ES2263756T3

ES2263756T3 - Instrumento avanzado para medicion optica de muestras.

Info

Publication number: ES2263756T3
Application number: ES02396135T
Authority: ES
Inventors: Petri Aronkyto; Raimo Harju; Asko Myllynpaa
Original assignee: Wallac Oy
Current assignee: Wallac Oy
Priority date: 2001-09-07
Filing date: 2002-09-06
Publication date: 2006-12-16
Anticipated expiration: 2022-09-06
Also published as: US6822741B2; EP1291625A1; ATE324576T1; US20030048446A1; DE60210878T2; EP1291625B1; DE60210878D1

Abstract

Instrumento óptico de medición destinado a medición de muestras, que comprende una fuente de iluminación (211) destinada a formar un rayo de excitación, un primer detector (231a) destinado a detectar un primer rayo de emisión recibido de una primera sustancia de la muestra, un módulo óptico cambiable (240) que dirige el rayo de excitación recibido de la interfaz (218, 223, 233a, 233b, 238) para una fuente de iluminación (211) en la muestra (281) y dirigir el primer rayo de emisión recibido de la primera sustancia de la muestra (281) hacia el primer detector (231a), comprendiendo la interfaz (218, 223, 233a, 233b, 238) además medios (238, 233b) destinado a recibir un segundo rayo de emisión de un modo sustancialmente simultáneo con la recepción del primer rayo de emisión, recibiéndose el segundo rayo de emisión desde una sustancia de la muestra, caracterizado por - un primer módulo óptico (1340) que comprende un primer reflector (1341) destinado a separar las trayectorias ópticas de un rayode emisión y un rayo de excitación, y un segundo reflector (1342) destinado a separar el rayo de emisión en un primer rayo de emisión y un segundo rayo de emisión, y medios destinados a dirigir el segundo rayo de emisión recibido desde la segunda sustancia de la muestra hacia un segundo detector, en el que el instrumento de medición óptica comprende además unos medios destinados a procesar las señales del primer y segundo detectores a fin de proporcionar los resultados de la medición presentando las cantidades de la primera y segunda sustancias de la muestra, - un segundo módulo óptico (1640) que comprende un primer reflector (1641) destinado a la separación de las trayectorias ópticas de un rayo de emisión y de un rayo de excitación y que no comprende un segundo reflector en la trayectoria del rayo de emisión, y - encontrándose el instrumento adaptado para seleccionar el primer módulo óptico cuando el módulo óptico se utiliza para determinar dos emisiones de la muestra, y para seleccionarel segundo módulo óptico cuando el módulo óptico se utiliza para determinar una emisión de la muestra.

Description

Instrumento avanzado para medición óptica de muestras.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere en líneas generales al campo de los instrumentos de laboratorio bioquímico para diferentes aplicaciones en la medición de propiedades de muestras en, por ejemplo, placas de microvaloración y los correspondientes soportes de la muestra. Más particularmente, la invención se refiere a las características instrumentales mejoradas y más eficaces del equipo utilizado tal como, por ejemplo, fluorómetros, fotómetros y luminómetros.

Las actividades ordinarias así como el trabajo de investigación en los laboratorios de bioquímica analítica y en los laboratorios clínicos con frecuencia se basan en distintas marcas o etiquetas acopladas a las macromoléculas a analizar. Las etiquetas habituales utilizan distintos isótopos radiactivos, enzimas, diferentes moléculas fluorescentes y, por ejemplo, quelatos o metales de tierras raras.

La detección de etiquetas enzimáticas puede realizarse utilizando su función bioquímica natural, es decir, la alteración de las propiedades físicas de las moléculas. En inmunoanálisis enzimáticos las sustancias incoloras están catalizadas por un enzima para sustancias coloreadas o las sustancias no fluorescentes por un enzima para sustancias fluorescentes.

Las sustancias coloreadas se analizan con la absorción, es decir, un análisis fotométrico. En el análisis fotométrico de la intensidad del rayo de luz filtrado y estabilizado se analiza primero sin muestra alguna y a continuación se analiza con la muestra en el interior en una placa. Tras ello se calcula la absorbancia, es decir, los valores de la absorción.

La determinación de la fluorescencia en general se utiliza para analizar las cantidades de la sustancia con el marcador fluorescente en una muestra. La mayoría de etiquetas fotoluminiscentes se basan en el proceso de fotoluminiscencia molecular. En dicho proceso se absorbe la radiación óptica por parte del estado fundamental de una molécula. Debido a la absorción de energía el estado cuántico de la molécula alcanza el estado excitado. Tras la rápida relajación vibracional la molécula vuelve a su estado fundamental y se libera el excedente de energía en forma de cuanto óptico. Debido a las pérdidas de dicho proceso, la cantidad de energía absorbida media resulta superior a la cantidad de energía emitida media.

Otro método de análisis consiste en la determinación de la quimioluminiscencia en la que se analiza la emisión de una sustancia a partir de una muestra sin excitación por iluminación. De este modo puede utilizarse cualquier fotoluminómetro así como un quimioluminómetro.

Los instrumentos habituales en los laboratorios de investigación química analítica consisten en distintos instrumentos espectroscópicos. Muchos de ellos utilizan la región óptica del espectro electromagnético. Dos tipos comunes de instrumentos son los espectrofotómetros y espectrofluorómetros. Dichos instrumentos comprenden habitualmente unos dispositivos de dispersión de una o dos longitudes de onda, tales como los monocromáticos. Los dispositivos de dispersión les permiten realizar los análisis fotométricos y fluorométricos a lo largo del espectro óptico.

La Figura 1 ilustra un analizador óptico avanzado según una técnica anterior, especialmente los componentes ópticos y los distintos caminos ópticos. El instrumento presenta dos fuentes de iluminación, una lámpara de onda continua (lámpara cw) 112a y una lámpara de impulsos 112b. La lámpara cw puede utilizarse en la excitación de fotoluminiscencia de onda continua y en las determinaciones de la absorción.

La parte infrarroja de la radiación de la lámpara cw 112a se absorbe mediante un filtro 104, y tras la transmisión por una placa 105, con un orificio para la luz que no interviene en la formación de la imagen, la radiación óptica se alinea con una lente 115a mediante un filtro de interferencias 114a dispuesto en una rueda filtrante 114.

El rayo de luz se concentra mediante una lente 113a, similar a la lente 114a, en una guía de luz 118, que aísla térmica y mecánicamente el cabezal medidor. También protege la unidad de medición de la luz que no interviene en la formación de la imagen procedente de la lámpara cw. La radiación óptica de la placa de abertura de salida 106 de la guía de luz 118 se alinea con una lente 107 similar a la lente 115 a. El rayo de radiación se refleja mediante un reflector para la división del haz de luz 141 que se encuentra en el interior de un bloque especular 140, y pasa a través del depósito con la muestra 181 y a través de una ventana de entrada 122 de una unidad de detección fotométrica 132.

El bloque especular 140 se dispone en la zona superior de la muestra. Su función consiste en reflejar el rayo de luz horizontal de la lámpara seleccionada hacia abajo en dirección a la muestra y reflejar una parte de dicho rayo mediante un reflector 143 hacia un fotodiodo de referencia 119, y permitir también que la emisión de la muestra viaje hacia arriba en dirección del detector de contaje fotónico 132.

La unidad de emisión comprende unos componentes ópticos, que consisten en las lentes 133, 135, un filtro 134a en la tapa de filtro 134, una tapa deslizante de obturación y abertura combinadas 136 y un detector 132, tal como un fotomultiplicador. El fotomultiplicador 132 se utiliza en el modo de contaje fotónico rápido cuando los impulsos del ánodo del fotomultiplicador se amplifican primero y a continuación se transmiten a través de un comparador rápido 191 y un contador 193 de entrada 192. El comparador rechaza los impulsos inferiores al nivel de referencia preajustado. La unidad electrónica de contaje rápido se encuentra equipada con una entrada en la zona anterior del contador. Dicha entrada se utiliza en las temporizaciones globales de las determinaciones.

La unidad de lámpara de impulsos se utiliza en el análisis de la fotoluminiscencia de resolución temporal en la emisión de fotoluminiscencia de vida larga. Comprende una segunda lámpara 112b, unas lentes 115b, 113b, y unos filtros ópticos 114b en una tapa de filtro de aislamiento de longitud de onda. Cuando se utiliza dicha segunda lámpara, el reflector 141 se ha de girar 90 grados a fin de reflejar la radiación hacia la muestra. Ello puede conseguirse utilizando distintos módulos ópticos para las dos lámparas.

Existen determinadas limitaciones relacionadas con las técnicas anteriores. Se requiere a menudo realizar diversos análisis de las mismas muestras, por ejemplo determinar dos o más emisiones de fotoluminiscencia, así como pueden requerirse análisis de absorción y quimioluminiscencia. Con los instrumentos de las técnicas anteriores resulta necesario realizar distintos análisis sucesivamente, y puede resultar necesario realizar cambios en el sistema óptico del instrumento entre los distintos análisis. Por lo tanto, la realización de dichos análisis a partir de un gran número de muestras tiende a significar un período de mediciones muy largo con los instrumentos de las técnicas anteriores, y la fiabilidad de los resultados de las determinaciones no es óptima.

También existen instrumentos que presentan dos cabezales de medición: un cabezal de medición superior y un cabezal de medición inferior. Dichos instrumentos se dan a conocer, por ejemplo, en los documentos US 6.187.267 y US 5.933.232. Con dicho tipo de instrumentos resulta posible realizar determinaciones también desde la parte inferior de la muestra, de modo que dicho tipo de instrumento resulta más versátil en la realización de distintas determinaciones. Sin embargo, los instrumentos de las técnicas anteriores no son capaces de realizar distintos análisis simultáneamente ni resultan capaces de realizar determinaciones de emisión dual. La realización de distintas determinaciones sucesivamente a partir de un gran número de muestras tiende a significar un período muy largo de tiempo.

El documento US 5.973.330 describe un aparato de detección óptica en el que se detectan dos emisiones mediante detectores separados. El instrumento presenta una construcción fija con dos reflectores. A fin de cambiar los modos de medición el usuario ha de cambiar varios componentes ópticos del instrumento. Cuando se cambian los componentes ópticos del montaje resulta necesario también tocar las superficies ópticas de dichos componentes ópticos, lo que implica el riesgo de ensuciar dichas superficies. Además, no resulta posible optimizar el instrumento para diversos modos de medición simplemente al cambiar los componentes ópticos. Por lo tanto, la utilización del instrumento para diversos tipos de análisis también resultará dificultosa, requerirá mucho tiempo e implicará el riesgo de obtener unos resultados
inexactos.

Sumario de la invención

El objetivo de la presente invención es proporcionar un instrumento óptico destinado a mediciones de laboratorio, en el que se evitan o se reducen las desventajas descritas de las técnicas anteriores. Por lo tanto, el objetivo de la invención es realizar un instrumento de medición con una mayor eficacia en la realización de mediciones a partir de muestras.

El objetivo de la invención se consigue proporcionando un instrumento óptico de medición en el que se encuentra una interfaz para un módulo óptico cambiable, encontrándose la interfaz adaptada para por lo menos un rayo de excitación y por lo menos dos rayos de emisión. El objetivo se consigue además mediante un módulo óptico cambiable para un instrumento de medición, comprendiendo el módulo preferentemente un espejo dicroico destinado a separar los caminos ópticos de los rayos de emisión y los rayos de excitación. La invención permite realizar diversos tipos de mediciones cambiando el módulo óptico. El cambio de módulo y de los parámetros relacionados puede realizarse de un modo automático mediante un software de control. También resulta posible actualizar el instrumento para unos nuevos tipos de mediciones simplemente proporcionando al instrumento nuevos tipos de módulos ópticos y el software
correspondiente.

Un instrumento óptico de medición según la invención se encuentra descrito en la reivindicación 1.

La invención se aplica también en la utilización de un instrumento óptico destinado a la medición de muestras tal como se describe en la reivindicación 27.

Un método según la invención para la medición óptica de muestras se describe en la reivindicación 31.

Algunas formas de realización preferidas se describen en las reivindicaciones subordinadas.

Una ventaja importante de la invención se refiere a alcanzar una elevada eficacia en las mediciones. La medición de dos emisiones puede realizarse simultáneamente y el tiempo necesario para dicha medición se ve reducido de este modo a la mitad. La eficacia resulta incluso superior debido a la atenuación mínima de los caminos ópticos.

Existen además otras ventajas importantes relacionadas con la idea de disponer en el mismo módulo óptico cambiable el reflector destinado a dividir la emisión en dos rayos de emisión y el reflector destinado a separar los caminos ópticos de los rayos de emisión y de excitación. Dicho modo de medición puede utilizarse óptimamente tanto en mediciones de una emisión como en mediciones de dos emisiones. Si no se realiza la medición de una segunda emisión con el mismo cabezal de medición de la primera emisión, el módulo óptico que se está utilizando puede cambiarse con facilidad a un módulo que no comprende el reflector destinado al segundo rayo de emisión. Ello hace posible tener una única medición de emisión sin la atenuación innecesaria provocada por el reflector.

Otra ventaja más se refiere a la capacidad de presentar funciones opcionales en el equipo de medición. El equipo con un cabezal de medición destinado a la medición de una emisión puede actualizarse con facilidad en un equipo que presente un cabezal de medición destinado a determinar una emisión o dos emisiones. Para realizar dicha actualización únicamente resulta necesario proporcionar al equipo un módulo óptico que comprenda un reflector para la segunda emisión y proporcionar al equipo el segundo detector, si no se encuentra ya disponible en el equipo. La versión básica del equipo comprende la óptica requerida para guiar el segundo rayo de emisión desde el módulo óptico hasta el segundo detector.

Otra ventaja más se refiere a la posibilidad de presentar un filtro combinado con el reflector; pueden optimizarse distintos tipos de mediciones al seleccionar el reflector que transmita sustancialmente la longitud de onda del primer rayo de emisión y refleje sustancialmente la longitud de onda del segundo rayo de emisión. De este modo, puede minimizarse la atenuación de las emisiones y existe una menor necesidad de un filtrado adicional de los rayos de emisión.

Otra ventaja más de la presente invención se refiere al hecho de que dos emisiones pueden determinarse sin cambiar las conexiones de las fibras ópticas. De esta manera, los modos de medición pueden cambiarse mediante el software sin necesidad de trabajo manual alguno tal como conectar y desconectar los cables ópticos.

La invención permite también la utilización de un acoplamiento óptico directo en la detección de la emisión en el cabezal superior de medición; de este modo se evita la atenuación provocada por las fibras ópticas.

Breve descripción de los dibujos

Éstas y otras ventajas de la invención se pondrán de manifiesto a partir de las siguientes descripciones detalladas y haciendo referencia a los dibujos en los que:

la Figura 1 ilustra un esquema funcional de una unidad óptica de un instrumento de medición según una técnica anterior,

la Figura 2 es una ilustración esquemática de los caminos ópticos y de los componentes principales de una unidad óptica de ejemplo para un instrumento de medición,

la Figura 3 ilustra un esquema funcional de un instrumento de medición de ejemplo,

la Figura 4 ilustra un esquema funcional de una unidad óptica que presenta un primer ejemplo para la medición de una emisión doble,

la Figura 5 ilustra un esquema funcional de una unidad óptica que presenta un segundo ejemplo para la medición de una emisión doble,

la Figura 6 ilustra un esquema funcional de una unidad óptica que presenta un tercer ejemplo para la medición de una emisión doble,

la Figura 7 ilustra un esquema funcional de una unidad óptica que presenta un cuarto ejemplo para la medición de una emisión doble,

la Figura 8 ilustra un esquema funcional de una unidad óptica que presenta un quinto ejemplo para la medición de una emisión doble,

la Figura 9 ilustra un esquema funcional de una unidad óptica que presenta un sexto ejemplo para la determinación de una emisión doble,

la Figura 10 ilustra una vista en perspectiva de un módulo óptico superior de ejemplo según la invención,

la Figura 11 ilustra una vista en perspectiva de un módulo óptico inferior de ejemplo según la invención,

la Figura 12 ilustra un carrete giratorio de cuatro posiciones con cuatro módulos ópticos según la invención,

la Figura 13 ilustra un primer módulo óptico con cabezal superior de ejemplo para poner en práctica la invención,

la Figura 14 ilustra un segundo módulo óptico con cabezal superior de ejemplo para poner en práctica la invención,

la Figura 15 ilustra un tercer módulo óptico con cabezal superior de ejemplo para poner en práctica la invención,

la Figura 16 ilustra un cuarto módulo óptico con cabezal superior de ejemplo para poner en práctica la invención,

la Figura 17 ilustra un quinto módulo óptico con cabezal superior de ejemplo para poner en práctica la invención,

la Figura 18 ilustra un primer módulo óptico con cabezal inferior de ejemplo para poner en práctica la invención,

la Figura 19 ilustra un segundo módulo óptico con cabezal inferior de ejemplo para poner en práctica la invención,

la Figura 20 ilustra un tercer módulo óptico con cabezal inferior de ejemplo para poner en práctica la invención,

la Figura 21 ilustra un cuarto módulo óptico con cabezal inferior de ejemplo para poner en práctica la invención,

la Figura 22 ilustra un quinto módulo óptico con cabezal inferior de ejemplo para poner en práctica la invención,

la Figura 23 ilustra un proceso de ejemplo para realizar una medición con un instrumento óptico de medición,

la Figura 24 ilustra un método de ejemplo para realizar una medición.

La Figura 1 se ha explicado anteriormente en la descripción de las técnicas anteriores. En las siguientes, en primer lugar se describe el principio de la invención haciendo referencia a la Figura 2. A continuación se describe un ejemplo de puesta en práctica más detallado haciendo referencia a la Figura 3, que consiste en un esquema funcional de un equipo analizador de ejemplo. Después se encuentran algunos ejemplos descritos para utilizar un analizador destinado a medición de emisión doble, haciendo referencia a las Figuras 4 a 12. Después de ello, haciendo referencia a las Figuras 13 a 22 se encuentra una descripción de cubos ópticos de ejemplo que pueden utilizarse, por ejemplo, en las mediciones a las que se ha hecho referencia en las Figuras 4 a 12. Finalmente, se describen unos ejemplos de un proceso y un método de realización de una medición haciendo referencia a los organigramas de las Figuras 23 y 24.

La Figura 2 ilustra los componentes principales y los caminos ópticos de un instrumento óptico analizador de ejemplo. El instrumento comprende una fuente de iluminación 211 destinada a realizar la excitación de la muestra. La radiación de la lámpara 211 se alinea con la lente 215 y se dirige a través de un filtro de interferencias 214. Pueden seleccionarse distintos filtros para distintas longitudes de onda. A continuación se concentra el rayo de excitación hacia el extremo de una guía de fibra óptica 218, que lo dirige hacia un orificio del módulo óptico. La guía de fibra óptica consiste preferentemente en un haz de fibras, tal como 200 fibras con un diámetro de 100 \mum. Un propósito importante de la guía de fibra óptica es mezclar la luz de la fuente de iluminación a fin de evitar una distribución irregular del rayo de excitación en el volumen de la muestra a realizar la medición. El rayo de excitación se refleja en un espejo dicroico 241, que se encuentra en el interior de módulo óptico 240, y se dirige hacia la muestra 281 con un sistema de lentes 223. Una parte de la luz de iluminación se refleja mediante un reflector para el haz de luz 243 hacia un detector de referencia a fin de proporcionar una información de referencia sobre la intensidad de iluminación real. Cuando el reflector de referencia se dispone en el bloque especular cambiable, pueden compensarse las diferencias del filtro de excitación modificando las propiedades del reflector de referencia. De este modo se consigue una elevada precisión en la retroalimentación. Puede realizarse un reflector para la división del haz de luz por ejemplo disponiendo un recubrimiento reflector para el espejo de franjas o puntos, que cubra únicamente una parte de la superficie especular.

El rayo de emisión de la muestra 281 se dirige con el sistema de lentes 223 hacia el módulo óptico 240, donde pasa (preferentemente) por el espejo dicroico 241. El espejo dicroico se diseña preferentemente para cada etiqueta de modo que refleja la longitud de onda de excitación pero transmite las longitudes de onda de emisión. A continuación se divide el rayo de emisión en el interior del cubo óptico en dos rayos mediante un segundo espejo dicroico 242. El espejo dicroico funciona preferentemente como filtro de modo que se transmite un rayo con la longitud de onda de la primera emisión hacia el primer detector 231a, y un rayo con la longitud de onda de la segunda emisión se refleja hacia el segundo detector 231b. Por lo tanto, el segundo espejo dicroico se diseña preferentemente para cada nivel / par de niveles de modo que transmita las longitudes de onda de la primera emisión pero refleje las longitudes de onda de la segunda emisión.

El rayo de la primera emisión se alinea con una lente 233a y se dirige a través de un filtro de interferencias 234a a fin de evitar que la luz con una longitud de onda que no corresponda a la primera emisión pase al primer detector. A continuación se concentra el primer rayo de emisión con la lente 235a hacia el primer detector 231a. El segundo rayo de emisión se refleja con un espejo 238 hacia una lente 233b en la que se alinea el rayo y se dirige hacia un segundo filtro de interferencias 234b a fin de evitar que la luz con una longitud de onda que no corresponda a la segunda emisión pase al segundo detector. A continuación se concentra el segundo rayo de emisión con una lente 235a hacia el primer detector 231a. Después de ello se amplifican las señales recibidas de los detectores y se procesan para conseguir un valor para las intensidades de la primera y la segunda emisiones. Pueden utilizarse las zonas de excitación y de emisión del instrumento, excepto en el caso de las medición de fotoluminiscencia, también por ejemplo en las medición fotométricas y de quimioluminiscencia.

Tal como ya se ha comentado anteriormente, una característica esencial de la invención consiste en que el rayo de excitación así como los dos rayos de emisión se adaptan para conectarse con un único módulo óptico cambiable. Ello permite realizar distintos tipos de mediciones cambiando solamente un módulo óptico, y el cambio del módulo y de los parámetros relacionados puede realizarse automáticamente controlándose mediante el software. Dicha ventaja se pondrá mejor de manifiesto en el siguiente ejemplo más completo de instrumento óptico.

La Figura 3 ilustra con un mayor detalle un instrumento óptico de ejemplo. El instrumento presenta un cabezal de medición superior 320, que comprende unos componentes destinados a proporcionar un rayo de excitación y a detectar las emisiones de la muestra anterior. El instrumento presenta también un cabezal 360 de medición inferior opcional, que comprende unos componentes destinados a proporcionar un rayo de excitación y a detectar las emisiones desde la parte inferior de la muestra. El instrumento comprende además una plataforma 380 para la muestra, que presenta un sistema de desplazamiento y una bandeja para la muestra 389 a fin de colocar muestras sucesivas 381 en el volumen de medición. También pueden encontrarse unos sistemas destinados a ajustar la posición vertical de la plataforma de la muestra en relación con los cabezales de medición superior e inferior.

El instrumento presenta una o dos fuentes de iluminación. La fuente de iluminación principal 312a comprende una lámpara de impulsos, y la energía óptica de cada impulso es preferentemente igual. El rayo de excitación generado por la lámpara de impulsos se alinea con una lente 315 y se dirige a través de un filtro de interferencias 314. El filtro se dispone en una tapa de filtro, de modo que el filtro de excitación a utilizar en una medición pueda seleccionarse de entre diversos filtros. A continuación se concentra el filtro de excitación hacia un extremo de una guía de fibra óptica 318, que mezcla el rayo de excitación y lo dirige hacia un orificio de un módulo óptico 340 según la invención. El módulo óptico 340 y el sistema de lentes 323 dirigen el rayo de excitación hacia la muestra 391. El módulo óptico no se describe ahora con un mayor detalle debido a que se explicará haciendo referencia a otras Figuras.

El equipo puede comprender también una segunda lámpara de impulsos 312b, 311b, que puede ser una lámpara de baja energía, por ejemplo, para mediciones fotométricas simultáneas. El instrumento presenta una guía de fibra óptica 312a destinada a dirigir la luz de la segunda lámpara. La luz puede distribuirse para la medición fotométrica en tres filtros 314h, 314j y 314k con las ramificaciones de fibra 377h, 377j y 377k.

Los rayos de luz se alinean con las lentes 375h, 375j y 375k antes de dirigir los rayos a través de los filtros. Los filtros se pueden disponer en la misma tapa de filtro del filtro 314e o en una distinta para la primera fuente de iluminación. Si se utiliza la misma tapa de filtro para ambas lámparas, los modos de medición simultánea se han de tomar en consideración en el momento de planificar la disposición de los filtros. Después del filtrado, los rayos se alinean con los extremos de tres cables de fibra óptica 378, que se dirigen al cabezal inferior de medición para la medición fotométrica. Los rayos de luz de los cables ópticos 378 se concentran hacia tres muestras 384 con un sistema de lentes 379 que comprende unas lentes para cada uno de los tres rayos. Tras la transmisión a través de las muestras, se miden los rayos con tres detectores 322d, 322e y 322f, que consisten, por ejemplo, en fotodiodos. Los tres extremos de los cables ópticos, las tres lentes, las tres muestras medidas simultáneamente y los tres detectores se encuentran en este caso dispuestos en una fila perpendicular al plano del dibujo y por lo tanto únicamente puede observarse uno de los mismos en el dibujo.

Resulta preferible presentar un sistema óptico separado para las mediciones fotométricas de modo que puedan realizarse simultáneamente mediciones de luminiscencia y mediciones fotométricas a partir de distintas muestras. Si se requieren mediciones de fotoluminiscencia y fotométricas simultáneas, se equipa preferentemente el analizador con dos lámparas de impulsos. Sin embargo, resulta también posible utilizar un instrumento con una lámpara destinada a las mediciones fotométricas. Por ejemplo, un conmutador óptico 317 puede presentar una salida destinada a una fibra óptica 378a, que dirige la luz de la lámpara 312a al sistema óptico de medición fotométrica 379. Entonces resulta posible controlar el conmutador óptico tanto para dirigir la luz destinada a proporcionar la excitación para una medición de la emisión como para guiar la luz en una medición fotométrica.

Se utiliza una fibra óptica 318T para dirigir el rayo de excitación desde el conmutador óptico 317 hasta el módulo óptico 340 del cabezal superior de medición. Se utiliza una fibra óptica 318B para dirigir el rayo de excitación desde el conmutador óptico 317 hasta el módulo óptico 350 del cabezal inferior de medición. El instrumento puede presentar también otra lámpara de modo que puedan seleccionarse distintas lámparas para proporcionar el rayo de excitación del cabezal superior de medición y el cabezal inferior de medición. En dicho caso, se requiere un sistema de conmutación óptica más versátil.

El rayo de emisión de la muestra 381 se dirige con el sistema de lentes 323 hacia el módulo óptico 340 en el que el rayo de emisión se divide en dos rayos. Un espejo dicroico del módulo óptico funciona preferentemente como filtro de modo que un rayo de luz con la longitud de onda de la primera emisión se transmite a través del primer detector 331a, y un rayo de luz con la longitud de onda de la segunda emisión se refleja en el segundo detector 331b. El detector puede consistir, por ejemplo, en un tubo fotomultiplicador, que puede utilizarse en modo analógico o en modo de contaje fotónico, o en ambos modos simultáneamente. Cuando el equipo comprende dos detectores de fotoluminiscencia dichos detectores pueden ser de distintos tipos y los modos de detección pueden ser distintos durante una medición.

El primer rayo de emisión se alinea con una lente 333a y se dirige a través del filtro de interferencias 334j a fin de evitar que la luz con una longitud de onda que no corresponda a la primera emisión pase hacia el primer detector. A continuación se concentra el primer rayo de emisión con la lente 335a hacia el primer detector 331a. El segundo rayo de emisión se refleja con un espejo 338 hacia la lente 333b en la que se alinea el rayo de luz y se dirige a través de un segundo filtro de interferencias 334k a fin de evitar que la luz con una longitud de onda que no corresponda a la segunda emisión pase hacia el segundo detector. A continuación se concentra el segundo rayo de emisión con la lente 335a hacia el primer detector 331a. Los filtros 334j y 334k se colocan en la misma cara del filtro o puede colocarse en caras distintas del filtro. La(s) tapa(s) del filtro puede(n) moverse a fin de que los filtros utilizados en la determinación puedan seleccionarse de entre un cierto número de filtros con unas longitudes de onda con distintas bandas de paso.

En un instrumento que comprenda también un cabezal inferior de medición se encuentran los conmutadores ópticos 337a y 337b destinados a seleccionar el rayo de emisión detectado del cabezal superior o inferior de medición. Se utiliza una fibra óptica 338a para dirigir el primer rayo de emisión del módulo óptico 350 del cabezal inferior de medición 360 al conmutador óptico 337a. Otra fibra óptica 338b se utiliza para dirigir el segundo rayos de emisión del módulo óptico 350 al cabezal inferior de medición 360 hacia el conmutador óptico 337b.

A continuación se amplifican y se procesan las señales recibidas desde los detectores para conseguir un valor de las intensidades de la primera emisión y de la segunda emisión. Las señales de medición y las señales de referencia se amplifican y se leen tras cada uno de los impulsos de excitación y se calculan las correcciones de señal. Se determinan las referencias básicas con disolventes estándar una vez se ha montado el analizador. Si hay más de un impulso de excitación utilizado para un pocillo, las señales de emisión correspondientes se integran digitalmente.

El instrumento presenta también un detector opcional 332c, 331c para mediciones de quimioluminiscencia. El detector recibe la radiación de quimioluminiscencia de la muestra mediante un haz grueso de fibras ópticas 318c. Se prefiere que presente sistemas ópticos separados para las mediciones de quimioluminiscencia de modo que las mediciones de fotoluminiscencia y las mediciones de quimioluminiscencia puedan realizarse simultáneamente a partir de muestras distintas. En la Figura 3 la medición de quimioluminiscencia se realiza a partir de una muestra situada detrás de la muestra 381. También puede utilizarse un tubo fotomultiplicador como detector de la quimioluminiscencia. El detector puede utilizarse en modo analógico o en modo digital, o si las propiedades de la muestra lo permiten, pueden utilizarse simultáneamente ambos modos.

El instrumento comprende un carrete giratorio 328 para unirse con los módulos ópticos 340a, 340b,... Puede hacerse girar el carrete alrededor de su punto de fijación 329 y de este modo puede seleccionarse el módulo óptico utilizado controlando la posición del carrete. Según la presente invención, el equipo presenta una interfaz óptica de por lo menos dos rayos de emisión y por lo menos un rayo de excitación para un módulo óptico individual.

Si el instrumento está equipado con un cabezal inferior de medición, puede haber un módulo óptico similar 350 utilizado en el cabezal inferior de medición tal como en el cabezal superior de medición. Los rayos de excitación y de emisión se dirigen entre los dos cabezales con las fibras ópticas 338a, 338b y 318B. También existe un sistema de lentes 363 para concentrar los rayos hacia la muestra y los extremos de las fibras ópticas. Debido a que el módulo óptico del cabezal inferior de medición no necesita cambiarse tan frecuentemente, puede ser cambiable manualmente. Alternativamente, puede utilizarse también un carrete giratorio controlado por un procesador en el cabezal inferior de medición.

Los módulos ópticos se presentan esencialmente ampliados en la Figura 3 a fin de ilustrar mejor los caminos ópticos de los instrumentos. El tamaño real de los módulos ópticos puede ser tan pequeño como 20 mm x 20 mm x 20 mm.

Los módulos ópticos pueden equiparse con unos códigos que puedan leerse con una máquina, tal como unos códigos de barras, de modo que el procesador del equipo pueda verificar con un lector de códigos qué tipo de módulos ópticos se encuentran instalados en cada ubicación. De este modo puede certificarse que se utiliza el tipo correcto de módulo óptico en cada medición. En la Figura 3 no se ilustra el lector de códigos de barras o el dispositivo electrónico correspondiente.

El instrumento está equipado también con un sistema electrónico destinado a amplificar y procesar las señales de los detectores así como un sistema electrónico destinado a hacer funcionar la(s) lámpara(s). Está equipado también con un sistema electrónico de control destinado a controlar las mediciones, tal como la selección de filtro(s), la selección de módulo(s) óptico(s), el control de conmutador(es) óptico(s), el control de la posición de la bandeja con las muestras 389 a fin de seleccionar la muestra a medir, y el control de las posiciones de los cabezales de medición 320 y 360 en relación con la plataforma de las muestras 380. En la Figura 3 no se ilustra el sistema electrónico ya que dicho sistema electrónico puede ser diseñado por un experto en la materia.

En un ejemplo preferido el usuario puede ajustar diversos parámetros de una medición. Se ajusta la energía del impulso de excitación mediante el voltaje de descarga y mediante los condensadores del suministro energético de la lámpara de destellos. La energía total de excitación de una medición se controla determinando cada impulso y comparando la suma con un nivel de referencia del integrador. Los parámetros de las mediciones son preferentemente ajustables por el usuario.

A continuación se describen algunos ejemplos de posibles modos de medición haciendo referencia a las Figuras 4 a 9. Dichos ejemplos ilustran como la interfaz de un módulo óptico con dos salidas de emisión proporciona la posibilidad de una gran variedad de modos de medición distintos. Dichos modos de medición se encuentran disponibles con selección automática y control de filtros, conmutadores ópticos y únicamente un módulo óptico cambiable en cada cabezal de medición. Los modos de medición descritos están relacionados con las mediciones de la fotoluminiscencia pero no se limitan a las mismas.

La Figura 4 ilustra un primer ejemplo de realización de una medición de fotoluminiscencia con un instrumento de medición. En el presente ejemplo tanto la excitación como la detección se realiza desde la parte superior de la muestra utilizando el cabezal superior de medición del instrumento. Una de las posibles fuentes de excitación alternativas 411 proporciona un impulso de excitación, que se dirige a través del sistema óptico 413 hacia una fibra óptica 418. El sistema óptico puede comprender filtros, lentes y componentes mecánicos tal como se ilustró en la Figura 3. El rayo de excitación se mezcla en la fibra óptica y se dirige al módulo óptico 450. El rayo de excitación se refleja desde el reflector 441 y se alinea en el sistema óptico 423 en el interior de la muestra 481 que se encuentra sobre la placa de muestras 480 a medir. El rayo de excitación proporciona la excitación para dos mediciones simultáneas.

La muestra excitada 481 proporciona dos emisiones que se miden con los detectores A y B. Los rayos de emisión se alinean primero con el sistema óptico 423 y seguidamente los rayos se dirigen hacia el módulo óptico 440. Los rayos de emisión se transmiten primero al espejo dicroico 441, tras lo que el segundo espejo dicroico 442 separa los dos rayos de emisión. La separación puede basarse en la longitud de onda de las emisiones, la polarización, etc. El primer rayo de emisión se transmite sustancialmente a través del segundo espejo dicroico 442 y se alinea y se filtra también en el sistema óptico 433a para medirse en el detector 431a. El segundo rayo de emisión se refleja sustancialmente mediante el segundo espejo dicroico 442 y se refleja además con el espejo 438. El rayo se alinea y se filtra en el sistema óptico 433b para medirse en el detector 431b.

Una ventaja del primer ejemplo consiste en que las emisiones se dirigen directamente hacia ambos detectores, es decir, sin cables de fibra óptica. De este modo se alcanza una sensibilidad óptima en la medición.

En el primer ejemplo ilustrado en la Figura 4 se realiza toda la medición con el cabezal superior de medición y por lo tanto no resulta necesario la existencia de un cabezal inferior de medición en el instrumento para realizar la medición de la emisión doble. La utilización de un módulo óptico según la invención permite por lo tanto poder realizar mediciones versátiles de un modo eficaz incluso con un instrumento básico, que no se encuentre equipado con un cabezal inferior de medición. En otras formas de realización descritas sobre la utilización del instrumento según la invención, se utiliza también el cabezal inferior de medición.

La Figura 5 ilustra un segundo ejemplo de realización de medición de la fotoluminiscencia con un instrumento de medición. En dicho ejemplo se realiza tanto la excitación como la detección desde la parte inferior de la muestra utilizando el cabezal inferior de medición del instrumento. Una de las posibles fuentes de excitación alternativas 511 proporciona un impulso de excitación, que se dirige hacia el módulo óptico del cabezal inferior de medición con una fibra óptica (que no se ilustra en la Figura 5), en el que se mezcla el rayo de excitación. El rayo de excitación se refleja en el reflector 551 y se alinea en el sistema óptico 563 en la muestra 581 que se encuentra en la placa de muestras 580 a determinar. El rayo de excitación proporciona la excitación para dos mediciones simultáneas o, alternativamente, dos excitaciones sucesivas con distintas longitudes de onda se realizan con impulsos de excitación sucesivos (se prefiere utilizar las excitaciones sucesivas únicamente en las medición
inferiores).

La muestra excitada 581 proporciona dos emisiones que se miden con los detectores A y B. Los rayos de emisión se alinean primero en el sistema óptico 563 y los rayos se dirigen hacia el módulo óptico 550. Los rayos de emisión se transmiten primero al espejo dicroico 551, tras lo que el segundo espejo dicroico 552 separa los dos rayos de emisión. La separación puede basarse en la longitud de onda de las emisiones, la polarización, etc. El primer rayo de emisión se transmite sustancialmente a través del segundo espejo dicroico 552 y se dirige al detector 531a a través de una fibra óptica (que no se ilustra en la Figura 5). El segundo rayo de emisión se refleja sustancialmente mediante el segundo espejo dicroico 552 y se dirige hacia el segundo detector 531b a través de una fibra óptica (que no se ilustra en la Figura 5). A continuación se determinan los rayos de emisión en los detectores 531a y 531b.

En el segundo ejemplo ilustrado en la Figura 5 toda la medición se realiza con el cabezal inferior de medición. Dicho ejemplo resulta útil en la realización de mediciones en las que la sustancia de la que se desea realizar la medición reposa esencialmente en el fondo del tubo con la muestra. Con el presente ejemplo resulta posible medir simultáneamente dos emisiones desde la superficie inferior de dicha sustancia y por lo tanto puede realizarse la medición con una eficacia óptima. El presente ejemplo posibilita también la utilización del cabezal superior de medición en una medición de quimioluminiscencia. De este modo pueden realizarse tanto la medición de fotoluminiscencia como la medición de quimioluminiscencia de las muestras sin tener que cambiar las ubicaciones de los módulos ópticos o de los cables entre las medición. En los ejemplos que se describen a continuación se utilizan tanto el cabezal superior de medición como el cabezal inferior en la medición de la fotoluminiscencia.

La Figura 6 ilustra un tercer ejemplo de realización de una medición de fotoluminiscencia con un instrumento de medición. En el ejemplo se realiza la medición desde la parte superior de la muestra utilizando el cabezal superior de medición, y la medición se realiza desde la parte inferior de la mezcla utilizando el cabezal inferior de medición del instrumento. Una de las posibles fuentes de excitación alternativas 611 proporciona un impulso de excitación, que se dirige a través de un sistema óptico 613 a una fibra óptica 618. El sistema óptico puede comprender filtros, lentes y componentes mecánicos tal como se ilustró en la Figura 3. El rayo de excitación se mezcla en la fibra óptica y se dirige al módulo óptico 650. El rayo de excitación se refleja desde el reflector 641 y se alinea en el sistema óptico 623 en el interior de la muestra 681 que se encuentra sobre la placa de muestras 680 a determinar. El rayo de excitación proporciona la excitación para dos mediciones simultáneas.

La muestra excitada 681 proporciona dos emisiones que se miden con los detectores A y B. Los rayos de emisión se alinean primero en el sistema óptico 663 y seguidamente los rayos se dirigen hacia el módulo óptico 650 del cabezal inferior de medición. Los rayos de emisión se transmiten primero al espejo dicroico 651, tras lo que el segundo espejo dicroico 652 separa los dos rayos de emisión. La separación puede basarse en la longitud de onda de las emisiones, la polarización, etc. El primer rayo de emisión se transmite sustancialmente a través del segundo espejo dicroico 652 y se dirige hacia el detector 631a a través de una fibra óptica (que no se ilustra en la Figura 6). El segundo rayo de emisión se refleja sustancialmente mediante el segundo espejo dicroico 652 y se dirige hacia el segundo detector 631b a través de una fibra óptica (que no se ilustra en la Figura 6). A continuación se determinan los rayos de emisión en los detectores 631a y 631b.

El tercer ejemplo ilustrado en la Figura 6 proporciona algunas ventajas en comparación con el segundo ejemplo de la Figura 5. Cuando se expone el impulso de excitación desde el cabezal superior de medición la longitud de la fibra óptica en el camino óptico del impulso de excitación puede hacerse óptimamente corto. Dicho modo de atenuación de la fibra óptica puede minimizarse y, por consiguiente, puede conseguirse una intensidad de iluminación máxima.

Otra ventaja del ejemplo de la Figura 6 consiste en que resulta posible utilizar un módulo óptico en el que no hay un primer espejo 651 en el módulo. Dicho modo de atenuación del rayo de emisión provocado por el reflector de la excitación 651 puede evitarse
totalmente.

La Figura 7 ilustra un cuarto ejemplo de realización de una medición de fotoluminiscencia con un instrumento de medición. En el presente ejemplo se realiza la excitación desde la parte inferior de la muestra utilizando el cabezal inferior de medición, y la medición se realiza desde la parte superior de la mezcla utilizando el cabezal superior de medición del instrumento. Una de las posibles fuentes de excitación alternativas 711 proporciona un impulso de excitación, que se dirige hacia el módulo óptico del cabezal inferior de medición con una fibra óptica (que no se ilustra en la Figura 7), en la que se mezcla el rayo de excitación. El rayo de excitación se refleja desde el reflector 751 y se alinea en el sistema óptico 763 en el interior de la muestra 781 que se encuentra sobre la placa de muestras 780 a determinar. El rayo de excitación proporciona la excitación para dos mediciones
simultáneas.

La muestra excitada 781 proporciona dos emisiones que se miden con los detectores A y B. Los rayos de emisión se alinean primero en el sistema óptico 723 y seguidamente los rayos se dirigen hacia el módulo óptico 740. Los rayos de emisión se transmiten primero al espejo dicroico 741, tras lo que el segundo espejo dicroico 742 separa los dos rayos de emisión. La separación puede basarse en la longitud de onda de las emisiones, la polarización, etc. El primer rayo de emisión se transmite sustancialmente a través del segundo espejo dicroico 742 y también se alinea y se filtra en el sistema óptico 733a para ser medido en el detector 731a. El segundo rayo de emisión se refleja sustancialmente mediante el segundo espejo dicroico 742 y se refleja también mediante el reflector 738. El rayo se alinea y se filtra en el sistema óptico 733b para ser medido en el detector 731b.

El cuarto ejemplo ilustrado en la Figura 7 proporciona algunas ventajas en comparación con el primer ejemplo de la Figura 4. Cuando el rayo de excitación se expone desde el cabezal inferior de medición resulta posible utilizar en el cabezal superior de medición un módulo óptico en el que no exista el primer reflector 741 del módulo. Dicho modo de atenuación del rayo de emisión originado por el reflector de excitación 741 puede evitarse totalmente.

La Figura 8 ilustra un quinto ejemplo de realización de una medición de fotoluminiscencia con un instrumento de medición. En el presente ejemplo la excitación se realiza desde la parte superior de la muestra utilizando el cabezal superior de medición. La determinación de la primera emisión se realiza desde la parte superior de la muestra utilizando el cabezal superior de medición, y la detección de la segunda emisión se realiza desde la parte inferior de la muestra utilizando el cabezal inferior de medición del instrumento.

Una de las posibles fuentes de excitación alternativas 811 proporciona un impulso de excitación, que se dirige a través del sistema óptico 813 hacia una fibra óptica 818. El sistema óptico puede comprender filtros, lentes y componentes mecánicos tal como se ilustró en la Figura 3. El rayo de excitación se mezcla en la fibra óptica y se dirige al módulo óptico 850. El rayo de excitación se refleja desde el reflector 841 y se alinea en el sistema óptico 823 en el interior de la muestra 881 que se encuentra sobre la placa de muestras 880 a determinar. El rayo de excitación proporciona la excitación para dos mediciones simultáneas.

La muestra excitada 881 proporciona dos emisiones que se determinan con los detectores A y B. El primer rayo de emisión se alinea primero con el sistema óptico 823 y se dirige hacia el módulo óptico 840 del cabezal superior de medición. El primer rayo de emisión se transmite sustancialmente por el primer espejo dicroico 841 y por el segundo espejo dicroico 842. A continuación se alinea el primer rayo de emisión y se filtra en el sistema óptico 833a para medirse en el detector 831a.

El segundo rayo de emisión se alinea primero con el sistema óptico 863 y seguidamente el rayo se dirige hacia el módulo óptico 850 del cabezal inferior de medición. El rayo de emisión se transmite primero hacia el espejo dicroico 651 tras lo que se refleja sustancialmente en el segundo espejo dicroico 852. El segundo rayo de emisión se dirige al segundo detector 831b a través de la fibra óptica (que no se ilustra en la Figura 6). A continuación se determinan los rayos de emisión en los detectores 831a y 831b.

Una ventaja del ejemplo de la Figura 8 consiste en que resulta posible determinar simultáneamente las emisiones desde la parte superior e inferior de la muestra simultáneamente.

También hay otra ventaja en relación con el ejemplo ilustrado en la Figura 8. Cuando se miden dos emisiones con distintos cabezales de medición ello permite la utilización de únicamente un espejo en el camino del rayo de emisión. En el cabezal superior de medición resulta posible utilizar un módulo óptico, que no presente un segundo reflector 842. En el cabezal inferior de medición resulta posible utilizar un módulo óptico que no presente un primer reflector 851. También resulta posible utilizar un espejo no dicroico 852 en el cabezal inferior de medición. De este modo se consigue una atenuación muy pequeña en la medición de ambas emisiones. Especialmente la medición de la primera emisión puede realizarse con una sensibilidad elevada, debido al camino óptico directo entre la muestra y el detector 831a.

La Figura 9 ilustra un sexto ejemplo de realización de una medición de fotoluminiscencia con un instrumento de medición. En el presente ejemplo la excitación se realiza desde la parte inferior de la muestra utilizando el cabezal inferior de medición. La detección de la primera emisión se realiza desde la parte inferior de la muestra utilizando el cabezal inferior de medición, y la detección de la segunda emisión se realiza desde la parte superior de la muestra utilizando el cabezal superior de medición del instrumento.

Una de las posibles fuentes de excitación alternativas 911 proporciona un impulso de excitación, que se dirige hacia el módulo óptico del cabezal inferior de medición con una fibra óptica (que no se ilustra en la Figura 9), en el que se mezcla el rayo de excitación. El rayo de excitación se refleja desde el reflector 951 y se alinea en el sistema óptico 963 en el interior de la muestra 981 que se encuentra sobre la placa de muestras 980 a medir. El rayo de excitación proporciona la excitación para dos mediciones simultáneas.

La muestra excitada 981 proporciona dos emisiones que se miden con los detectores A y B. El primer rayo de emisión se alinea primero con el sistema óptico 963, y el rayo se dirige hacia el módulo óptico 950 del cabezal inferior de medición. El primer rayo de emisión se transmite sustancialmente por el primer espejo dicroico 951 y por el segundo espejo dicroico 952. El primer rayo de emisión se dirige hacia el detector 831a a través de una fibra óptica (que no se ilustra en la Figura 9). El primer rayo de emisión se mide finalmente en el detector 931a.

El segundo rayo de emisión se alinea primero con el sistema óptico 923, y los rayos se dirigen hacia el módulo óptico 940. El segundo rayo de emisión se transmite primero hacia el espejo dicroico 941, tras lo que se refleja sustancialmente en el segundo espejo dicroico 942, y se refleja también en el reflector 938. El segundo rayo de emisión se alinea y se filtra en el sistema óptico 933b y se determina en el detector 931b.

El ejemplo de la Figura 9 presenta también la ventaja de que resulta posible medir simultáneamente las emisiones desde la parte superior e inferior de la muestra simultáneamente.

También hay otra ventaja en relación con el ejemplo ilustrado en la Figura 9. Cuando se miden dos emisiones con distintos cabezales de medición ello permite la utilización de únicamente un espejo en el camino del rayo de emisión. En el cabezal superior de medición resulta posible utilizar un módulo óptico, que no presente un primer reflector 941. En el cabezal inferior de medición resulta posible utilizar un módulo óptico que no presente un segundo reflector 952. También resulta posible utilizar un espejo no dicroico 941 en el cabezal superior de medición. De este modo se consigue una atenuación muy pequeña en la medición de ambas emisiones.

La Figura 10 ilustra una vista en perspectiva de un ejemplo de un módulo óptico 1040 según la invención. Se encuentra diseñado para un cabezal superior de medición, pero resulta posible diseñar un cabezal inferior de medición que se adapte a dicho módulo. La Figura ilustra un orificio 1046 para el rayo de excitación de la lámpara, un orificio 1044 para el rayo de emisión que se dirige al primer detector y un orificio para el rayo de emisión que se dirige al segundo detector. También existe un código de barras 1049 que se muestra en el cubo óptico para un posible reconocimiento automático del tipo de módulo.

La Figura 11 ilustra una vista en perspectiva de otro ejemplo de un módulo óptico 1150 según la invención. Se encuentra diseñado para un cabezal inferior de medición, pero resulta posible diseñar un cabezal superior de medición que se adapte a módulos similares. La Figura ilustra un orificio 1156 para el rayo de excitación de la lámpara, y un orificio 1158 para proporcionar una interfaz óptica para la muestra. También existe un código de barras 1159 que se muestra en el cubo óptico para un posible reconocimiento automático del tipo de módulo.

La Figura 12 ilustra una vista superior de un ejemplo de un montaje de cuatro módulos ópticos que se encuentran unidos a un carrete giratorio 1228 en el cabezal superior de medición. Los módulos ópticos son los citados 1240a, 1240b, 1240c y 1240d con sus orificios destinados a la emisión hacia el primer detector citados como 1244a, 1244b, 1244c y 1244d. El instrumento presenta preferentemente un sistema para hacer girar el carrete alrededor de su eje 1229 de modo que se pueda seleccionar uno de los cuatro módulos ópticos para utilizarlo con el programa del instrumento. Si los módulos ópticos se encuentran equipados con un código, tal como un código de barras, la unidad de control del instrumento puede verificar qué módulos se encuentran disponibles en cada posición del carrete giratorio. Resulta preferible que exista una disposición de acoplamiento para los módulos ópticos, que permita extraer y acoplar con facilidad dichos módulos ópticos cuando resulte necesario. A pesar de que el carrete de la Figura 12 está diseñado para un cabezal superior de medición, por supuesto puede equiparse un cabezal inferior de medición con dicho carrete giratorio para controlar automáticamente el cambio de módulo óptico. A pesar de que en la Figura 12 se ilustran cuatro módulos ópticos, naturalmente puede haber un número distinto de módulos ópticos. Considerando el tamaño pequeño preferible de los módulos ópticos resulta posible proporcionar el carrete con por ejemplo 8 o 16 módulos ópticos.

También resulta posible utilizar otro tipo de montaje mecánico para los módulos ópticos en vez del carrete giratorio. Por ejemplo, puede utilizarse una guía deslizante para los módulos ópticos, en la que los módulos ópticos se disponen en paralelo en una hilera, y el módulo a utilizar puede cambiarse desplazando la guía deslizante hasta la posición correspondiente. Si se utiliza una guía deslizante, pueden existir guías deslizantes de distintas longitudes con un número distinto de ubicaciones para los módulos ópticos.

A continuación se describen algunas formas de realización y algunos ejemplos de los posibles módulos ópticos haciendo referencia a la Figuras 13 a 22. Dichas formas de realización de ejemplo presentan unos módulos ópticos que pueden utilizarse en un instrumento óptico según la invención que comprenden una interfaz destinada a recibir dos emisiones de un módulo óptico. Dichos módulos ópticos pueden utilizarse también para poner en práctica los modos de medición descritos en las Figuras 4 a 9 y, en líneas generales, para poner en práctica los procesos y métodos según la invención.

La Figura 13 ilustra una vista en sección transversal desde una cara de un módulo óptico como ejemplo para un cabezal superior de medición. Dicho módulo óptico 1340 comprende tres espejos dicroicos. El módulo recibe un rayo de excitación desde el orificio 1346 y el reflector 1343 refleja una parte del rayo de excitación hacia un sensor de referencia a través del orificio 1347. La parte principal del rayo de excitación se refleja en el reflector 1341 y de este modo se dirige a la muestra a través del orificio 1348.

La emisión de la muestra se recibe en el módulo a través del orificio 1348. Las emisiones se transmiten al espejo dicroico 1341 y alcanzan el otro espejo dicroico 1342. El reflector 1342 divide el rayo de emisión en un primer rayo que se dirige al primer detector a través del orificio 1344 y un segundo rayo que se dirige al segundo detector a través del orificio 1345.

El módulo óptico que se ilustra en la Figura 13 resulta muy adecuado para la medición de emisión doble, que se ha descrito en la Figura 4. Sin embargo, dicho módulo óptico puede utilizarse también en muchos otros tipos de mediciones, tales como las descritas en las Figuras 6 a 9, o en mediciones de emisión simple, si no se requiere un funcionamiento
optimizado.

La Figura 14 ilustra una vista en sección transversal desde otra cara de otro módulo óptico como ejemplo para un cabezal superior de medición. Dicho módulo óptico 1440 comprende un espejo dicroico 1443 y un reflector no dicroico 1441. El módulo recibe un rayo de excitación desde el orificio 1446 y el reflector 1443 refleja una parte del rayo de excitación hacia un sensor de referencia a través del orificio 1447. La parte principal del rayo de excitación se refleja en el reflector 1441 y de este modo se dirige a la muestra a través del orificio 1448.

Dicho módulo óptico está diseñado para mediciones en las que la medición se realiza utilizando el cabezal superior de medición. La medición ilustrada en la Figura 6 constituye un ejemplo de dicha medición. Por lo tanto dicho módulo óptico destinado al cabezal superior de medición no presenta camino óptico alguno para los rayos de emisión. Otra ventaja de dicho módulo óptico consiste en que la atenuación del rayo de excitación es mínima.

La Figura 15 ilustra una vista en sección transversal desde una cara de un tercer módulo óptico como ejemplo para un cabezal superior de medición. Dicho módulo óptico 1540 comprende un espejo dicroico. Dicho módulo óptico está diseñado para mediciones en las que se utiliza el cabezal inferior de medición para la excitación. Un ejemplo de dicho tipo de medición se ilustra en la Figura 7. Por lo tanto, dicho módulo óptico no presenta camino óptico alguno para los rayos de excitación.

La emisión de la muestra se recibe en el módulo a través del orificio 1548. El reflector 1542 divide el rayo de emisión en un primer rayo que se dirige al primer detector a través del orificio 1544 y un segundo rayo que se dirige al segundo detector a través del orificio 1545.

A pesar de que dicho módulo óptico que se ilustra en la Figura 15 resulta muy adecuado para las mediciones de emisión doble, que se han descrito en la Figura 7, dicho módulo óptico puede utilizarse también en muchos otros tipos de mediciones, tales como las mediciones de emisión simple, si no se requiere un funcionamiento optimizado.

La Figura 16 ilustra una vista en sección transversal desde una cara de un cuarto módulo óptico como ejemplo para un cabezal superior de medición. Dicho módulo óptico 1640 comprende dos espejos dicroicos. El módulo recibe un rayo de excitación desde el orificio 1646 y el reflector 1643 refleja una parte del rayo de excitación hacia un sensor de referencia a través del orificio 1647. La parte principal del rayo de excitación se refleja en el reflector 1641 y de este modo se dirige a la muestra a través del orificio 1648.

La emisión de la muestra se recibe en el módulo a través del orificio 1648. La emisión se transmite al espejo dicroico 1641 y se dirige hacia el primer detector a través del orificio 1644.

El módulo óptico que se ilustra en la Figura 16 resulta muy adecuado para la medición de emisión doble, en la que la primera emisión se determina con el cabezal superior de medición y la segunda emisión se determina con el cabezal inferior de medición. Dicho tipo de medición se ha descrito en la Figura 8. Sin embargo, dicho módulo óptico puede utilizarse también en muchos otros tipos de mediciones, tales como las mediciones de emisión simple.

La Figura 17 ilustra una vista en sección transversal desde una cara de un quinto módulo óptico como ejemplo para un cabezal superior de medición. Dicho módulo óptico 1740 comprende un reflector no dicroico. Dicho módulo óptico está diseñado para mediciones en las que se realiza la excitación utilizando el cabezal superior de medición. Un ejemplo de dicho tipo de medición se ilustra en la Figura 9. Por lo tanto, dicho módulo óptico no presenta camino óptico alguno para el rayo de excitación.

La emisión de la muestra se recibe en el módulo a través del orificio 1748. El reflector 1742 refleja el rayo de emisión, que después se dirige al segundo detector a través del orificio 1745.

El módulo óptico que se ilustra en la Figura 17 resulta muy adecuado para la medición de emisión doble, en la que la segunda emisión se determina con el cabezal superior de medición y la primera emisión se determina con el cabezal inferior de medición. Dicho tipo de medición se ha descrito en la Figura 9. Sin embargo, dicho módulo óptico puede utilizarse también en muchos otros tipos de mediciones, si no se requiere un funcionamiento
optimizado.

A pesar de que los módulos ópticos ilustrados en las Figuras 13 a 17 están diseñados para el cabezal superior de medición, resulta posible diseñar el cabezal inferior de medición para adaptarse a dichos módulos.

La Figura 18 ilustra una vista en sección transversal desde una cara de un módulo óptico como ejemplo para un cabezal inferior de medición. Dicho módulo óptico 1850 comprende tres espejos. El módulo recibe un rayo de excitación desde el orificio 1856 y el reflector 1853 refleja una parte del rayo de excitación hacia un sensor de referencia a través del orificio 1857. La parte principal del rayo de excitación se refleja en el reflector 1851 y de este modo se dirige a la muestra a través del orificio 1858.

Las emisiones de la muestra se reciben en el módulo a través del orificio 1858. Las emisiones se transmiten al espejo dicroico 1851 y alcanzan el otro espejo dicroico 1852. El reflector 1852 divide el rayo de emisión en un primer rayo que se dirige al primer detector a través del orificio 1854 y un segundo rayo que se dirige al segundo detector a través del orificio 1855.

El módulo óptico que se ilustra en la Figura 18 resulta muy adecuado para la medición de emisión doble, que se ha descrito en la Figura 5. Sin embargo, dicho módulo óptico puede utilizarse también en muchos otros tipos de mediciones, tales como las descritas en las Figuras 6 a 9, o en mediciones de emisión simple, si no se requiere un funcionamiento
optimizado.

La Figura 19 ilustra una vista en sección transversal desde otra cara de otro módulo óptico como ejemplo para un cabezal inferior de medición. Dicho módulo óptico 1950 comprende un espejo dicroico. Dicho módulo óptico está diseñado para mediciones en las que la medición se realiza utilizando el cabezal superior de medición. Un ejemplo de dicho tipo de medición se ilustra en la Figura 6. Por lo tanto dicho módulo óptico no presenta camino óptico alguno para el rayo de excitación.

Las emisiones de la muestra se reciben en el módulo a través del orificio 1958. El reflector 1952 divide el rayo de emisión en un primer rayo que se dirige al primer detector a través del orificio 1954 y un segundo rayo que se dirige al segundo detector a través del orificio 1955.

A pesar de que dicho módulo óptico ilustrado en la Figuras 19 resulta muy adecuado para la medición de emisión doble, que se ha descrito en la Figura 6, dicho módulo óptico puede utilizarse también en muchos otros tipos de mediciones, si no se requiere un funcionamiento optimizado.

La Figura 20 ilustra una vista en sección transversal desde una cara de un tercer módulo óptico como ejemplo para un cabezal inferior de medición. Dicho módulo óptico 2050 comprende un espejo 2053 para la división del haz de luz y otro reflector más 2051. El módulo recibe un rayo de excitación desde el orificio 2056 y el reflector 2053 refleja una parte del rayo de excitación hacia un sensor de referencia a través del orificio 2057. La parte principal del rayo de excitación se refleja en el reflector 2051 y de este modo se dirige a la muestra a través del orificio 2058.

Dicho módulo óptico está diseñado para mediciones en las que se utiliza el cabezal superior de medición para la excitación. Un ejemplo de dicho tipo de medición se ilustra en la Figura 7. Por lo tanto, dicho módulo óptico diseñado para el cabezal inferior de medición no presenta camino óptico alguno para los rayos de emisión. Otra ventaja de dicho módulo óptico consiste en que la atenuación del rayo de excitación es pequeña.

La Figura 21 ilustra una vista en sección transversal desde una cara de un cuarto módulo óptico como ejemplo para un cabezal inferior de medición. Dicho módulo óptico 2150 comprende un espejo no dicroico. Dicho módulo óptico está diseñado para mediciones en las que la excitación se realiza utilizando el cabezal superior de medición. Un ejemplo de dicho tipo de medición se ilustra en la Figura 8. Por lo tanto, dicho módulo óptico no presenta camino óptico alguno para los rayos de excitación.

La emisión de la muestra se recibe en el módulo a través del orificio 2158. El reflector 2152 refleja el rayo de emisión que a continuación se dirige hacia el segundo detector a través del orificio 2155.

El módulo óptico que se ilustra en la Figura 21 resulta muy adecuado para la medición de emisión doble, en la que la segunda emisión se determina con el cabezal inferior de medición y la primera emisión se mide con el cabezal superior de medición. Dicho tipo de medición se ha descrito en la Figura 8. Sin embargo, dicho módulo óptico puede utilizarse también en muchos otros tipos de mediciones, si no se requiere un funcionamiento optimizado.

La Figura 22 ilustra una vista en sección transversal desde una cara de un quinto módulo óptico como ejemplo para un cabezal inferior de medición. Dicho módulo óptico 2250 comprende dos espejos dicroicos. El módulo recibe un rayo de excitación desde el orificio 2256 y el reflector 2253 refleja una parte del rayo de excitación hacia un sensor de referencia a través del orificio 2257. La parte principal del rayo de excitación se refleja en el reflector 2251 y de este modo se dirige a la muestra a través del orificio 2258.

La emisión de la muestra se recibe en el módulo a través del orificio 2258. La emisión se transmite al espejo dicroico 2251 y se dirige al primer detector a través del orificio 2254.

El módulo óptico que se ilustra en la Figura 22 resulta muy adecuado para la medición de emisión doble, en la que la primera emisión se mide con el cabezal inferior de medición y la segunda emisión se mide con el cabezal superior de medición. Dicho tipo de medición se ha descrito en la Figura 9. Sin embargo, dicho módulo óptico puede utilizarse también en muchos otros tipos de mediciones, tal como las mediciones de emisión simple.

A pesar de que los módulos ópticos ilustrados en las Figuras 18 a 22 están diseñados para el cabezal inferior de medición, resulta posible diseñar tanto el cabezal superior de medición como el cabezal inferior de medición para adaptarse a dichos módulos.

La Figura 23 ilustra un organigrama de un proceso de ejemplo para utilizar un instrumento óptico en una medición de fotoluminiscencia. En la fase 11 se selecciona el tipo de medición. A continuación se selecciona la fuente de excitación y el filtro de interferencias según el tipo de medición de la fase 12. En la fase 13 se selecciona el cabezal superior de medición o el cabezal inferior de medición para proporcionar el rayo de excitación a la muestra. Ello se realiza mediante un conmutador óptico.

En la fase 14 se selecciona el filtro de emisiones para el detector A. A continuación se selecciona el cabezal superior de medición o el cabezal inferior de medición para proporcionar el rayo de excitación A la muestra en la fase 15 para recibir la emisión A y para dirigir el rayo de emisión a hacia el detector A. El camino óptico se conecta con el cabezal de medición seleccionada por ejemplo controlando un conmutador óptico. Si se determinan dos emisiones, el filtro de emisiones se selecciona también para el detector B, fases 16 y 17, y en la etapa 18 se selecciona el cabezal superior de medición o el cabezal inferior de medición para recibir la emisión B y dirigir el rayo de emisión hacia el detector B. El camino óptico puede conectarse al cabezal de medición seleccionado controlando también un conmutador óptico.

Si la excitación o la emisión de la medición se realiza desde la parte superior de la muestra, es decir, se utiliza en cabezal superior de medición, se selecciona el módulo óptico del cabezal superior de medición y se dispone en la ubicación de medición, en las fases 19 y 20. Si la excitación o la emisión de la medición se realiza desde la parte inferior de la muestra, es decir, se utiliza en cabezal inferior de medición, se selecciona el módulo óptico del cabezal inferior de medición y se dispone en la ubicación de medición, en las fases 21 y 22. Según la invención, si dos emisiones se miden simultáneamente, se selecciona un módulo óptico que proporcione un rayo de emisión para el segundo detector B tanto para el cabezal superior de medición como para el inferior. Especialmente, si se utiliza el mismo cabezal de medición para recibir dos emisiones, se selecciona un módulo óptico con una salida para ambos detectores en el cabezal de medición.

Una vez se han seleccionado los caminos ópticos, se selecciona la primera muestra a medir en la fase 23. A continuación se mide la muestra seleccionada, 24, y se procesan las señales recibidas del / de los detec-
tor(es) para producir el / los resultado(s) de la medición de la muestra analizada, fase 25. Se analizan sucesivamente las muestras repitiendo las fases 23 a 26 hasta que se han analizado todas las muestras.

Se ha de hacer notar que pueden aplicarse diversas variaciones al proceso de medición. Por ejemplo, a fin de que las fases del proceso puedan ser distintas de la descrita anteriormente. Además, si se utiliza un instrumento sin un cabezal inferior de medición, no se requiere la selección entre el cabezal superior e inferior de medición del módulo óptico para el cabezal inferior de medición. Y si únicamente se dispone de una fuente de excitación, no se requiere una selección entre fuentes de excitación.

La Figura 24 ilustra un organigrama de un método como ejemplo para realizar la medición óptica de una muestra. En la fase 41 se forma un rayo de excitación en una fuente de iluminación y el rayo de excitación se filtra con un filtro de interferencias en la fase 42 para comprender la(s) longitud(es) de onda para la excitación de las dos sustancias de la muestra. El rayo de excitación filtrado se dirige a un módulo óptico en el que se refleja el rayo, fase 43. A continuación se concentra el rayo de excitación en la muestra en un volumen que se ha de analizar, 44. El rayo de excitación puede consistir en un impulso de excitación, una sucesión de impulsos o un rayo de onda continua, en función del tipo de medición.

Después de la excitación de las sustancias marcadas (fluorescentes) de la muestra, éstas liberan emisiones que se reciben en el módulo óptico, fase 45. Las emisiones pueden producirse en forma de ráfagas o en forma de emisiones continuas en función de la excitación. En el módulo óptico, el rayo de emisión puede transmitirse primero a un reflector de excitación y a continuación los rayos de emisión se dividen con un espejo dicroico en dos rayos de emisión, por ejemplo, en función de su longitud de onda, en la fase 46. Puede realizarse la división, según la invención, en el mismo módulo óptico.

El primer rayo de emisión recibido de la primera sustancia de la muestra se filtra primero en la fase 47 transmitiendo el primer rayo de emisión y bloqueando el resto de la luz, por ejemplo, la luz con una longitud de onda distinta. A continuación se dirige el primer rayo de emisión hacia un primer detector en la fase 48. Simultáneamente con la recepción de la primera emisión, se recibe el segundo rayo de emisión de la segunda sustancia de la muestra, se guía a través del módulo óptico y se filtra en la fase 49 transmitiendo el segundo rayo de emisión y bloqueando el resto de la luz, por ejemplo, la luz con una longitud de onda distinta. A continuación se dirige el segundo rayo de emisión hacia un segundo detector en la fase 50. Tras ello las emisiones se convierten en señales eléctricas en los detectores, fase 51, y las señales se procesan a fin de proporcionar los resultados de la medición que ilustran la cantidad de la primera y de la segunda sustancia que se encuentran en la muestra, fase 52.

Se ha de hacer notar que el método no se limita a la medición de dos emisiones de dos sustancias, ya que pueden existir otros sistemas para dividir la emisión en diversos rayos de emisión y más detectores para medir los rayos de emisión.

Anteriormente se han descrito unos ejemplos de unos procesos y métodos de análisis generales. A continuación se describen unos análisis habituales con más detalle. En la presente descripción se hace referencia a la utilización de un instrumento óptico según la Figura 3.

Determinaciones de FI y de TRF

En un análisis rápido de fotoluminiscencia, es decir, una medición de Fl, se proporciona un impulso de excitación para cada muestra a analizar. En una medición de Fl se selecciona un filtro de excitación y un filtro de emisión tal como se ha descrito anteriormente. También se selecciona un módulo óptico adecuado; el módulo óptico puede consistir en un módulo de uso general, o puede consistir en un módulo diseñado especialmente para una sustancia marcada de un modo determinado.

Una vez se ha escogido una muestra para analizar, se transmite un impulso de excitación y se lee la referencia R_{1} siendo R_{i} la cantidad de luz que se ha utilizado en la excitación de la marca. La referencia de la iluminación se recibe desde un detector de referencia 319. A continuación se leen las señales de emisión S1_{A} y S1_{B} de los detectores. Se calcula un factor de corrección para las señales basándose en el valor de referencia de la iluminación. Se ajusta la estabilidad a largo plazo del equipo a dicha cantidad de luz cuando se utiliza un determinado filtro de excitaciones y un bloque especular.

Si se utilizan varios impulsos para una muestra, se repite la secuencia y se suman los resultados o se realiza el promedio de los mismos. De este modo se obtiene una mejor relación entre la señal y el ruido de la medición.

Un análisis de la fotoluminiscencia de resolución temporal, es decir, una medición de TRF, equivale a la medición de la Fl excepto en el hecho de que se forman diversos impulsos de excitación para cada muestra y se determinan las emisiones correspondientes. Las señales de medición y las señales de referencia se leen después de cada uno de los impulsos de excitación y se calculan las correcciones de señal. Las referencias básicas se determinan con disolventes estándar tras realizar el montaje del analizador. Una vez se han recibido todas las señales de emisión de una muestra, los resultados preferentemente se integran digitalmente. Finalmente, puede realizarse una corrección lineal de la señal digital utilizando una
referencia.

Medición de la quimioluminiscencia

En una medición de la quimioluminiscencia no se proporciona un impulso de excitación. Puede utilizarse un detector separado para la medición de quimioluminiscencia si se pretenden realizar las mediciones de la quimioluminiscencia simultáneamente con una medición de fotoluminiscencia. En dicho caso, las mediciones simultáneas de quimioluminiscencia y fotoluminiscencia se realizan de distintas muestras. Sin embargo, si no se requiere una medición simultánea, puede utilizarse el mismo detector que usó en las mediciones de fotoluminiscencia para la medición de quimioluminiscencia.

No se necesita un filtro de emisiones en una medición de quimioluminiscencia, de modo que puede retirarse la guía deslizante del filtro fuera del rayo de medición. Se selecciona un módulo óptico en función de la marca; puede utilizarse un módulo TR, pero puede conseguirse una mejor calidad en la medición con un bloque diseñado para la medición de quimioluminiscencia. Se ajusta una entrada analógica o una ventana digital para el período de medición. Una vez se ha escogido una muestra empieza el primer período de iluminación para la medición. La duración del período de medición es, por ejemplo, de 1 ms. Se leen las señales detectadas, se empiezan nuevos períodos de medición y se leen las señales correspondientes. Se repiten los períodos de medición durante, por ejemplo, 1000 veces, lo que proporciona 1 segundo para el período total de medición. Finalmente se suman las señales medidas para obtener el resultado de la medición total.

El proceso de la medición fotométrica se ha descrito ya en relación con la Figura 3.

En la memoria de la presente patente la estructura de los componentes del instrumento óptico de medición no se describe con un mayor detalle de modo que puedan montarse utilizando la descripción anterior y el conocimiento general de un experto en la materia.

Un instrumento óptico comprende unos medios de control para realizar el proceso de medición óptica. El control del proceso de medición en un instrumento óptico de medición generalmente tiene lugar en una disposición con capacidad de proceso en forma de microprocesador(es) y una memoria en forma de circuitos de memoria. Dicha disposición resulta conocida a partir de la tecnología de los analizadores y equipos relacionados. Para convertir un instrumento óptico en un equipo según la invención resulta necesario, aparte de las modificaciones en el hardware, almacenar en el sistema de memoria un conjunto de instrucciones legibles por la máquina que proporcionen las instrucciones al / a los microprocesador(es) para realizar las operaciones descritas anteriormente. La composición y el almacenamiento en la memoria de dichas instrucciones implican una tecnología conocida que, cuando se combina con los conocimientos de la presente solicitud de patente, está dentro de las capacidades de un experto en la materia.

El principio según la invención puede naturalmente modificarse dentro del ámbito definido por las reivindicaciones, por ejemplo, mediante la modificación de los detalles de la implementación y la variedad de utilizaciones.

Se ha de hacer hincapié en el hecho de que la invención no se encuentra en modo alguna limitada a las aplicaciones de la medición de la fotoluminiscencia. Un usuario experto es capaz de utilizar la presente invención también en otras tecnologías de medición de uso común en los laboratorios de bioquímica. Por ejemplo, pueden realizarse utilizando una tecnología de medición de la fluorescencia, análisis de la reflectancia, trubidimétricos y nefelométricos con la excepción de que el filtro de emisiones ha de ser un filtro gris.

En el campo de las mediciones fotométricas de muestra la presente invención no está en modo alguno limitada a las aplicaciones en las que se utiliza la excitación de la muestra, sino que en la invención pueden realizarse también mediciones que se basan, por ejemplo, en la quimioluminiscencia.

A pesar de que la invención se ha descrito haciendo referencia a placas de microvaloración resulta aplicable igualmente a cualquier forma de matriz de muestras tal como los geles y los filtros.

A pesar de que la invención se ha descrito con una disposición en la que las fuentes de iluminación y los detectores se ubican en el cabezal superior de medición, no existe razón alguna por la que su ubicación en el cabezal inferior de medición no pueda funcionar.

Claims

1. Instrumento óptico de medición destinado a medición de muestras, que comprende una fuente de iluminación (211) destinada a formar un rayo de excitación, un primer detector (231a) destinado a detectar un primer rayo de emisión recibido de una primera sustancia de la muestra, un módulo óptico cambiable (240) que dirige el rayo de excitación recibido de la interfaz (218, 223, 233a, 233b, 238) para una fuente de iluminación (211) en la muestra (281) y dirigir el primer rayo de emisión recibido de la primera sustancia de la muestra (281) hacia el primer detector (231a), comprendiendo la interfaz (218, 223, 233a, 233b, 238) además medios (238, 233b) destinado a recibir un segundo rayo de emisión de un modo sustancialmente simultáneo con la recepción del primer rayo de emisión, recibiéndose el segundo rayo de emisión desde una sustancia de la muestra, caracterizado por

- un primer módulo óptico (1340) que comprende un primer reflector (1341) destinado a separar las trayectorias ópticas de un rayo de emisión y un rayo de excitación, y un segundo reflector (1342) destinado a separar el rayo de emisión en un primer rayo de emisión y un segundo rayo de emisión, y medios destinados a dirigir el segundo rayo de emisión recibido desde la segunda sustancia de la muestra hacia un segundo detector, en el que el instrumento de medición óptica comprende además unos medios destinados a procesar las señales del primer y segundo detectores a fin de proporcionar los resultados de la medición presentando las cantidades de la primera y segunda sustancias de la muestra,

- un segundo módulo óptico (1640) que comprende un primer reflector (1641) destinado a la separación de las trayectorias ópticas de un rayo de emisión y de un rayo de excitación y que no comprende un segundo reflector en la trayectoria del rayo de emisión, y

- encontrándose el instrumento adaptado para seleccionar el primer módulo óptico cuando el módulo óptico se utiliza para determinar dos emisiones de la muestra, y para seleccionar el segundo módulo óptico cuando el módulo óptico se utiliza para determinar una emisión de la muestra.

2. Instrumento óptico según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende un primer reflector (241) destinado a reflejar el rayo de excitación recibido desde la fuente de iluminación de la muestra y a transmitir un rayo de emisión recibido desde la
muestra.

3. Instrumento óptico según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho segundo reflector (1342), transmite el primer rayo de emisión y refleja el segundo rayo de emisión.

4. Instrumento óptico según la reivindicación 1, caracterizado porque el instrumento comprende un primer filtro óptico (234a) destinado a filtrar el primer rayo de emisión siendo dicho primer filtro sustancialmente transparente a la luz con una banda de longitud de onda, que se encuentra relacionada con la primera emisión de la muestra, y dicho primer filtro es sustancialmente no transparente a la luz con una longitud de onda que no corresponde a dicha banda.

5. Instrumento óptico según la reivindicación 4, caracterizado porque el instrumento comprende un segundo filtro óptico (234b) destinado a filtrar el segundo rayo de luz de la muestra siendo dicho segundo filtro sustancialmente transparente a la luz con una banda de longitud de onda, que se encuentra relacionada con la segunda emisión de la muestra, y dicho segundo filtro es sustancialmente no transparente a la luz con una longitud de onda que no corresponde a dicha banda.

6. Instrumento óptico según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha interfaz comprende además unos medios (219) para recibir un rayo de iluminación de referencia del módulo óptico.

7. Instrumento óptico según la reivindicación 6, caracterizado porque un módulo óptico cambiable comprende un tercer reflector de división (243) destinado a reflejar una parte de la luz recibida de la fuente de iluminación (211), y el instrumento comprende otro detector (219) destinado a medir la parte de la luz de excitación reflejada, de referencia, a fin de medir el efecto iluminante de la fuente de iluminación.

8. Instrumento óptico según la reivindicación 7, caracterizado porque las propiedades de transmisión/reflexión de dicho tercer reflector para la división del haz de luz son específicas de la aplicación.

9. Instrumento óptico según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende un cabezal superior de medición (320) destinado a medir una muestra desde (320) la parte superior de la muestra (381), en el que el cabezal superior de medición comprende un módulo óptico superior (340).

10. Instrumento óptico según la reivindicación 9, caracterizado porque el módulo superior de medición (320) comprende unos medios (318T), 340a, 323) destinados a proporcionar un rayo de excitación a la muestra y unos medios (323, 340a, 337a) destinados a medir un primer rayo de emisión de la muestra.

11. Instrumento óptico según la reivindicación 9, caracterizado porque el cabezal superior de medición comprende unos medios (323, 340a, 338, 337a) destinados a medir un segundo rayo de emisión de la muestra.

12. Instrumento óptico según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende un cabezal inferior de medición (360) destinado a medir una muestra desde la parte inferior de la muestra (381), en el que dicho cabezal inferior de medición (360) comprende un módulo óptico inferior cambiable (350) y una interfaz óptica para el módulo óptico inferior.

13. Instrumento óptico según la reivindicación 12, caracterizado porque comprende una fibra óptica (318B) destinada a dirigir el primer rayo de emisión entre la fuente de iluminación y el módulo óptico inferior (350).

14. Instrumento óptico según la reivindicación 12, caracterizado porque comprende una fibra óptica (338a) destinada a dirigir el primer rayo de emisión entre el módulo óptico inferior (350) y el primer detector (332a).

15. Instrumento óptico según la reivindicación 12, caracterizado porque la interfaz óptica del módulo óptico inferior comprende unos medios (338a) destinados a recibir un segundo rayo de emisión desde el módulo óptico (350).

16. Instrumento óptico según la reivindicación 12, caracterizado porque comprende una fibra óptica (338b) destinada a dirigir el segundo rayo de emisión entre el módulo óptico inferior (350) y el segundo detector (332b).

17. Instrumento óptico según la reivindicación 12, caracterizado porque comprende un conmutador óptico (337a) destinado a seleccionar que el primer rayo de emisión sea recibido desde el módulo óptico superior (340a) o desde el módulo óptico inferior (350) hasta el primer detector (332a).

18. Instrumento óptico según la reivindicación 12, caracterizado porque comprende un conmutador óptico (337b) destinado a seleccionar que el segundo rayo de emisión sea recibido desde el módulo óptico superior (340a) o desde el módulo óptico inferior (350) hasta el segundo detector (332b).

19. Instrumento óptico según la reivindicación 12, caracterizado porque comprende un conmutador óptico (317) destinado a seleccionar que el rayo de excitación sea transmitido desde el módulo óptico superior (340a) o desde el módulo óptico inferior (350).

20. Instrumento óptico según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende una segunda fuente de iluminación.

21. Instrumento óptico según la reivindicación 20, caracterizado porque comprende un conmutador óptico destinado a seleccionar el rayo de excitación que sea recibido de la primera fuente de iluminación o de la segunda fuente de iluminación.

22. Instrumento óptico según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende un tercer detector (332c) destinado a medir la quimioluminiscencia de una muestra.

23. Instrumento óptico según la reivindicación 22, caracterizado porque comprende una fibra óptica (318c) destinada a dirigir el rayo de quimioluminiscencia desde la muestra hasta el tercer detector (332c).

24. Instrumento óptico según la reivindicación 22, caracterizado porque los medios para medir la quimioluminiscencia están dispuestos para medir la quimioluminiscencia de una muestra de un modo sustancialmente simultáneo con la medición de la emisión de fotoluminiscencia de otra muestra.

25. Instrumento óptico según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende unos medios de iluminación (312b, 312a, 314h, 314j, 314k, 373 - 379), y otro detector (332d) destinado a medir la absorbancia de una muestra.

26. Instrumento óptico según la reivindicación 25, caracterizado porque los medios para medir la absorbancia están dispuestos para medir la absorbancia de una muestra de un modo sustancialmente simultáneo con la medición de la emisión de fotoluminiscencia de otra muestra.

27. Uso de un instrumento de medición óptica destinado a medición de muestras, comprendiendo el instrumento unos medios para producir la excitación de una muestra (211) y unos medios para medir las emisiones de la muestra, el uso comprende las fases de medición de las emisiones de dos sustancias de la muestra y comprende además las fases de:

- seleccionar un primer módulo óptico cambiable (1340) destinado a dirigir el rayo de excitación hacia la muestra, a dividir el rayo de emisión en un primer rayo de emisión y un segundo rayo de emisión, a dirigir un primer rayo de emisión hacia el primer detector (231a) y a guiar el segundo rayo de emisión hacia el segundo detector (231b), en el que dicho primer módulo óptico cambiable comprende un primer reflector (1341) destinado a separar los caminos ópticos del rayo de emisión y un rayo de excitación y un segundo reflector (1342) destinado a separar el rayo de emisión en el primer rayo de emisión recibido de una primera sustancia de la muestra y el segundo rayo de emisión recibido de la segunda sustancia de la muestra,

- realizar la medición óptica (23 - 25), y

- procesar las señales recibidas del primer detector (231a) y del segundo detector (231b) para proporcionar los resultados de la medición que presentan las cantidades de la primera sustancia y de la segunda sustancia de la muestra, en el que la medición de los dos rayos de emisión es sustancialmente simultánea,

y medir la emisión de una sustancia de la muestra que comprende además las fases de:

- seleccionar un segundo módulo óptico cambiable (1646) destinado a dirigir el rayo de excitación hacia la muestra y 20 a dirigir el rayo de emisión hacia el primer detector (231a), en el que dicho segundo módulo óptico cambiable comprende un primer reflector (1641) destinado a separar los caminos ópticos del rayo de emisión y no comprende un segundo reflector en la trayectoria del rayo de emisión, recibiéndose el primer rayo de emisión de una sustancia de la
muestra,

- realizar la medición óptica (23 - 25), y

- procesar las señales recibidas del primer detector y proporcionar los resultados de la medición que presentan la cantidad de la sustancia de la muestra.

28. Uso según la reivindicación 27, caracterizada porque el proceso comprende además la fase de seleccionar la fuente de excitación (12).

29. Uso según la reivindicación 27, caracterizado porque el proceso comprende además la fase de seleccionar un cabezal superior de medición o un cabezal inferior de medición para proporcionar la excitación de la muestra y para recibir las emisiones de la muestra (15, 18, 21).

30. Uso según la reivindicación 27, caracterizado porque el proceso comprende además la fase de seleccionar la muestra a medir (23).

31. Método de medición óptica de muestras que comprende las etapas de:

-: formar un rayo de excitación (41),

-: dirigir el rayo de excitación hacia una muestra con un módulo óptico cambiable (43),

-: recibir de un rayo de emisión de la muestra (45),

caracterizado porque el método de medición de emisiones de la muestra comprende además las etapas de medir las emisiones de dos sustancias de la muestra comprendiendo además las fases de:

-: seleccionar un primer módulo óptico cambiable (1340) destinado a dirigir el rayo de excitación hacia la muestra, a dividir el rayo de emisión en un primer rayo de emisión y un segundo rayo de emisión, a dirigir un primer rayo de emisión hacia el primer detector (231a) y a guiar el segundo rayo de emisión hacia el segundo detector (231b), en el que dicho primer módulo óptico cambiable comprende un primer reflector (1341) destinado a separar los caminos ópticos del rayo de emisión y un rayo de excitación y un segundo reflector (1342) destinado a separar el rayo de emisión en el primer rayo de emisión recibido de una primera sustancia de la muestra y el segundo rayo de emisión recibido de la segunda sustancia de la muestra,

-: realizar la medición óptica (23 - 25), y

-: procesar las señales recibidas del primer detector (231a) y del segundo detector (231b) para proporcionar los resultados de la medición que presentan las cantidades de la primera sustancia y de la segunda sustancia de la muestra, en la que la medición de los dos rayos de emisión es sustancialmente simultánea,

: y medir la emisión de una sustancia de la muestra que comprende además las fases de:

-: seleccionar un segundo módulo óptico cambiable (1646) destinado a dirigir el rayo de excitación hacia la muestra y 20 a dirigir el rayo de emisión hacia el primer detector (231a), en el que dicho segundo módulo óptico cambiable comprende un primer reflector (1641) destinado a separar los caminos ópticos del rayo de emisión y no comprende un segundo reflector en el camino del rayo de emisión, recibiéndose el primer rayo de emisión de una sustancia de la muestra,

-: realizar la medición óptica (23 - 25), y

-: procesar las señales recibidas del primer detector y proporcionar los resultados de la medición que presentan la cantidad de la sustancia de la muestra.

32. Método según la reivindicación 31, caracterizado porque el primer rayo de emisión se filtra para atenuar la luz con una longitud de onda distinta a la del primer rayo de emisión a detectar.

33. Método según la reivindicación 31, caracterizado porque el segundo rayo de emisión se filtra para atenuar la luz con una longitud de onda distinta a la del segundo rayo de emisión a detectar.

34. Método según la reivindicación 31, caracterizado porque una parte de la luz de la fuente de iluminación se refleja y se mide, y el efecto iluminante de la fuente de iluminación se determina basándose en dicha medición.

35. Método según la reivindicación 34, caracterizado porque la parte de la luz de la fuente de iluminación se refleja con un reflector para la división del haz de luz en el módulo óptico, en el que las propiedades de transmisión / reflexión de dicho tercer reflector para la división del haz de luz son específicas de la aplicación.

36. Método según la reivindicación 31, caracterizado porque el rayo de excitación se dirige hacia la muestra desde la parte superior de la muestra, y las emisiones se determinan desde la parte superior de la muestra.

37. Método según la reivindicación 31, caracterizado porque el rayo de excitación es dirigido hacia la muestra desde la parte inferior de la muestra, y las emisiones se determinan desde la parte inferior de la muestra.

38. Método según la reivindicación 31, caracterizado porque el método comprende una medición de la fotoluminiscencia.

39. Método según la reivindicación 31, caracterizado porque además de dicha medición de una muestra el método comprende una medición de la absorción de otra muestra sustancialmente simul-
tánea.

40. Método según la reivindicación 31, caracterizado porque además de dicha medición de una muestra el método comprende una medición de la quimioluminiscencia de otra muestra sustancialmente
simultánea.