DE60131626T2 - Biochip-Lesegerät - Google Patents

Biochip-Lesegerät Download PDF

Info

Publication number
DE60131626T2
DE60131626T2 DE60131626T DE60131626T DE60131626T2 DE 60131626 T2 DE60131626 T2 DE 60131626T2 DE 60131626 T DE60131626 T DE 60131626T DE 60131626 T DE60131626 T DE 60131626T DE 60131626 T2 DE60131626 T2 DE 60131626T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
biochip
sample
image
light
spots
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.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60131626T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60131626D1 (de
Inventor
Takeo Musashino-shi Tanaami
Yumiko Musashino-shi Sugiyama
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.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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 Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Publication of DE60131626D1 publication Critical patent/DE60131626D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE60131626T2 publication Critical patent/DE60131626T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G01N21/6452Individual samples arranged in a regular 2D-array, e.g. multiwell plates
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00603Making arrays on substantially continuous surfaces
    • B01J2219/00659Two-dimensional arrays

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Biochip-Lesegerät zum Lesen der Fluoreszenz-Wellenlängen, die sich aus der Anregung von Proben auf einem Biochip mit Anregungslicht ergeben. Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf Verbesserungen, die durchgeführt wurden, um die Geschwindigkeit der Messung zu erhöhen, das Biochip-Lesegerät zu vereinfachen, Schaden an den Proben zu verringern, und die Intensitätsverteilung innerhalb eines Lichtspots gleichmäßig zu machen, der gebildet wird, wenn Anregungslaserlicht mit einer Mikrolinse verdichtet wird.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Es gab eine Vorrichtung zum Erfassen und Analysieren von DNA- oder Proteinsegmenten durch Markieren der Segmente mit einer fluoreszierenden Substanz, Emittieren von Laserlicht auf sie und Lesen des so erzeugten Fluoreszenzlichtes. Bei dieser Art von Vorrichtung wird ein Biochip verwendet, auf dem Proben, wie etwa mit einer fluoreszierenden Substanz markierte DNA- oder Proteinssegmente, in Arrays getüpfelt sind.
  • 1 ist eine schematische Konzeptansicht, die ein Beispiel eines herkömmlichen epi-illuminierten Biochip-Lesegeräts zeigt. Bei diesem Biochip-Lesegerät wird 1) eine Mehrzahl von DNA-Molekülen (Gene) A, B, C, ... mit bekannten Sequenzen kombiniert und auf einem Substrat PL angeordnet, um einen Biochip 6 zu bilden, wie in 1a gezeigt ist, 2) der Biochip 6 mit einem unbekannten Gen α hybridisiert, wie in 1b gezeigt ist, und 3) das Ergebnis der Hybridisierung mit einem derartigen Mechanismus gelesen, wie in 1c gezeigt ist.
  • In 1c wird von einer Lichtquelle 1 emittiertes Licht (Laserlicht) durch eine Linse 2 kollimiert, durch einen dichroitischen Spiegel 4 gelenkt, und dann auf dem Biochip 6 durch eine Linse 3 verdichtet. Von dem Biochip 6 zurückkehrendes Licht wird in paralleles Licht durch eine Linse 3 zurückgeändert, durch den dichroitischen Spiegel 4 reflektiert, und bildet ein Bild auf einem Detektor 9 mittels einer Linse 8.
  • In diesem Fall wird ein Tisch (in der Figur nicht gezeigt), auf dem der Biochip 6 angebracht ist, in der X/Y-Achsenrichtung durch ein Antriebsmittel (in der Figur nicht gezeigt) bewegt, sodass die Oberfläche des Biochips 6 optisch abgetastet und ein Oberflächenbild erhalten wird.
  • Ein derartiges Biochip-Lesegerät, wie oben beschrieben, wies jedoch Probleme auf. Ein Problem besteht darin, dass der Tisch mit einem einzelnen, auf den Biochip 6 gestrahlten Lichtspot abgetastet wird, um das Oberflächenbild des Biochips zu erhalten. Dieses Verfahren ist ungünstig, da ein Tischantriebsmechanismus komplex ist und eine lange Zeit benötigt wird, um das Bild zu erhalten.
  • Ein weiteres Problem besteht darin, dass die Intensität eines Lichtstrahls im Biochip-Lesegerät des Stands der Technik hoch sein muss. Dies ist ebenfalls ungünstig, da ein hoher Pegel der Lichtintensität bewirkt, das Fluoreszenzfarbstoff einfacher ausbleicht.
  • Noch ein weiteres Problem besteht darin, dass ein Lichtspot hoher Intensität dazu neigt, den Detektor 9 oder einen nachfolgenden A/D-Wandler sättigen kann. Aus diesem Grund muss der Verstärkungsfaktor des Detektors oder Wandlers niedriger gemacht werden. Dies ist ebenfalls ungünstig, da ein Absenken des Verstärkungsfaktors die Messung von schwachem Licht verhindert and daher zu einem schmaleren dynamischen Messbereich führt.
  • Ein Biochip-Lesegerät gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist von der WO 98 28775 bekannt.
  • Weitere ähnliche Biochip-Lesegeräte werden in der US 4 892 409 und in Proceedings of the 1999 Three-Dimensional and Multidimensional Microscopy: IMAGE AQUISITION AND PROZESSING VI; San Jose, CA, USA, Januar 24 – Januar 25, 1999, Bd. 3605, Seiten 298–307, Proc SPIE Int Soc Opt Eng; Proceedings of SPIE; Bogdanov Valery u. a.; „Parallel, confocal, and complete spectrum imager for fluorescent detection of high-density microarray" offenbart.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, die oben erwähnten Probleme durch Bereitstellen eines Biochip-Lesegeräts zu lösen, das die Notwendigkeit zum Bewegen eines Tisches beseitigt, auf dem Proben angeordnet sind, wie beim Stand der Technik praktiziert wird, und das praktisch kein Risiko des Ausbleichens von Fluoreszenzfarbstoff beinhaltet. Somit ist die Erfindung bestimmt, ein einfach strukturiertes Biochip-Lesegerät bereitzustellen, das imstande ist, sogar schwaches Licht zu messen.
  • Erfindungsgemäß wird die obige Aufgabe durch ein Biochip-Lesegerät gemäß Anspruch 1 erreicht. Die abhängigen Ansprüche sind auf weitere vorteilhafte Aspekte der Erfindung gerichtet.
  • Diese Biochip-Lesegerät-Konfiguration beseitigt die Notwendigkeit, einen Tisch zu bewegen, und ermöglicht nicht- abgetastetes Lesen von Bildinformation von einer Mehrzahl von Proben. So lange wie ein Vergleich mit Bezug die gleiche Lesedauer durchgeführt wird, nimmt der erforderliche Pegel der Lichtintensität ab, wenn die Anzahl von Strahlen zunimmt. Somit ist es nicht nötig, Laserlichtstrahlen hoher Intensität zu emittieren, wie beim Stand der Technik zu sehen ist, und daher gibt es nahezu kein Risiko des Ausbleichens von Fluoreszenzfarbstoff. Folglich es ist möglich, ein Biochip-Lesegerät zu verwirklichen, das imstande ist, sogar schwaches Licht zu messen.
  • Mit der Erfindung ist es bei der oben erwähnten Biochip-Lesegerät-Konfiguration für einen auf eine beliebigen der Mehrzahl von Proben emittierten Lichtstrahl ebenfalls möglich, ein Bild an einer Position auf der optischen Achse zu bilden, die von einer Position auf der Oberfläche der Probe unterschiedlich ist. Als Ergebnis wird ein Lichtspot auf dem Biochip eine fast gleichmäßige Intensitätsverteilung über seine Gesamtheit aufweisen, und die Verteilung von Anregungslicht-Intensität wird die Probe nicht länger beeinflussen.
  • Es sei bemerkt, dass, wenn ein Biochip an einer Position auf der optischen Achse über den Brennpunkt einer Objektivlinse hinaus angebracht ist, der Arbeitsabstand zunimmt und sich daher der Wirkungsgrad von derartigen Arbeiten, wie Montage oder Entfernen des Biochips, verbessert.
  • Mit der Erfindung ist es außerdem möglich, ein Fluoreszenzbild der oben erwähnten Probe an einer Position auf der optischen Achse zu bilden, die von einer Position auf der Oberfläche eines Detektors unterschiedlich ist. Als Ergebnis ist es möglich, den Bias in der Intensität in dem Detektor oder einem A/D-Wandler zu verringern und somit den dynamischen Bereich der Messung zu erweitern.
  • Mit der Erfindung kann der oben erwähnte emittierte Lichtstrahl dazu gebracht werden, schräg auf die Probe einzufallen, sodass das Fluoreszenzbild von der Probe und das Bild des Anregungslichts voneinander getrennt werden. Als Ergebnis kann Hintergrundrauschen infolge des Anregungslichts entfernt werden.
  • Mit der Erfindung können das Fluoreszenzbild und das Bild des Anregungslichts von der Probe an Positionen auf dem Detektor gebildet werden, die voneinander entfernt sind. Als Ergebnis es ist möglich, das Reflexionsbild des Anregungslichts während des Bildverarbeitungsstadiums ohne Weiteres zu entfernen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel eines Biochip-Lesegeräts des Stands der Technik zeigt.
  • 2 ist eine schematische Ansicht, die ein Biochip-Lesegerät gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt.
  • 3 ist eine schematische Ansicht, die einen Vergleich in der Größe zwischen den Spots des Bildes und Proben zeigt.
  • 4 ist eine schematische Ansicht, die das Biochip-Lesegerät gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt.
  • 5 ist eine schematische Ansicht, die einen Vergleich in der Größe zwischen den Brennspots und Proben zeigt.
  • 6 ist eine graphische Darstellung, die einen Vergleich in der Intensitätsverteilung zwischen den Spots von fokussierten und defokussierten Strahlen zeigt.
  • 7 ist eine schematische Ansicht, die zeigt, wie ein Biochip in einem Biochip-Lesegerät positioniert werden kann.
  • 8 ist eine schematische Ansicht, die den Fall darstellt, wenn ein auf einen Biochip einfallender Lichtstrahl geneigt ist.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Bevorzugte Ausführungsformen werden nun ausführlich mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. 2 ist eine schematische Ansicht, die das Biochip-Lesegerät gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt. In 2 werden Lichtstrahlen von einer Lichtquelle 1 durch eine Linse 2 gebündelt bzw. kollimiert und durch die Mikrolinsen ML eines Mikrolinsenarrays MA verdichtet, das mit dem gleichen Beabstandungsintervall wie der Abstand P von Proben auf einem Biochip 6 angeordnet ist. Dann werden die Strahlen durch eine Linse 3 kollimiert, durch einen dichroitischen Spiegel 4 reflektiert und bilden Bilder auf dem Biochip 6 mittels einer Objektivlinse 5.
  • Jeweilige Spots auf dem Biochip 6 werden durch die darauf verdichteten Strahlen angeregt, wodurch die Spots veranlasst werden, Fluoreszenzlicht zu emittieren. Das Fluoreszenzlicht läuft durch die Objektivlinse 5, den dichroitischen Spiegel 4 und ein Filter 7 in dieser Folge und bildet ein Bild auf dem Detektor 9 mittels einer Linse 8. Folglich es ist möglich, das Oberflächenbild von Proben zu erhalten, ohne ein optisches Abtasten durchführen zu müssen.
  • Es sei bemerkt, dass die Größe A von Bildspots, die durch das Mikrolinsenarray MA gebildet werden, ausgestaltet ist, um grundsätzlich die gleiche wie die Größen S1, S2, ... von Proben zu sein, wie in 3 gezeigt ist.
  • 4 ist eine schematische Ansicht, die das Biochip-Lesegerät gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt. Es sei bemerkt, dass im Fall des Biochip-Lesegeräts von 2 Spots auf dem Biochip unter der Intensitätsverteilung von Lichtspots angeregt werden, die durch Linse 5 verdichtet werden. Daher wird Fluoreszenzlicht auf eine ungleichmäßige Art und Weise in jedem Spot des Biochips erzeugt. Als Ergebnis ist das Anregungsausmaß bzw. -Magnitude in dem mittleren Bereich des Spots hoch, wohingegen die Magnitude in dem peripheren Bereich niedrig ist. Somit beeinflusst die Intensitätsverteilung die Intensität der Fluoreszenz selbst. Mit anderen Worten tritt Fluoreszenz hoher Intensität in dem mittleren Bereich auf, wohingegen Fluoreszenz niedriger Intensität nur in dem peripheren Bereich auftritt. Außerdem bleicht Fluoreszenzfarbstoff einfacher in dem mittleren Bereich als in dem peripheren Bereich aus.
  • Das erfindungsgemäße Biochip-Lesegerät von 4 ist das Ergebnis des Lösens derartiger Probleme, wie oben angemerkt ist. Obwohl die jeweiligen Elemente von 4 mit denen von 2 identisch sind, unterscheidet sich das Biochip-Lesegerät von 4 von dem von 2 darin, dass emittiertes Licht an einer Position auf der optischen Achse fokussiert wird, die von einer Position auf der Oberfläche des Biochips 6 unterschiedlich ist.
  • In 4 werden Lichtstrahlen von der Lichtquelle 1 durch eine Linse 2 kollimiert und durch ein Mikrolinsenarray MA verdichtet, das mit dem gleichen Beabstandungsintervall wie der Abstand P von Proben auf einem Biochip 6 angeordnet ist. Der Betriebsprozess bis zu diesem Punkt ist der gleiche wie der, der in der Ausführungsform von 2 ersichtlich ist.
  • Die Strahlen werden dann durch einen dichroitischen Spiegel 4 reflektiert und an einer Position auf der optischen Achse (durch gestrichelte Linien in 4 angegeben), die von irgendeiner Position auf der Oberfläche des Biochips 6 unterschiedlich ist, durch die Objektivlinse 5 fokussiert.
  • Mit anderen Worten werden die Strahlen in einem unfokussierten Zustand (defokussiert) auf dem Biochip 6 platziert.
  • Folglich sind die Brennpunkte A von Strahlen, die auf die Proben emittiert werden, größer als die Größen S1, S2, S3 und S4 der Proben, wie in 5 gezeigt ist.
  • 6 ist eine graphische Darstellung, die einen Vergleich in der Intensitätsverteilung zwischen den Spots von fokussierten und defokussierten Strahlen zeigt, die auf eine Probe emittiert wurden. Wie ebenfalls von dieser Figur offensichtlich ist, weisen Punkte außerhalb des Fokus A eine fast gleichmäßige Intensitätsverteilung innerhalb der Größe -S1,
    -S2, -S3 und -S4 Spots auf dem Biochip auf.
  • Jeder Spot auf dem Biochip wird durch diesen defokussierten Laserlichtstrahl angeregt und emittiert Fluoreszenzlicht. Dieses Fluoreszenzlicht läuft durch die Objektivlinse 5, den dichroitischen Spiegel 4 und ein Filter 7 und bildet ein Bild auf dem Detektor 9 mittels einer Linse 8. In diesem Fall ist die Position der abbildenden Linse 8 voreingestellt, sodass sowohl die abbildende Oberfläche des Detektors 9 als auch die Oberfläche des Biochips 6 die gleiche Brennweite aufweisen.
  • Wie oben in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist, werden Punkte auf dem Biochip in ihrer Gesamtheit unter einer fast gleichmäßigen Verteilung der Lichtintensität angeregt. Folglich es ist möglich, ohne weiteres ein Fluoreszenzbild zu erhalten, das nahezu frei von Einflüssen der Intensitätsverteilung des Anregungslichts ist.
  • In 4 ist der Biochip an einer Position auf dieser Seite des Brennpunkts der Objektivlinse 5 angebracht. Alternativ kann der Biochip an einer Position auf der fernen Seite des Brennpunkts angebracht werden, wie in 7 gezeigt ist. Dieses Montageverfahren ist vorteilhaft, da ein Arbeitsabstand d zunimmt, wodurch Arbeit, wie die Montage oder das Entfernen des Biochips, erleichtert wird.
  • Bei dem oben erwähnten Montageverfahren ist es vorzuziehen, dass ein Bild von Punkten auf dem Biochip auf dem Detektor 9 auf eine Ausser-Fokus-Art gebildet wird. Diese Strategie macht es möglich, den Bias in der Intensität in dem Detektor (z. B. CCD) oder einem nachfolgenden A/D-Wandler zu verringern und somit den dynamischen Bereich der Messung zu erweitern.
  • Es kann ebenfalls möglich sein, Strahlen des auf den Biochip 6 einfallenden Anregungslichts zu neigen, wie in 8a gezeigt ist. Als Ergebnis kann das Anregungslicht seinen ursprünglichen optischen Pfad nicht zurückgehen, und somit kann Hintergrundrauschen infolge von Anregungslicht entfernt werden. Es ist insbesondere vorteilhaft, ein Fluoreszenzbild und das Reflexionsbild des Anregungslichts auf eine solche Art und Weise zu bilden, dass die Bilder auf dem Detektor 9 nicht miteinander überlappen, wie in 8b gezeigt ist, weil Hintergrundrauschen ohne weiteres während der späteren Bildverarbeitung entfernt werden kann.
  • Sogar wenn das einfallende Licht geneigt ist, wie in 8 gezeigt ist, wird Fluoreszenzlicht über einen Bereich von 360° emittiert. Demgemäß wird Anregungslicht ohne irgendeinen Verlust durch die Objektivlinse verdichtet, um ein Bild auf dem Detektor 9 zu bilden.
  • Es ist ebenfalls möglich, den Biochip 6 selbst mit einem Winkel zu der Einfallsachse zu neigen, statt das einfallende Licht zu neigen, während die optische Achse des einfallenden Lichts vertikal gehalten wird.
  • Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen wird lediglich der Fall von kreisförmigen Proben angeführt, obwohl die Proben ebenfalls rechteckig oder linienförmig sein können.
  • Wie hier zuvor beschrieben wurde, weist das System der vorliegenden Offenbarung die folgenden vorteilhaften Wirkungen auf:
    • 1) Es ist möglich, Bildinformation von einer Mehrzahl von Proben zu lesen, ohne den Tisch bewegen zu müssen, wie es beim Stand der Technik praktiziert wird, um die Proben abzutasten. Folglich kann die Geschwindigkeit der Messung ohne Weiteres erhöht werden.
  • Außerdem nimmt, solange wie ein Vergleich mit Bezug auf die gleiche Lesedauer durchgeführt wird, der erforderliche Pegel der Lichtintensität ab, wenn die Anzahl von Strahlen zunimmt. Somit gibt es keine Notwendigkeit, Laserlichtstrahlen hoher Intensität zu emittieren, wie beim Stand der Technik zu sehen ist. Dies bedeutet, dass es nahezu kein Risiko des Ausbleichens von Fluoreszenzfarbstoff gibt. Folglich ist es möglich, ein einfach strukturiertes Biochip-Lesegerät bereitzustellen, das imstande ist, sogar schwaches Licht zu messen.
    • 2) Es ist für einen auf eine Mehrzahl von Proben gestrahlten Lichtstrahl möglich, ein Bild an einer Position auf der optischen Achse zu bilden, die von einer Position auf der Oberfläche der Probe unterschiedlich ist. Als Ergebnis wird ein Lichtspot auf dem Biochip eine fast gleichmäßige Intensitätsverteilung über seine Gesamtheit aufweisen, und die Verteilung von Anregungslicht-Intensität wird nicht länger die Probe beeinflussen.
    • 3) Es ist für ein Fluoreszenzbild von einer Probe möglich, sich an einer Position auf der optischen Achse zu bilden, die von einer Position auf der Oberfläche eines Detektors unterschiedlich ist. Als Ergebnis ist es möglich, den Bias in der Intensität in dem Detektor oder einem nachfolgenden A/D-Wandler zu verringern und somit den dynamischen Bereich der Messung ohne Umstände zu erweitern.
    • 4) Das Biochip-Lesegerät kann auf eine solche Art und Weise konfiguriert sein, dass ein emittierter Lichtstrahl dazu gebracht wird, schräg auf eine Probe einzufallen. Als Ergebnis werden ein Fluoreszenzbild und das Bild des Anregungslichts von der Probe voneinander getrennt, und somit kann Hintergrundrauschen infolge des Anregungslichts entfernt werden.
    • 5) Das Biochip-Lesegerät kann konfiguriert sein, sodass sich ein Fluoreszenzbild und das Reflexionsbild des Anregungslichts von Proben an Positionen auf dem Detektor entfernt voneinander bilden. Als Ergebnis ist es möglich, das Reflexionsbild während des Bildverarbeitungsstadiums ohne Weiteres zu entfernen.

Claims (6)

  1. System aus Biochip-Lesegerät und Biochip, wobei der Biochip (6) umfasst: eine Mehrzahl von Proben, die in Spots (S1, S2, S3, S4) angeordnet sind, wobei das Biochip-Lesegerät umfasst: einen optischen Detektor (9) und Mittel (1) zum Emittieren einer Mehrzahl von Lichtstrahlen auf den Biochip (6); wobei das System dadurch gekennzeichnet ist, dass die räumlichen Positionen der Mehrzahl von Proben und der Brennspots der Mehrzahl von Lichtstrahlen miteinander übereinstimmen, und die Brennspots der auf die Probe gestrahlten Lichtstrahlen größer als die Größen der Probenspots sind.
  2. System gemäß Anspruch 1, bei dem ein Lichtstrahl, der auf jede der Mehrzahl von Proben emittiert wird, ein Bild an einer Position auf einer optischen Achse bildet, die von einer Position auf der Oberfläche der Probe unterschiedlich ist.
  3. System gemäß Anspruch 1, bei dem sich ein Fluoreszenzbild von der Probe an einer Position auf einer optischen Achse bildet, die von einer Position auf des Oberfläche des Detektors unterschiedlich ist.
  4. System gemäß Anspruch 1, bei dem der emittierte Lichtstrahl dazu gebracht wird, schräg auf die Probe einzufallen, so dass ein Fluoreszenzbild von der Probe und das Bild des Anregungslichts voneinander getrennt sind.
  5. System gemäß Anspruch 4, bei dem sich das Fluoreszenzbild von der Probe und das Bild des Anregungslichts an Positionen auf einem Detektor entfernt voneinander bilden.
  6. Verfahren zum Lesen eines Biochips mit einer Mehrzahl von Proben, die in Spots (S1, S2, S3, S4) oder Linien-Arrays auf einem Biochip (6) angeordnet sind, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Emittieren einer Mehrzahl von Lichtstrahlen auf den Biochip (6); und Bilden eines Bildes auf einem Detektor (9); wobei die räumlichen Positionen der Mehrzahl von Probenspots und der Brennspots der Mehrzahl von Lichtstrahlen miteinander übereinstimmen, und die Brennspots der auf die Probe gestrahlten Lichtstrahlen größer als die Größen der Probenspots sind.
DE60131626T 2001-01-10 2001-08-29 Biochip-Lesegerät Expired - Lifetime DE60131626T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001002264 2001-01-10
JP2001002264A JP3824135B2 (ja) 2001-01-10 2001-01-10 バイオチップ読取り装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60131626D1 DE60131626D1 (de) 2008-01-10
DE60131626T2 true DE60131626T2 (de) 2008-10-23

Family

ID=18870802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60131626T Expired - Lifetime DE60131626T2 (de) 2001-01-10 2001-08-29 Biochip-Lesegerät

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6494373B2 (de)
EP (1) EP1223421B1 (de)
JP (1) JP3824135B2 (de)
DE (1) DE60131626T2 (de)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6371370B2 (en) * 1999-05-24 2002-04-16 Agilent Technologies, Inc. Apparatus and method for scanning a surface
US6789040B2 (en) 2000-08-22 2004-09-07 Affymetrix, Inc. System, method, and computer software product for specifying a scanning area of a substrate
JP3741051B2 (ja) * 2001-05-10 2006-02-01 横河電機株式会社 バイオチップ読取装置
US20030031596A1 (en) * 2001-08-09 2003-02-13 Yokogawa Electric Corporation Biochip reader and fluorometric imaging apparatus
US6913200B2 (en) * 2002-11-20 2005-07-05 Agilent Technologies, Inc. Scanning parameterization for biopolymeric array scanner
JP2004191160A (ja) 2002-12-11 2004-07-08 Yokogawa Electric Corp バイオチップの測定方法および測定装置
US7084966B2 (en) * 2003-10-20 2006-08-01 Infineon Technologies Ag Optical measurement of device features using lenslet array illumination
DE10361569A1 (de) * 2003-12-23 2005-07-21 Robert Bosch Gmbh Optisches Abbildungssystem
JP2006058044A (ja) 2004-08-18 2006-03-02 Yokogawa Electric Corp バイオチップ用カートリッジおよびバイオチップ読取装置
US8119995B2 (en) 2005-07-21 2012-02-21 Koninklijke Philips Electronics N.V. Device for detection of excitation using a multiple spot arrangement
JP4676539B2 (ja) * 2009-02-25 2011-04-27 古河電気工業株式会社 ラテラルフロー型蛍光イムノクロマト法用の標的物質を定量的に検出する装置及びその方法
US8449842B2 (en) * 2009-03-19 2013-05-28 Thermo Scientific Portable Analytical Instruments Inc. Molecular reader
EP2533033A4 (de) * 2010-02-03 2013-07-10 Uchrezhdenie Rossiiskoi Akademii Nauk Inst Molekulyarnoi Biolog Im V A Engelgardta Ran Imb Ran Vorrichtung zur analyse von lumineszenten biomikrochips
CN103792190B (zh) * 2012-10-31 2016-06-29 光宝科技股份有限公司 光学测量装置及光学测量方法
KR101526495B1 (ko) * 2013-04-29 2015-06-05 주식회사 인포피아 바이오 센서의 식별정보 판독 장치
US9678323B2 (en) * 2014-06-10 2017-06-13 President And Fellows Of Harvard College High throughput multichannel fluorescence microscopy with microlens arrays
US10088427B2 (en) 2015-03-31 2018-10-02 Samantree Medical Sa Systems and methods for in-operating-theatre imaging of fresh tissue resected during surgery for pathology assessment
CN104865262A (zh) * 2015-06-15 2015-08-26 黄浩 一种便携式生物芯片检测装置
JP6439810B2 (ja) 2017-02-06 2018-12-19 横河電機株式会社 バイオチップ、バイオチップユニット、バイオチップ読取装置、及びバイオチップ製造方法
US10539776B2 (en) 2017-10-31 2020-01-21 Samantree Medical Sa Imaging systems with micro optical element arrays and methods of specimen imaging
US11747603B2 (en) 2017-10-31 2023-09-05 Samantree Medical Sa Imaging systems with micro optical element arrays and methods of specimen imaging
US10928621B2 (en) 2017-10-31 2021-02-23 Samantree Medical Sa Sample dishes for use in microscopy and methods of their use

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5112134A (en) * 1984-03-01 1992-05-12 Molecular Devices Corporation Single source multi-site photometric measurement system
CA1301324C (en) * 1986-05-20 1992-05-19 Hideki Hosoya Optical information recording and reproducing apparatus
US4892409A (en) * 1988-07-14 1990-01-09 Smith Harry F Photometric apparatus for multiwell plates having a positionable lens assembly
US5122644A (en) * 1988-11-17 1992-06-16 Alps Electric Co., Ltd. Optical code reading device with autofocussing
US5128528A (en) * 1990-10-15 1992-07-07 Dittler Brothers, Inc. Matrix encoding devices and methods
JPH10513553A (ja) * 1995-01-23 1998-12-22 マーレイ,アンソニー・ジェイ 生物学的分子の分析
DE19653413C2 (de) * 1996-12-22 2002-02-07 Stefan Hell Rastermikroskop, bei dem eine Probe in mehreren Probenpunkten gleichzeitig optisch angeregt wird
US5827748A (en) * 1997-01-24 1998-10-27 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Chemical sensor using two-dimensional lens array
DE19725050C2 (de) * 1997-06-13 1999-06-24 Fraunhofer Ges Forschung Anordnung zur Detektion biochemischer oder chemischer Substanzen mittels Fluoreszenzlichtanregung und Verfahren zu deren Herstellung
DE19748211A1 (de) * 1997-10-31 1999-05-06 Zeiss Carl Fa Optisches Array-System und Reader für Mikrotiterplatten
US6160618A (en) * 1998-06-19 2000-12-12 Board Of Regents, The University Of Texas System Hyperspectral slide reader
CA2370663A1 (en) * 1999-04-21 2000-10-26 Gene R. Gould A novel scanning spectrophotometer for high throughput fluorescence detection
DE19919092A1 (de) * 1999-04-27 2000-11-02 Zeiss Carl Jena Gmbh Anordnung zur optischen Auswertung eines Gegenstandsarrays
US6371370B2 (en) * 1999-05-24 2002-04-16 Agilent Technologies, Inc. Apparatus and method for scanning a surface
AU4307700A (en) * 1999-06-26 2001-01-31 Packard Instrument Company, Inc. Microplate reader

Also Published As

Publication number Publication date
US6494373B2 (en) 2002-12-17
EP1223421B1 (de) 2007-11-28
EP1223421A2 (de) 2002-07-17
EP1223421A3 (de) 2002-07-24
DE60131626D1 (de) 2008-01-10
US20020088858A1 (en) 2002-07-11
JP2002207007A (ja) 2002-07-26
JP3824135B2 (ja) 2006-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60131626T2 (de) Biochip-Lesegerät
DE19653413C2 (de) Rastermikroskop, bei dem eine Probe in mehreren Probenpunkten gleichzeitig optisch angeregt wird
DE60025400T2 (de) Vorrichtung und verfahren zum kalibrieren eines abtastsystems für mikroarrays
DE19615161A1 (de) Optische Abtastvorrichtung
EP2641078B1 (de) Tiefenauflösungsgesteigerte mikroskopie
EP0961945B1 (de) Lichtabtastvorrichtung
DE60037184T2 (de) Abbildungssystem für optischen bildabtaster
US20090032736A1 (en) Biochip reader and fluorometric imaging apparatus
JP3663125B2 (ja) 蛍光読み取り方法及び蛍光読み取り装置
DE102006062823B4 (de) Verfahren und Mikroskop zur räumlich hochauflösenden Untersuchung von Proben
DE19801139A1 (de) Punktabtastendes Luminiszenz-Mikroskop
EP1354234B1 (de) Optisches system und verfahren zum anregen und messen von fluoreszenz an oder in mit fluoreszensfarbstoffen behandelten proben
EP2189783A1 (de) Wellenleitergitterstruktur und optische Messanordnung
WO2002084265A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur mehrphotonenanregung einer probe
WO2020088997A2 (de) Mikroskop und verfahren zur mikroskopie
DE102011051086A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Abbildung einer mit einem Fluoreszenzfarbstoff markierten Struktur in einer Probe
DE10017824B4 (de) Vorrichtung zur parallelen photometrischen Fluoreszenz- oder Lumineszenzanalyse mehrerer voneinander getrennter Probenbereiche auf einem Objekt
DE112017001734T5 (de) Bilderfassungsvorrichtung und Bilderfassungsverfahren
DE10042605A1 (de) Bildinformationslesevorrichtung mit Mitteln zum Gleichmäßig-Halten des Pegels einer zu erfassenden Lichtmenge
EP0961930B1 (de) Lichtabtastvorrichtung
WO2003069391A1 (de) Vorrichtung zur konfokalen optischen mikroanalyse
DE102005036149A1 (de) Anordung für eine schnelle, räumlich und spektral auflösende Fluoreszenzanalyse von Biochips
JP2003057557A (ja) バイオチップ読取装置
DE102004015488B4 (de) Verfahren zum Auslesen durch streifenweises Abtasten von flächigen Objekten mit Substanzen, die Fluoreszenzstrahlung abgeben
DE20010830U1 (de) Konfokale Meßvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition