DE19755187C2 - Device for measuring the luminescence or fluorescence of a sample - Google Patents
Device for measuring the luminescence or fluorescence of a sampleInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung mit den im Oberbegriff des An spruchs 1 angegebenen Merkmalen. Eine solche Vorrichtung ist aus der DE 41 23 818 C2 bekannt. Sie dient zur Messung der von Proben, insbesondere bio logischen Proben, ausgehenden Lumineszenz oder Fluoreszenz infolge einer chemischen Reaktion in der Probe. Die Proben befinden sich üblicherweise in Probengefäßen, welche auf einem Probenträger angeordnet sind. Bei den Pro benträgern handelt es sich üblicherweise um aus Kunststoff gespritzte Platten, in welchen die Probengefäße in Gestalt von zylindrischen oder konischen Vertiefun gen, sogenannten wells, ausgebildet sind. Eine typische Probenträgerplatte ent hält ein rechteckiges Feld von 8 × 12 wells mit einem Durchmesser von ca. 7 mm (sogenannte 96 well Mikroplatte). In neuerer Zeit kommen darüber hinaus zuneh mend Probenträger in Gebrauch, welche auf einer ungefähr gleich großen Fläche wie bei der 96 well Mikroplatte eine Anordnung von 16 × 24 wells haben, welche nur noch einen Durchmesser von ungefähr 4 mm aufweisen sowie Probenträger platten mit noch höherer Probengefäßdichte. Zum Aufnehmen eines solchen Probenträgers haben bekannte Vorrichtungen eine Aufnahmeeinrichtung, mit wel cher oder auf welcher der Probenträger in zwei zueinander senkrechten Richtun gen in der Ebene des Probenträgers relativ zur Lichteintrittsöffnung einer Licht leiteinrichtung verschoben werden kann, welche zwischen dem Probenträger und dem Strahlungsdetektor angeordnet ist, um diesem die von der Probe ausgehen de Strahlung zuzuführen. Die eingangs genannte DE 41 23 818 C2 offenbart als Lichtleiteinrichtung ein Lichtleitfaserbündel, welches stumpf oberhalb des Probenträgers endet. Die US 4,772,453 offenbart statt dessen als Lichtleiteinrichtung eine Röhre, in wel che eine Objektivlinse eingesetzt ist, welche das von der Probe ausgehende Lu mineszenzlicht auf einen Spiegel richtet, welcher es auf einen Strahlungsdetektor wirft.The invention relates to a device with the in the preamble of pronounced 1 characteristics. Such a device is from the DE 41 23 818 C2 known. It is used to measure samples, especially bio logical samples, outgoing luminescence or fluorescence as a result of chemical reaction in the sample. The samples are usually in Sample vessels, which are arranged on a sample carrier. With the Pro Bearers are usually molded from plastic, in which the sample vessels in the form of cylindrical or conical recesses gene, so-called wells, are formed. A typical sample plate holds a rectangular field of 8 × 12 wells with a diameter of approx. 7 mm (so-called 96 well microplate). In addition, there have been increasing numbers recently Sample carriers in use, which are on an approximately equal area as with the 96 well microplate have an array of 16 × 24 wells only have a diameter of approximately 4 mm and sample carriers plates with an even higher sample container density. To record one Sample carriers known devices have a recording device with which cher or on which the sample carrier in two mutually perpendicular directions gene in the plane of the sample holder relative to the light entry opening of a light guide device can be moved, which between the sample holder and the radiation detector is arranged around this, which emanate from the sample de to supply radiation. The aforementioned DE 41 23 818 C2 discloses as a light guide device an optical fiber bundle that ends bluntly above the sample carrier. The No. 4,772,453 instead discloses a tube as light guide device in which che an objective lens is used, which the Lu from the sample minescent light on a mirror, which it on a radiation detector throws.
Die von den Proben ausgesandten Signale sind schwach, so daß es wichtig ist, möglichst viel von dem ausgesandten schwachen Licht aufzufangen und zum Strahlungsdetektor weiterzuleiten. Dabei muß darauf geachtet werden, daß der Strahlungsdetektor nur Licht von einer einzigen Probe empfängt, nicht jedoch zu gleich Streulicht von benachbarten Proben. Um das zu gewährleisten, ist es aus der DE 41 23 818 C2 bekannt, zwischen der Lichteintrittsöffnung der Lichtleitein richtung und dem Probenträger eine kegelstumpfförmige, vorzugsweise aus ela stischem Werkstoff bestehende Blende anzuordnen, welche den Abstand zwi schen der Lichtleiteinrichtung und dem Probenträger überbrückt. Nachteilig dabei ist jedoch, daß die Blende die Probengefäße kontaminieren und unerwünschte Fremdstoffe von Probe zu Probe verschleppen kann. Außerdem ist die Blende hinderlich beim Reinigen der Eintrittsöffnung der Lichtleiteinrichtung. Ein beson derer Nachteil besteht darin, daß Reagenzien und/oder Licht, die den Proben zu geführt werden, um Lumineszenz oder Fluoreszenz auszulösen, mittels einer In jektionsnadel oder eines Injektionsschlauches bzw. durch einen Lichtleiter durch die Blende hindurch in das jeweilige Probengefäß eingeleitet werden müssen. In vielen Fällen erfolgt die Strahlungsemission nämlich nur innerhalb einer sehr kur zen Zeitspanne von z. B. 1 s nach dem Zuführen eines Reagens oder von Licht in die Probe, so daß sich die Strahlung nur beobachten und messen läßt, wenn sich die Probe bereits unter der Lichtleiteinrichtung befindet, wenn das Reagens bzw. das Licht zugeführt wird. Bei Fluoreszenzmessungen muß die Probe ohnehin während der Messung mit Anregungslicht bestrahlt werden. Dabei besteht der weitere Nachteil, daß die Injektionsnadel oder dergleichen Zugabeeinrichtung für das Reagens und der Lichtleiter für das anregende Licht im Blickfeld der Licht leiteinrichtung liegt und den Lichteinfall auf die Lichteintrittsöffnung der Licht leiteinrichtung stört.The signals emitted by the samples are weak, so it is important to collect as much of the weak light emitted and to To forward radiation detector. It must be ensured that the Radiation detector only receives light from a single sample, but not too scattered light from neighboring samples. To ensure that, it's over known from DE 41 23 818 C2, between the light entry opening of the light guide direction and the sample carrier a frustoconical, preferably made of ela to arrange existing material aperture, which the distance between bridges the light guide and the sample holder. A disadvantage here is, however, that the orifice contaminates the sample vessels and is undesirable Can carry off foreign matter from sample to sample. In addition, the aperture hinders when cleaning the inlet opening of the light guide. A special whose disadvantage is that reagents and / or light are added to the samples to trigger luminescence or fluorescence, using an In injection needle or an injection tube or through a light guide the aperture must be introduced into the respective sample vessel. In In many cases, the radiation is emitted only within a very short time zen period of z. B. 1 s after adding a reagent or light in the sample, so that the radiation can only be observed and measured if the sample is already under the light guide when the reagent or the light is supplied. In the case of fluorescence measurements, the sample must be used anyway be irradiated with excitation light during the measurement. There is the further disadvantage that the injection needle or the like addition device for the reagent and the light guide for the exciting light in the field of view of the light Guiding device lies and the incidence of light on the light entry opening of the light control device disturbs.
In der US 4,772,453 ist alternativ offenbart, die Zugabeeinrichtung für ein Rea gens neben der Lichtleiteinrichtung anzuordnen und das Reagens nicht in das ausgewählte Probengefäß einzuleiten, welches sich gerade unter der Lichtleitein richtung befindet, sondern in ein benachbartes Probengefäß. Bei dieser Arbeits weise können allerdings kurzzeitige Strahlungserscheinungen nicht beobachtet und gemessen werden.No. 4,772,453 alternatively discloses the addition device for a rea to arrange next to the light guide and the reagent not in the Initiate selected sample vessel, which is just under the light guide direction, but in an adjacent sample vessel. At this working However, short-term radiation phenomena cannot be observed and be measured.
Aus der DE 41 23 818 C2 ist es weiterhin bekannt, auf eine kegelstumpfförmige Blende zwischen der Lichtleiteinrichtung und dem Probenträger zu verzichten und statt dessen einen Injektionsschlauch als Zugabeeinrichtung für ein Reagens seitlich in das Lichtleitfaserbündel der Lichtleiteinrichtung einzuführen und die Mündung des Injektionsschlauches mindestens bis zu Lichteintrittsöffnung der Lichtleiteinrichtung oder darüber hinaus vorzuschieben. Diese Technik erfordert jedoch einen aufwendigen Eingriff in die Faseroptik und mindert die Lichtempfind lichkeit des optischen Systems. Der Verzicht auf eine kegelstumpfförmige Blende ermöglicht darüber hinaus den Einfall von Streulicht aus benachbarten Probenge fäßen, den sogenannten "Crosstalk", auf die Lichteintrittsöffnung der Lichtleiteinrichtung.From DE 41 23 818 C2 it is also known to have a frustoconical shape To dispense with the aperture between the light guide and the sample holder and instead an injection hose as a feeder for a reagent to be inserted laterally into the optical fiber bundle of the optical fiber device and the Mouth of the injection hose at least up to the light inlet opening of the Advance light guide or beyond. This technique requires however, an expensive intervention in the fiber optics and reduces light sensitivity of the optical system. Dispensing with a frusto-conical aperture also allows stray light from neighboring samples to enter barrels, the so-called "crosstalk", on the light entry opening of the Light guide.
Die US 4,739,171 offenbart, wie man in einer strömenden Probenflüssigkeit die Anzahl der an einem Meßkopf vorbei strömenden fluoreszierenden Partikel zäh len kann. Um das zu ermöglichen, kommt es darauf an, die fluoreszierenden Par tikel einzeln zu erfassen. Damit der Meßkopf nicht Signale von mehreren fluoreszierenden Partikeln gleichzeitig empfängt, lehrt die US 4,739,171, das Ge sichtsfeld des Meßkopfes auf Winkel zwischen 8° und 60°, insbesondere auf Winkel zwischen 10° und 30° zu beschränken.US 4,739,171 discloses how to do this in a flowing sample liquid Tough number of fluorescent particles flowing past a measuring head len. To make this possible, it is important to use the fluorescent par items individually. So that the measuring head does not receive signals from several receives fluorescent particles simultaneously, teaches US 4,739,171, the Ge Field of view of the measuring head on angles between 8 ° and 60 °, in particular on Limit angles between 10 ° and 30 °.
Die DE 26 30 606 A1 befaßt sich ebenfalls nicht mit Lumineszenzmessungen an kleinen, in den Abmessungen begrenzten Proben, sondern mit Lumineszenzmes sungen am menschlichen Körper, z. B. am Ohrläppchen. Das Erfassen von Streu licht wird dadurch verhindert, daß das Ende eines die Lumineszenzstrahlung er fassenden Lichtleiters von einer gummielastischen Blende umgeben ist, welche an das Körperteil angelegt wird, dessen Lumineszenzstrahlung gemessen wer den soll. Vorzugsweise wird der Lichtleiter unmittelbar auf die Haut des Körper teils gesetzt, kann aber auch in variablem Abstand davon angeordnet werden, um den wirksamen Querschnitt der Meßfläche verändern zu können.DE 26 30 606 A1 also does not deal with luminescence measurements small samples with limited dimensions, but with luminescence measuring solutions on the human body, e.g. B. on the earlobe. The detection of litter light is prevented by the end of the luminescent radiation light guide is surrounded by a rubber-elastic panel, which is applied to the part of the body whose luminescence radiation is measured that should. The light guide is preferably applied directly to the skin of the body partly set, but can also be arranged at a variable distance from it to be able to change the effective cross section of the measuring surface.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzeigen, wie ohne Einschränkung der Möglichkeit, in das unter der Lichtleiteinrichtung lie gende Probengefäß ein Reagens einzuleiten, der Einfluß von Crosstalk verringert werden kann.The present invention has for its object to show a way as without limiting the possibility of lying in the light guide a reagent to reduce the influence of crosstalk can be.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Ge genstand der abhängigen Ansprüche. This object is achieved by a device with the in claim 1 specified features. Advantageous developments of the invention are Ge subject of the dependent claims.
Erfindungsgemäß wird eine Lichtleiteinrichtung verwendet, die aus einer oder
mehreren Lichtleitfasern mit einem für sichtbares Licht höchstens 20° betragen
den Öffnungswinkel besteht, wobei der Abstand d zwischen der Oberseite des
Probenträgers und der Eintrittsöffnung der Lichtleiteinrichtung so bemessen
ist oder so bemessen werden kann, daß das Gesichtsfeld das ausgewählte Pro
bengefäß vollständig einschließt, aber nicht zu den benachbarten Probengefä
ßen reicht. Unter dem Öffnungswinkel wird hier der zwischen der optischen Ach
se und der Mantelfläche des Öffnungskegels gemessene (halbe) Winkel verstan
den. Das führt zu wesentlichen Vorteilen:
According to the invention, a light guide device is used which consists of one or more optical fibers with an opening angle of at most 20 ° for visible light, the distance d between the top of the sample holder and the inlet opening of the light guide device being dimensioned or can be dimensioned such that Field of view completely encloses the selected sample vessel, but does not reach the neighboring sample vessels. Under the opening angle, the (half) angle measured between the optical axis and the lateral surface of the opening cone is understood. This leads to significant advantages:
- - Die Lichtleiteinrichtung kann mit ihrer Lichteintrittsöffnung in einem Abstand von einigen mm vom Probengefäß angeordnet sein, ohne daß es einer Blende bedürfte, um Crosstalk auszuschalten. Bei einer 96 well Mikroplatte kann der Abstand bis zu 8 mm betragen, bei einer 384 well Nanoplatte bis zu 4 mm. Diese Abstände und/oder die Sicherheit gegen Crosstalk können noch erhöht werden, wenn, wie bevorzugt, die Lichtleiteinrichtung so ausge wählt ist, daß die Lichtleitfasern einen Öffnungswinkel von höchstens 15°, vorzugsweise von 12° bis 13° haben. Das schafft die Voraussetzung für einen optimalen Kompromiß zwischen der Verhinderung von Crosstalk auf der einen Seite und hinreichender Lichtempfindlichkeit auf der anderen Seite.- The light guide device with its light entry opening at a distance of a few mm from the sample vessel without being one Aperture would be required to switch off crosstalk. With a 96 well microplate the distance can be up to 8 mm, for a 384 well nanoplate up to 4 mm. These distances and / or security against crosstalk can still can be increased if, as preferred, the light-guiding device is made so is chosen that the optical fibers have an opening angle of at most 15 °, preferably have from 12 ° to 13 °. That creates the prerequisite for an optimal compromise between preventing crosstalk on the one hand and sufficient sensitivity to light on the other Page.
- - Dadurch, daß zwischen der Lichteintrittsöffnung der Lichtleiteinrichtung und dem Probengefäß ein ausreichender Abstand besteht, kann eine Zugabevorrichtung für eine mit der Probe reagierende Substanz unter Umgehung der Lichtleiteinrichtung unmittelbar in den Zwischenraum zwischen dieser und dem Probengefäß eingeführt werden; sie muß weder eine kegelige Blende durchdringen noch in ein Faserbündel eingeführt werden. Das führt zu dem weiteren Vorteil, - In that between the light entry opening of the light guide and there is a sufficient distance between the sample container, a Addition device for a substance reacting with the sample Bypassing the light guide directly into the space be inserted between this and the sample vessel; it doesn't have to penetrate a conical aperture still inserted into a fiber bundle become. This leads to the further advantage
- - daß die Lichtleiteinrichtung aus einer einzigen dickeren Lichtleitfaser bestehen kann. Dicke Lichtleitfasern sind wesentlich preisgünstiger als ein Lichtleitfaserbündel mit gleichem Querschnitt wie eine dickere einzelne Faser. Eine dicke Faser läßt sich am Ende leichter ebenflächig polieren und bietet eine größere Lichtempfindlichkeit als ein Lichtleitfaserbündel gleichen Querschnitts; sie nutzt den zur Verfügung stehenden Querschnitt besser aus.- That the optical fiber from a single thick optical fiber can exist. Thick optical fibers are much cheaper than an optical fiber bundle with the same cross-section as a thicker single one Fiber. A thick fiber is easier to polish evenly at the end and offers greater sensitivity to light than an optical fiber bundle same cross section; it uses the available cross-section look better.
- - Die Fassung und Reinigung einer einzelnen, dickeren Lichtleitfaser sind einfacher als die eines Faserbündels.- The setting and cleaning of a single, thick optical fiber are easier than that of a fiber bundle.
Damit die Lichtleiteinrichtung auch für 384 well Probenträgerplatten und andere Platten mit ähnlicher Probendichte problemlos verwendet werden kann, wird sie zweckmäßigerweise so bemessen, daß sie an ihrer Eintrittsöffnung einen Durch messer von höchstens 3 mm, vorzugsweise von 2 mm bis 2,5 mm hat.This means that the light guide can also be used for 384 well sample support plates and others Sheets with similar sample density can be used without any problems Expediently dimensioned so that they have a through at their inlet opening Knife of at most 3 mm, preferably from 2 mm to 2.5 mm.
Besonders geeignet ist die Verwendung von Lichtleitfasern in Gestalt von Ver bundfasern mit einem Kern und mit einem Mantel, dessen Brechungsindex klei ner ist als der des Kerns. Besonders geeignet ist eine Verbundfaser, bei welcher der Kern aus reinem Quarzglas und der Mantel aus mit Fluor dotiertem Quarzglas besteht.The use of optical fibers in the form of Ver is particularly suitable Bund fibers with a core and with a coat, the refractive index of which is small is ner than that of the core. A composite fiber, in which the core made of pure quartz glass and the jacket made of fluorine-doped quartz glass consists.
Der Abstand zwischen der Eintrittsöffnung der Lichtleiteinrichtung und dem Pro benträger könnte wie bei den bekannten Vorrichtungen fest eingestellt sein. Vor zugsweise ist der Abstand jedoch veränderlich einstellbar, um ihn beim Arbeiten mit größeren Probengefäßen zu vergrößern und beim Arbeiten mit kleineren Pro bengefäßen verkleinern zu können. Auf diese Weise kann für Probenträger, die sich im Durchmesser und Abstand der Probengefäße unterscheiden, das jeweili ge Optimum aus der Vermeidung von Crosstalk auf der einen Seite und möglichst großer Lichtempfindlichkeit auf der anderen Seiten aufgesucht werden, wobei vorzugsweise für ausgewählte, häufig vorkommende Probenträger Festeinstellungen vorgesehen sind. Sollte in dem einen oder anderen Anwen dungsfall eine Erhöhung der Lichtempfindlichkeit und/oder eine weitere Vermin derung von Crosstalk erwünscht sein, kann auch zwi schen der Lichtleiteinrichtung und der Probenträgerplatte eine auf der Innenseite vorzugsweise verspiegelte, vorzugsweise hohlkegelstumpfförmige Blende vorge sehen sein.The distance between the entrance opening of the light guide and the Pro Bträger could be fixed as in the known devices. Before however, the distance can be variably adjusted in order to work with it enlarge with larger sample vessels and when working with smaller Pro to reduce the size of the jars. This way, for sample carriers, the differ in the diameter and spacing of the sample vessels, the respective Optimum from avoiding crosstalk on the one hand and if possible great sensitivity to light can be sought on the other side, whereby preferably for selected, frequently occurring sample carriers Fixed settings are provided. Should be in one or the other application an increase in light sensitivity and / or a further reduction change of crosstalk may also be desired between the light guide and the sample carrier plate one on the inside preferably mirrored, preferably frustoconical aperture pre-featured to be seen.
Die Zugabevorrichtung für eine mit der Probe reagierende Substanz ist, wie be reits erwähnt, mit Vorteil außerhalb der Lichtleiteinrichtung angeordnet; vorzugs weise ist sie so angeordnet, daß sie außerhalb des Lichtstrahlenbündels liegt, welches vom Rand des ausgewählten Probengefäßes und von Rand der Lichtein trittsöffnung der Lichtleiteinrichtung begrenzt ist. Eine solche Anordnung, welche durch die Auswahl eines geringen Öffnungswinkels ermöglicht wird, hat den Vor teil, daß die Zugabevorrichtung nicht zu einer Beeinträchtigung der Lichtempfind lichkeit führt.The addition device for a substance reacting with the sample is as be already mentioned, advantageously arranged outside the light guide; preferred it is arranged wisely so that it lies outside the light beam, which is from the edge of the selected sample vessel and from the edge of the light opening of the light guide is limited. Such an arrangement, which is made possible by the selection of a small opening angle part that the addition device does not interfere with light sensitivity leads.
Der weiteren Erläuterung der Erfindung dienen die beigefügten Zeichnungen, in denenThe attached drawings, in to them
Fig. 1 die für die Erfindung wesentlichen Elemente der Vorrichtung in einer schematischen Darstellung zeigt, Fig. 1 shows the essential elements of the invention of the device shows, in a schematic representation,
Fig. 2 die Anordnung aus einer Probenträgerplatte, einer Lichtleiter einrichtung und einem Strahlungsdetektor schematisch in einem Längsschnitt am Beispiel einer gröberen Proben trägerplatte zeigt, Fig. 2 means the arrangement of a sample carrier plate, a light guide and a radiation detector schematically in a longitudinal section the example of a coarser samples shows support plate,
Fig. 3 eine Darstellung wie in Fig. 2, aber mit einer feineren Probenträgerplatte zeigt, und Fig. 3 shows an illustration as in Fig. 2, but with a finer sample support plate, and
Fig. 4 stark vergrößert einen Längsschnitt durch eine für die Erfindung geeignete Lichtleitfaser zeigt. Fig. 4 shows a greatly enlarged longitudinal section through an optical fiber suitable for the invention.
Fig. 1 zeigt in einem vor Lichteinfall von außen schützenden Gehäuse 1 eine Platte 2 zur Aufnahme eines Probenträgers 3. Die Platte 2 ist durch einen er sten Schrittmotor 4 in der durch den Pfeil 5 dargestellten Längsrichtung und durch einen zweiten Schrittmotor 6 quer dazu (in der Darstellung gemäß Fig. 1 senkrecht zur Zeichenebene) verschiebbar sowie durch einen dritten Schrittmotor 7 in der Höhe verstellbar. Fig. 1 shows in a front light protective external housing 1, a plate 2 for receiving a sample carrier 3. The plate 2 is by a he stepper motor 4 in the longitudinal direction shown by the arrow 5 and by a second stepper motor 6 transversely thereto (perpendicular to the plane of the drawing in the illustration according to FIG. 1) and adjustable in height by a third stepper motor 7 .
Der Probenträger 3 enthält eine zweidimensionale Anordnung von nach oben offenen Probengefäßen 8, welche vorzugsweise biologische Proben enthal ten, die durch Zugeben einer mit der Probe reagierenden Substanz und/oder durch Anregung mittels Strahlung zum Aussenden von Licht infolge von Lumines zenz oder Fluoreszenz veranlaßt werden. Das von einer Probe in einem ausge wählten Probengefäß 8a ausgesandte Licht tritt in eine Lichtleiteinrichtung 9 ein und wird von diesem zu einem Strahlungsdetektor 10, vorzugsweise ein Fotomultiplier, übertragen, welcher auf einer Montageplatte 11 angebracht ist. In einer Ausneh mung der Montageplatte 11 ist eine Fassung 12 eingesetzt, welche das vordere Ende der Lichtleiteinrichtung 9 umgibt und einfaßt. Außerhalb der Lichtleiteinrich tung sind in die Fassung 12 als Zugabevorrichtung 13 für die mit der Probe reagie rende Substanz eine Injektionsnadel und zum Belichten der ausgewählten Probe ein stabförmiger Lichtleiter 14 eingesetzt, welche beide gegen die Öffnung des ausgewählten Probengefäßes 8a gerichtet sind.The sample carrier 3 contains a two-dimensional arrangement of sample vessels 8 open at the top, which preferably contain biological samples which are caused by adding a substance reacting with the sample and / or by excitation by means of radiation to emit light as a result of luminescence or fluorescence. The light emitted by a sample in a selected sample vessel 8 a enters a light guide device 9 and is transmitted by it to a radiation detector 10 , preferably a photomultiplier, which is attached to a mounting plate 11 . In a Ausneh measurement of the mounting plate 11 , a socket 12 is used, which surrounds and surrounds the front end of the light guide 9 . Outside the Lichtleiteinrich device in the socket 12 as an addition device 13 for the substance reacting with the sample, an injection needle and for exposing the selected sample a rod-shaped light guide 14 are used, both of which are directed against the opening of the selected sample vessel 8 a.
Die Lichtleiteinrichtung 9 besteht aus einer einzelnen Lichtleitfaser mit einem Durchmesser von 2,1 mm, wovon 1,5 mm auf einen Kern 18 aus reinem Quarz entfal len, welcher von einem 1,5 mm dicken Mantel 19 aus Quarzglas umgeben ist, welches 4 Gew.-% Fluor enthält, welcher seinerseits von einem 0,75 mm dicken Mantel 20 aus Silikon umgeben ist. Bei einer Wellenlänge von 0,633 µm beträgt der Brechungsindex des Kernes (18) 1,4571 und der Brechungsindex des mit Fluor dotierten Mantels (19) 1,440. Der (halbe) Öffnungswinkel der Lichtleitfaser beträgt 12,7°. Im Hinblick auf das sich daraus ergebende Gesichtsfeld 15 wird der Abstand d zwischen der Oberseite des Probenträgers 3 und der Lichteintritts öffnung 16 der Lichtleitfaser so bemessen, daß das Gesichtsfeld 15 das ausge wählte Probengefäß 8a vollständig einschließt, aber nicht bis zu den benachbar ten Probengefäßen 8 reicht, so daß von dort ausgesandtes Streulicht (Crosstalk) den Strahlungsdetektor 10 nicht erreichen kann.The light guide 9 consists of a single optical fiber with a diameter of 2.1 mm, of which 1.5 mm len to a core 18 made of pure quartz, which is surrounded by a 1.5 mm thick jacket 19 made of quartz glass, which 4 wt .-% contains fluorine, which in turn is surrounded by a 0.75 mm thick jacket 20 made of silicone. At a wavelength of 0.633 μm, the refractive index of the core ( 18 ) is 1.4571 and the refractive index of the fluorine-doped cladding ( 19 ) is 1.440. The (half) opening angle of the optical fiber is 12.7 °. With regard to the resulting field of view 15 , the distance d between the top of the sample carrier 3 and the light inlet opening 16 of the optical fiber is dimensioned such that the field of view 15 completely includes the selected sample vessel 8 a, but not up to the neighboring sample vessels 8 is sufficient so that scattered light emitted from there (crosstalk) cannot reach the radiation detector 10 .
Die Injektionsnadel als Zugabevorrichtung 13 und der stabförmige Lichtleiter als Bestrahlungseinrichtung 14 sind so angeordnet, daß sie nicht bis in den Strahlenkegel des Lichtstrahlenbündels 17 hineinragen, welcher einerseits vom Rand des ausgewählten Probengefäßes 8a und andererseits vom Rand der Lichtein trittsöffnung 16 begrenzt wird.The injection needle as an addition device 13 and the rod-shaped light guide as an irradiation device 14 are arranged so that they do not protrude into the beam cone of the light beam 17 , which is limited on the one hand by the edge of the selected sample vessel 8 a and on the other hand by the edge of the light inlet opening 16 .
Die Probegefäße 8 können mittels der beiden Schrittmotore 4 und 6 aufeinander folgend unter der Lichteintrittsöffnung 16 angeordnet werden. Der Abstand d wird abhängig vom Aufbau des Probenträgers 3 gewählt. Für eine 96 well Mikro platte empfiehlt sich ein Abstand d von 4 bis 6 mm, für die feinere 384 well Nano platte ein Abstand d von 2 bis 3 mm.The sample tubes 8 can by means of the two stepper motors 4 and 6 are sequentially arranged to follow under the light entry port sixteenth The distance d is selected depending on the structure of the sample carrier 3 . A distance d of 4 to 6 mm is recommended for a 96-well microplate, and a distance d of 2 to 3 mm for the finer 384-well nano-plate.
Claims (13)
- - eine Einrichtung (Platte 2) zum Aufnehmen des Probenträgers (3);
- - einen Strahlungsdetektor (10);
- - eine zwischen dem Probenträger (3) und dem Strahlungs detektor (10) angeordnete Lichtleiteinrichtung (9) mit einer dem ausgewählten Probengefäß (8a) gegenüberliegenden Lichteintrittsöffnung (16);
- - eine Einrichtung (Schrittmotore 4, 6) zum Verschieben des Proben trägers (3) relativ zu der Lichteintrittsöffnung (16), wodurch das aus gewählte Probengefäß (8a) in eine der Lichteintrittsöffnung (16) gegenüberliegende Stellung gebracht wird;
- - eine Zugabevorrichtung (13) zum Zugeben einer mit der ausgewählten Probe reagierenden Substanz zu der Probe, die eine gegen das ausgewählte, im Gesichtsfeld (15) der Lichtleiteinrichtung (9) liegende Probengefäß (8a) gerichtete Mündung hat;
- - A device (plate 2 ) for receiving the sample carrier ( 3 );
- - a radiation detector ( 10 );
- - A between the sample carrier ( 3 ) and the radiation detector ( 10 ) arranged light guide ( 9 ) with a selected sample vessel ( 8 a) opposite light inlet opening ( 16 );
- - A device (stepper motors 4 , 6 ) for moving the sample carrier ( 3 ) relative to the light inlet opening ( 16 ), whereby the selected sample vessel ( 8 a) is brought into a position opposite the light inlet opening ( 16 );
- - An addition device ( 13 ) for adding a substance reacting with the selected sample to the sample, which has a mouth directed against the selected sample vessel ( 8 a) lying in the visual field ( 15 ) of the light guide device ( 9 );
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997155187 DE19755187C2 (en) | 1997-12-11 | 1997-12-11 | Device for measuring the luminescence or fluorescence of a sample |
Applications Claiming Priority (1)
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Anal.Chem., 64, 1992, S. 923-929 * |
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