该光带通滤波器对应于波长分别位于阴影区6和7中)以及在单独的光检测器上检测每个供体和受体被过滤的发射，来检测供体和受体的发射。在这个实施例中，在激发波长5处以受体渗透8的形式下，光谱渗透最小。对于给定的分析物浓度，只能得到供体发射强度、受体发射强度、供体/受体发射强度比率或供体寿命中的一个值。
图2根据本发明描述了使用与图1类似的FRET分析试剂盒的光谱响应，但显示出多波长源的光谱渗透和激发的显著程度。该多波长源在一系列波长21a-f处激发供体。正如受体吸收曲线2下方的实线所示，在每个激发波长21a-f处都存在受体渗透22a-f形式的光谱渗透，虽然它在21a波长处最小，但是其将被认为是在受体的吸收带之外。每个激发波长21a-f都具有唯一的受体吸收与供体吸收的比率。如图1所示，通过采用光学带通滤波器对用于独自地供体发射和受体发射所发射的辐射进行滤波(其中，该光带通滤波器对应于波长分别位于阴影区23和24中)以及在单独的光检测器上检测每个供体和受体被过滤的发射，来检测供体和受体的发射。
在图3中显示了各个激发波长21a-f对分析物浓度检测响应的影响，其绘制了每个供体激发波长21a-f的供体/受体发射比率，作为分析物浓度的函数(以任意单位表示)。最上面的曲线31对应的是激发波长21a等于455nm，受体吸收与供体吸收的比值为0.12，激发波长21a-f中的最小值，相应地光谱渗透量最小。当分析物浓度为零时，FRET占主导地位，并且所有的供体激发被转移到受体，导致供体发射为零。当分析物浓度处于饱和水平且不存在FRET时，供体发射与受体发射的比率(＝8.35)由受体吸收与供体吸收比值的倒数提供。如图4所示的是激发波长21a在不同分析物浓度水平下的发射光谱。
图3中最下面的曲线32对应的是激发波长21f等于570nm，并且受体吸收与供体吸收的比率为1.15，是激发波长21a-f中任一波长的最高值，以及相应地光谱渗透量最大。与激发波长21a相似，当分析物浓度为零时，FRET占主导地位，所有的供体激发都转移到受体，导致供体主发射为零。当分析物浓度处于饱和水平且不存在FRET时，供体发射与受体发射的比值由受体吸收与供体吸收比率的倒数提供；在激发波长21f的情况下，这个发射比率等于0.87。图5所示的是激发波长21f在不同分析物浓度水平的发射光谱。
激发波长21b-e产生了图3的中间曲线，并具有各自对应的独特的发射光谱集。该检测相应于激发波长21a-f中每个波长的独特变化为测定分析物浓度提供了大量有用的数据。每个波长表示一个独立的用于测定分析物浓度的通道。大量的独立数据和多通道为准确测定分析物浓度提供了一种手段，即使在生物系统中存在多种误差源的环境中也是如此。尽管本领域技术人员已经知道适当的数据处理，但是大量的数据允许排除由于测量误差来源产生的错误数据点。该传感器包含用于上述数据处理的电路，其可以通过简单的对每个通道的数值比较、回归分析、神经网络分析或能够在存在未知误差源的情况下提取出分析物的精确测量值的其它数学技术来执行。在一种优选的实施方案中，通用校准应当使数据处理方法能够广泛地在具有相同的分析化学和目标分析物的所有传感器上工作。

Claims (14)

1.一种用于检测分析物的传感器，其包括：
a)荧光共振能量转移(FRET)分析试剂盒，将被置于与含有所述分析物的样品接触，所述FRET分析试剂盒包括荧光能量供体部分和能量受体部分，其中所述能量受体的吸收带(2)至少部分地与所述荧光能量供体的发射带(3)和吸收带(1)两者重叠；
b)用于激发所述FRET分析试剂盒的多波长辐射源，所述源包括两个或更多个不同的可分辨波长(21)，使至少两个所述波长(21)位于所述荧光能量供体的吸收带(1)内，以及至少一个所述波长(21)位于所述荧光能量供体和所述能量受体的吸收带(1,2)内；以及
c)一个或多个检测器，用于在通过来自所述多波长辐射源的辐射激发时检测从所述FRET分析试剂盒发射的辐射。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述能量受体是荧光能量受体。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述检测器还检测从所述荧光能量受体发射的辐射。
4.根据前述任一项权利要求所述的装置，其中所述多波长辐射源包括多个激光二极管。
5.根据前述任一项权利要求所述的装置，其中所述分析物是葡萄糖。
6.根据前述任一项权利要求所述的装置，其中所述检测被包含在水凝胶中。
7.根据前述任一项权利要求所述的装置，其中所述FRET分析试剂盒位于光纤的一端，所述光纤将来自所述多波长源的辐射传输到所述FRET分析试剂盒，并且将来自所述FRET分析试剂盒的辐射传输到所述一个或多个检测器。
8.根据前述任一项权利要求所述的装置，进一步包括包含算法的电路，以比较响应于每个激发波长的来自所述FRET分析试剂盒发射的被检测的辐射，并且计算所述相应的分析物浓度。
9.根据前述任一项权利要求所述的装置，其中所述FRET分析试剂盒是竞争性结合FRET分析试剂盒。
10.一种用于检测分析物的方法，其包括：
a)将含有所述分析物的样品与FRET分析试剂盒接触，所述FRET分析试剂盒包括荧光能量供体部分和能量受体部分，其中所述能量受体的吸收带(2)均与所述荧光能量供体的发射带(3)和吸收带(1)两者至少部分地重叠；
b)用两个或更多个不同的可分辨波长(21)激发所述FRET分析试剂盒，使至少两个所述波长(21)位于所述荧光能量供体的吸收带(1)内，以及至少一个所述波长位于所述荧光能量供体和所述能量受体的吸收带(1,2)内；以及
c)在通过来自所述多波长辐射源的辐射激发时检测从所述FRET分析试剂盒发射的辐射。
11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括比较响应于至少一对激发波长的每一个的来自所述FRET分析试剂盒发射的被检测的辐射，以计算所述相应的分析物浓度。
12.根据权利要求10或者权利要求11所述的方法，进一步包括检测从所述荧光能量受体发射的荧光辐射的步骤。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其中所述分析物是葡萄糖。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法，其中所述FRET分析试剂盒是竞争性结合FRET分析试剂盒。
CN201780077882.3A 2016-10-14 2017-08-29 用于检测分析物的方法和装置 Pending CN110088597A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1617476.5 2016-10-14
GB1617476.5A GB2554920B (en) 2016-10-14 2016-10-14 Method and apparatus for detecting an analyte
PCT/GB2017/052524 WO2018069664A1 (en) 2016-10-14 2017-08-29 Method and apparatus for detecting an analyte

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110088597A true CN110088597A (zh) 2019-08-02

Family

ID=57680888

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780077882.3A Pending CN110088597A (zh) 2016-10-14 2017-08-29 用于检测分析物的方法和装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20200003765A1 (zh)
EP (1) EP3526589A1 (zh)
CN (1) CN110088597A (zh)
GB (1) GB2554920B (zh)
WO (1) WO2018069664A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210015410A1 (en) * 2019-07-17 2021-01-21 Terumo Cardiovascular Systems Corporation Fluorescent nanomaterial sensors and related methods
US20230062525A1 (en) * 2021-08-30 2023-03-02 Mitutoyo Corporation Heterodyne light source for use in metrology system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5342789A (en) * 1989-12-14 1994-08-30 Sensor Technologies, Inc. Method and device for detecting and quantifying glucose in body fluids
CN1874719A (zh) * 2003-10-31 2006-12-06 传感技术有限公司 用来检测分析物的半透性传感器
CN101002082A (zh) * 2004-07-27 2007-07-18 帕瑞萨森思公司 用于测量由样本在光信号中引起的相位偏移的方法和设备

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030117705A1 (en) * 2000-02-25 2003-06-26 Cambridge Research & Instrumentation Inc. Fluorescence polarization assay system and method
JP3686898B2 (ja) * 2003-01-09 2005-08-24 独立行政法人理化学研究所 蛍光エネルギー移動解析装置
US7298476B2 (en) * 2005-10-14 2007-11-20 Laser Microtech, L.L.C. Method and system for far-field microscopy to exceeding diffraction-limit resolution
GB201001191D0 (en) * 2010-01-26 2010-03-10 Edinburgh Instr Cross-correlated single photon counting
KR20150097764A (ko) * 2012-12-21 2015-08-26 마이크로닉스 인코포레이티드. 휴대형 형광 검출 시스템 및 미량분석 카트리지

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5342789A (en) * 1989-12-14 1994-08-30 Sensor Technologies, Inc. Method and device for detecting and quantifying glucose in body fluids
CN1874719A (zh) * 2003-10-31 2006-12-06 传感技术有限公司 用来检测分析物的半透性传感器
CN101002082A (zh) * 2004-07-27 2007-07-18 帕瑞萨森思公司 用于测量由样本在光信号中引起的相位偏移的方法和设备

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LETI ́CIA GIESTAS ET AL.: "Multiplexed spectral coding for simultaneous detection of DNA hybridization reactions based on FRET", 《SENSORS AND ACTUATORS B: CHEMICAL》 *
TING SU ET AL.: "Ratiometric fluorescence imaging of dual bio-molecular events in single living cells using a new FRET pair mVenus/mKO -based biosensor and a single fluorescent protein biosensor", 《BIOSENSORS AND BIOELECTRONICS》 *
吴竹莲: "基于碳点荧光共振能量转移的长波长发射体系的构建及其影响因素研究", 《中国科学：化学》 *

Also Published As

Publication number Publication date
GB2554920A (en) 2018-04-18
GB2554920B (en) 2019-12-11
GB201617476D0 (en) 2016-11-30
WO2018069664A1 (en) 2018-04-19
EP3526589A1 (en) 2019-08-21
US20200003765A1 (en) 2020-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8189196B2 (en) Self referencing LED detection system for spectroscopy applications
CN103649726B (zh) 用于荧光和吸收率分析的系统和方法
US8729502B1 (en) Simultaneous, single-detector fluorescence detection of multiple analytes with frequency-specific lock-in detection
EP2529199B1 (de) Messsystem und messverfahren zur blutzuckerbestimmung
JP6501714B2 (ja) 光学調査装置
JPH09507579A (ja) 試料の化学分析用信号処理方法および装置
US7456951B2 (en) Fluorescence detection method, detection apparatus and fluorescence detection program
US20190391156A1 (en) System and method for diagnosing sensor performance using analyte-independent ratiometric signals
CN110487756A (zh) 分光瞳分立荧光光谱及荧光寿命探测方法与装置
CN110088597A (zh) 用于检测分析物的方法和装置
CN209784193U (zh) 一种能够在强荧光背景下测量物质的拉曼光谱的设备
CN106970058A (zh) 一种双荧光发射面的微量物质检测仪及检测方法
US20230175953A1 (en) Device and method for spectral analysis of a compound specimen
CN112414987B (zh) 一种应用光谱检测的荧光成像装置及测试方法
CN205139014U (zh) 一种荧光光谱仪光纤固定支架
Sen et al. Phosphorescence lifetime measurements with sensor materials: Comparison of the four different detection platforms
Díaz Fibre-optic remote sensor for in situ flourimetric quantification in thin-layer chromatography
CN109959601B (zh) 基于上转换和能量共振转移纳米颗粒的互相关检测系统
WO2014088498A1 (en) Fluorescence and absorption spectrograph and method for analysing a fluid sample
US20220065791A1 (en) Stimulated raman spectroscopy based multiplexed virtual immunohistology using alkynic, nitrile, or azide probes
US20230204510A1 (en) Optical detector
JP4863595B2 (ja) 混合物の分析方法
US7623242B2 (en) Device and method for monitoring multiple chemical samples with a fluorescent tube
WO2024085899A1 (en) Methods and apparatuses for fluorospectrometric measurements of low photon budget samples
TW201606285A (zh) 生化反應之即時量測方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190802