KR20090034884A - 순간 필드 여기를 이용한 방사선 검출기 - Google Patents
순간 필드 여기를 이용한 방사선 검출기 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20090034884A KR20090034884A KR1020097001072A KR20097001072A KR20090034884A KR 20090034884 A KR20090034884 A KR 20090034884A KR 1020097001072 A KR1020097001072 A KR 1020097001072A KR 20097001072 A KR20097001072 A KR 20097001072A KR 20090034884 A KR20090034884 A KR 20090034884A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- optical element
- sample
- detector
- detection system
- radiation
- Prior art date
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims abstract description 104
- 230000005284 excitation Effects 0.000 title claims abstract description 97
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 220
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 102
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 claims abstract description 39
- ORQBXQOJMQIAOY-UHFFFAOYSA-N nobelium Chemical compound [No] ORQBXQOJMQIAOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 84
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 41
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 35
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 12
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 76
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 25
- 238000000018 DNA microarray Methods 0.000 description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 12
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 10
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 238000003753 real-time PCR Methods 0.000 description 9
- 230000027455 binding Effects 0.000 description 7
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 7
- 238000003752 polymerase chain reaction Methods 0.000 description 7
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 6
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 238000003491 array Methods 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 4
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 4
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 4
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 3
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 3
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 3
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 3
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 230000004568 DNA-binding Effects 0.000 description 2
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 238000005842 biochemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 2
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 2
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 2
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000000695 excitation spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 2
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 2
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 2
- 210000003463 organelle Anatomy 0.000 description 2
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 2
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 2
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108020004711 Nucleic Acid Probes Proteins 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 102000035195 Peptidases Human genes 0.000 description 1
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108091000080 Phosphotransferase Proteins 0.000 description 1
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 1
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 238000012742 biochemical analysis Methods 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000002508 contact lithography Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000002825 functional assay Methods 0.000 description 1
- 239000005350 fused silica glass Substances 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000013537 high throughput screening Methods 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000000504 luminescence detection Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002493 microarray Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003068 molecular probe Substances 0.000 description 1
- 239000002853 nucleic acid probe Substances 0.000 description 1
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 1
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 102000020233 phosphotransferase Human genes 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 102000054765 polymorphisms of proteins Human genes 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
- G01N21/6452—Individual samples arranged in a regular 2D-array, e.g. multiwell plates
- G01N21/6454—Individual samples arranged in a regular 2D-array, e.g. multiwell plates using an integrated detector array
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/10—Investigating individual particles
- G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
- G01N21/648—Specially adapted constructive features of fluorimeters using evanescent coupling or surface plasmon coupling for the excitation of fluorescence
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
- B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
- G01N2021/7769—Measurement method of reaction-produced change in sensor
- G01N2021/7786—Fluorescence
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Pathology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Hematology (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
본 발명은, 입사 여기 방사선에 의해 여기될 경우, 적어도 하나의 샘플(108)로부터 발광을 검출하기 위한 검출 시스템(100, 150, 180, 200, 220, 250)에 관한 것이다. 발광을 검출하는 것은 예컨대 생물, 화학 또는 생화학적인 입자를 검출하도록 허용할 수 있다. 상기 검출 시스템(100, 150, 180, 200, 220, 250)은 적어도 제1 표면(104)을 갖는 적어도 하나의 광학 소자(102)를 포함한다. 적어도 하나의 광학 소자(102)의 상기 제1 표면(104)은 상기 적어도 하나의 샘플(108)을 여기하기 위한 적어도 하나의 광학 소자(102) 외부에 순간 필드를 생성하기 위해 입사 여기 방사선을 내부 전반사하도록 위치된다. 상기 검출 시스템은 또한 상기 적어도 하나의 광학 소자(102)를 통해 적어도 하나의 여기된 샘플(108)로부터 발광을 검출하기 위해 적어도 하나의 광학 소자(102)와 직접적으로 접촉하는 적어도 하나의 검출기 요소(110)를 포함한다.
Description
본 발명은 예컨대 생물학, 화학 또는 생화학적인 입자를 감지하기 위한 방사선 검출에 관한 것이다. 더 상세하게, 본 발명은 샘플로부터 발광(luminescence)을 검출하는 방법 및 시스템에 관한 것이며, 이러한 디바이스를 제조하는 대응 방법에 관한 것이다.
마이크로-유체 디바이스는 유체 예컨대 혈액 기반 샘플의 예비조사와 이들의 차후 분석 둘 다를 위해 사용되고 있는 최고의 바이오칩 기술의 핵심이다. 바이오센서와 마이크로-유체 디바이스를 포함하는 집적 디바이스는 DNA/RNA 칩, 바이오칩(BioChip), 겐칩(GeneChip) 및 랩-온-어-칩(Lap-on-a-chip)의 이름으로 알려져 있다. 특히, 높은 처리량의 스크린 온 어레이(high throughput screening on array), 예컨대 마이크로-어레이는 예컨대 진단학(diagnostics)에서 채용되는 화학적 또는 생화학적 분석을 위한 새로운 도구(tool) 중 하나이다. 이러한 바이오칩 디바이스는 화학적 또는 생화학적 반응이 검사되는 작은 부피의 웰(well) 또는 반 응기(reactor)를 포함하고, 바람직한 물리적, 화학적 및 생화학적 반응과 분석을 여러 번 실행하기 위해 미소량의 액체를 신속하고 확실하게 조절하고 운반하고 혼합하고 저장할 수 있다. 작은 부피로 시금(assay)을 실행함으로써, 시간 면에서 그리고 타깃, 혼합물 및 시약의 비용 면에서 상당한 절약을 달성할 수 있다.
일반적으로, 바이오칩의 형광 신호의 검출은 존재하는 형광단(fluorophores)의 양을 측정하기 위해 탁상형(bench-top)/실험실 기계 내에 위치한 광원, 광학 필터, 센서(예컨대, CCD 카메라)를 포함하는 광학 검출 시스템을 이용하여 실행된다. 형광 기반 광학 시스템(fluorescence based optical system)에서 주요한 노이즈 소스 중 하나는 일반적으로 형광을 검출하기 위해 사용되는 검출기에 입사되는 여기 방사선이다. 일반적으로, 여기 방사선과 발광 방사선을 분리하기 위한 필터가 사용되지만, 이들은 높은 경제적 비용이 드는 단점이 있고 일반적으로 노동 집약적 제조를 요구한다. 후자는 특히, 여기 스펙트럼(흡수)과 발광 스펙트럼(형광) 간의 변화가 작은 경우(<50 nm)이다.
많은 바이오기술 어플리케이션, 가령 분자 진단(molecular diagnostics)에서, 형광 신호를 검출하고 다양한 (반응) 조건 아래에서 높은 처리량의 분석을 허용하기 위해 병렬식으로 그리고 독립적으로 판독(read-out)될 수 있는 광학 센서, 즉 광학 센서의 어레이를 포함하는 바이오칩이 필요하다. 광학 센서를 병합하는 바이오칩의 이점은 특히, 온-칩 형광 신호 획득 시스템이 분석 칩 예컨대, DNA 칩 혼성 패턴 분석의 속도 및 신뢰도 둘 다를 향상시키는 것과 시금에 대한 비용이 감소되는 것과 예컨대, 어플리케이션, 가령 포인트-오브-케어(point-of-care) 진단 및 로드사이드 검사를 위한 휴대용 핸드-헬드 기구를 획득함으로써 높은 휴대성이 달성되는 것(즉, 더 이상 중앙 탁상형 기계가 요구되지 않음)이다.
탁상형 기계는 다기능(versatile) 바이오칩과 다수의 바이오칩을 다룰 수 있게 될 것이다. 상기 탁상형 기계의 일부로서 광학 센서를 갖는 것은 다양한 여기 및/또는 방출 스펙트럼을 갖는 형광 라벨의 병렬식(다중 방식) 검출을 방해하는 특정 시금을 위해 설정된 특정 필터의 탑재를 요구한다. 그러므로 반도체 칩의 광학 센서(들)를 판독할 수 있는 것은 융통성이 있는 다목적 탁상형 기계를 허용하고 바이오칩, 탁상형 기계 및 이들의 구성요소의 표준화로 가는 루트를 개방한다. 그럼에도 불구하고, 필터의 필요성은 이러한 바이오칩의 비용이 높아지도록 만들고, 이는 일회용 바이오칩이 고려될 경우에 특히 불리하다.
다수의 바이오기술 어플리케이션, 가령 분자 진단에서, 높은 다기능성과 높은 처리량을 허용하기 위해 병렬식으로 그리고 독립적으로 처리될 수 있는 온도 제어식 컴파트먼트(compartment)의 어레이를 포함하는 생화학 모듈(예컨대, 센서, PCR)이 필요하다.
순간 필드 여기가 실행되는 바이오센서가 알려져 있다. 흡수가 전혀 없는, 즉 순전히 실제 굴절률을 갖는 매체에서, 전자기파는, 이 전자기파가 특정방향으로 일정한 위상을 유지하나 기하급수적으로 감소하는 진폭을 갖는 경우 상기 특정 방향으로 순간적이다. 바이오센서에서, 예컨대 내부 전반사를 이용하고, 여기서 여기 빔은 샘플 입자가 부착되는 표면에서 내부 전반사된다. 반사 시점에서, 통상적으로 하나의 광학 파장의 특유의 붕괴 깊이(decay depth)를 갖는 순간파가 생성된다. 그 러므로 상기 반사 표면에서, 광은 상기 표면으로 제한되고 이는 바람직하게는 상기 표면의 붕괴 깊이 내에서 샘플 입자와 상호 작용한다. 전파 필드(propagating field)를 사용하는 것에 대비해 볼 때 순간 필드(evanescent field)를 사용하는 형광 여기의 장점은 여기 부피의 감소와, 형광 배경 상에서 형광 신호에서의 결과적인 개선이다. 순간 필드 여기의 단점은 상기 여기 방식이 전파 광을 이용한 여기보다 덜 간단하다는 것인데, 그 이유는, 상기 여기 방식이 상기 샘플과의 경계면에서 내부 전반사각(total internal reflection angle)보다 더 큰 각을 갖는 입사 빔을 요구하거나 전파 빔을 순간 필드로 변환시키기 위해 더 복잡한 구조의 사용을 요구하기 때문이다.
미국 특허 출원 20030205681은 복수의 샘플 웰(sample well)을 갖는 마이크로 플레이트(micro plate)를 이용하는 샘플에 의해 방출된 발광을 검출하는 방법을 나타낸다. 여기 광이 내부 전반사에 충분한 각에서 바닥 내부 표면에 닿도록 바닥 외부 표면을 통하여 여기 광을 유도함으로써, 순간 필드는 상기 샘플 웰에 생성된다. 상기 샘플에 의해 방출된 발광을 검출할 수 있도록 검출기는 상기 샘플 웰보다 위에 위치하게 된다. 이 검출기는 상기 내부 표면에 직각으로 방출된 발광을 검출하도록 위치될 수 있거나 또는, 입사 여기 광과 검출된 발광 광 사이의 각이 0, 90 또는 180 도와는 실질적으로 다르도록 직각 또는 다른 각에 수직인 방향을 포함하는 다른 방향으로 방출되는 발광을 검출하도록 위치될 수 있다.
본 발명의 목적은 예컨대 입자의 형태인, 생물학, 화학 또는 생화학적인 분석체(analyte)를 검출하는 양호한 방법과 시스템을 제공하는 것이다. 더 상세하게는, 효과적인 검출 방법과 시스템뿐만 아니라 이러한 디바이스를 제조하는 방법이 제공된다.
상기 목적은 본 발명에 따른 방법과 디바이스에 의해 성취된다.
본 발명은 입사 여기 방사선에 의해 여기되는 경우 적어도 하나의 샘플로부터 발광을 검출하기 위한 검출 시스템에 과한 것이며, 상기 검출 시스템은 적어도 제1 표면을 갖는 적어도 하나의 광학 소자와 적어도 하나의 검출기 요소를 포함하되, 상기 적어도 하나의 광학 소자의 제1 표면은 상기 적어도 하나의 샘플을 여기하기 위한 적어도 하나의 광학 소자 외부에 순간 필드를 생성하기 위해 입사 여기 방사선을 내부 전반사하도록 위치되고, 상기 적어도 하나의 검출기 요소는 적어도 하나의 광학 소자를 통해 적어도 하나의 여기된 샘플로부터 발광을 검출하기 위해 적어도 하나의 광학 소자와 직접적으로 접촉한다. 효율적인 검출 시스템이 획득된다는 사실은 본 발명의 실시예의 이점이다. 적어도 하나의 광학 소자에 획득되고 상기 검출기에 이르지 않는 발광량이 적다는 사실은 본 발명의 실시예의 이점이다. 적어도 하나의 광학 소자와 주변과의 굴절률 차이에 의존하여, 다량의 발광 방출이 적어도 하나의 발광 소자로 들어간다는 사실도 또한 본 발명의 실시예의 이점이다. 상기 광학 소자와 직접적으로 접촉하는 검출기 요소는 광학 소자의 제2 표면과 직접적으로 접촉할 수 있다. 광학 소자와 직접적으로 접촉하여는 대기 층과 같은 낮은 굴절률을 갖는 층이 적어도 하나의 광학 소자와 적어도 하나의 검출기 요소 사이에 전혀 존재하지 않는 정도일 수 있다. 상기 순간 필드가 광학 소자에서 여기 방사선의 내부 전반사에 의해 생성될 수 있다. 적어도 하나의 검출기 요소를 광학 소자와 접촉하도록 위치시킨다면 더 강력한 디바이스를 획득하도록 허용할 수 있고 제조의 용이함을 개선한다. 또한 이것은 발생하는 손실량을 줄일 수 있다.
상기 적어도 하나의 광학 소자는 프리즘일 수 있다. 사용되는 여기 및 발광 방사선 파장에 대한 굴절률의 함수로서 광학 소자의 물질을 선택함으로써 사용되는 미리 결정된 여기 및 발광 방사선에 상기 시스템이 적응될 수 있다는 사실은 본 발명의 실시예의 이점이다.
상기 적어도 하나의 검출기 요소는 적어도 하나의 광학 소자의 제2 표면에 직접적으로 접촉될 수 있고, 적어도 하나의 광학 소자의 제1 표면과 제2 표면 사이의 각은 검출기 요소 내의 적어도 하나의 발광 소자로 들어온 적어도 하나의 샘플의 발광의 상당 부분을 수신하기 위해 광학 소자로 입력되는 적어도 하나의 샘플의 방사선의 지배적인 발광 방사선 방향으로 적응된다. 상기 수신은 직접적으로 수신하는 것일 수 있다. 검출기에서 직접적으로 수신하는 것은 상기 적어도 하나의 광학 소자에서 추가적인 반사 없이 발광을 수신하는 것일 수 있다. 적어도 하나의 광학 소자로 들어온 적어도 하나의 샘플의 발광의 상당 부분은 적어도 하나의 광학 소자로 들어온 적어도 40%의 발광일 수 있고, 바람직하게는 적어도 하나의 발광 소자로 들어온 적어도 45%의 발광일 수 있으며, 더 바람직하게는 적어도 하나의 발광 소자로 들어온 적어도 50%의 발광일 수 있다.
상기 적어도 하나의 샘플의 상기 방출 패턴은, 실질적인 상기 발광 부분이 제1 표면의 법선에 관하여 실질적으로 각(α) 아래에서 방출될 정도의 패턴이고, 상기 적어도 하나의 광학 소자의 상기 제2 표면은 상기 각(α)보다 더 큰 상기 제1 표면과의 각을 만든다.
제2 표면과 제1 표면 사이의 각은 예컨대 상기 각(α)보다 더 큰 5도 내지 35도 사이, 예컨대 10도 내지 30도 사이, 예컨대 약 20도일 수 있다.
상기 제2 표면은 여기 방사선이 광학 소자로 입력되는 표면일 수 있다. 상기 적어도 하나의 광학 소자는 상기 샘플에 관하여 배열될 수 있고 발광의 50% 초과 부분이 적어도 하나의 발광 소자(102)로 입력될 정도인 굴절률을 갖는 물질로 구성된다. 상기 적어도 하나의 광학 소자의 적절한 모양과 물질 선택을 통해서, 적어도 하나의 광학 소자로 입력된 발광량이 최적화될 수 있다는 사실은 본 발명의 특정 실시예의 이점이다.
적어도 하나의 검출기는 검출기 요소의 어레이를 포함할 수 있다. 이것은 초점 형성된 조명 소스의 스캐닝을 거의 또는 전혀 필요로 하지 않고 다수의 샘플을 검사받도록 할 수 있다. 검출기 요소의 어레이는 단일의 픽셀화된 검출기일 수 있거나 복수의 분리된 검출기 요소일 수 있다. 검출기 요소의 어레이를 사용하는 것이 공간 해상도를 증가시키도록 할 수 있다는 사실은 본 발명의 특정 실시예의 이점이다. 후자는 검출기를 위치시키고(positioning) 적어도 하나의 광학 소자를 형상화하기(shaping) 위해 검출될 적어도 하나의 샘플의 특정 방출 패턴이 고려됨으로써 획득될 수 있다.
적어도 하나의 광학 소자는 복수의 광학 소자를 포함할 수 있고, 상기 복수의 광학 소자 각각은 적어도 하나의 샘플의 발광을 수신하도록 적응된다. 복수의 광학 소자는 복수의 프리즘일 수 있다. 상기 검출 시스템은 상기 복수의 광학 소자 각각과 직접적으로 접촉하는 단일의 예컨대 픽셀화된 검출기를 포함할 수 있다. 또한 상기 검출 시스템은 상기 복수의 광학 소자 각각에 대해 분리된 검출기 요소를 포함할 수 있다.
상기 복수의 광학 소자는 광학 소자 각각의 표면이 동일 평면에 평행하도록 그리고 광학 소자가 상기 평면에 실질적으로 수직인 여기 방사선을 수신하도록 배열될 수 있다. 여기 방사선을 갖는 동시적이거나 및/또는 균일한 방사선이 획득될 수 있다는 사실은 본 발명의 특정 실시예의 이점이다.
상기 적어도 하나의 검출기 요소는 복수의 검출기 요소를 포함할 수 있고, 이들의 검출 표면은 동일 평면에 평행하고 상기 여기 방사선이 광학 소자에서 수신되는 측면과 동일한 광학 소자의 측면이다. 복수의 검출기 요소의 검출 표면과 평행한 평면은 복수의 광학 소자 각각의 표면과 평행한 평면과 동일한 평면일 수 있다. 검출기 요소의 위치가, 여기 방사선과 발광 방사선을 분리시키는 것이 상당히 쉽게 실행될 수 있어서 그 결과 낮은 신호/잡음 비를 초래할 정도의 위치일 수 있다는 사실은 본 발명의 특정 실시예의 이점이다.
또한 상기 검출 시스템은 광학 소자로 입력된 적어도 하나의 여기된 샘플로부터의 발광을 적어도 하나의 검출기 요소 쪽으로 반사하도록 적응된 표면을 포함할 수 있다. 후자는 검출 효율을 추가적으로 증가하게 할 수 있다.
상기 검출 시스템은 또한, 입사하는 조명이 광학 소자를 거쳐 간 이후 상기 입사하는 조명을 상기 광학 소자로 다시 반사하기 위한 반사기를 포함할 수 있다. 후자는 검출 효율을 더 증가시키도록 할 수 있다.
상기 검출 시스템은 LAE(large-area electronics) 기술에 기초한 집적 디바이스일 수 있다. 예컨대 집적 회로 기술 또는 능동형 매트릭스 기술에 기초하여, 서로 다른 소자의 용이한 제조가 달성될 수 있다는 사실은 본 발명의 특정 실시예의 이점이다.
상기 검출 시스템은 또한 여기 방사선을 생성하기 위한 방사선 소스를 포함할 수 있다.
상기 검출 시스템은 초점 형성하기 위한 수단과 상기 방사선 소스로부터의 여기 방사선을 스캐닝하기 위한 수단을 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 적어도 하나의 샘플로부터 발광을 검출하기 위한 방법에 관한 것이고, 상기 방법은:
- 적어도 하나의 광학 소자의 외부 표면에 적어도 하나의 샘플을 제공하는 단계와,
- 상기 적어도 하나의 샘플을 여기하기 위해 상기 외부 표면 근처에 있는 상기 적어도 하나의 광학 소자의 외부에 순간 여기 필드를 생성하는 단계와,
- 상기 적어도 하나의 광학 소자에 입력되고 상기 광학 소자와 직접적으로 접촉하는 적어도 하나의 검출기 요소에 수집되는 상기 적어도 하나의 샘플로부터 발광을 검출하는 단계를
포함한다.
적어도 하나의 검출기 요소에서 상기 발광을 수집하는 상기 단계는 상기 광학 소자로 입력되는 적어도 하나의 샘플의 방사선의 지배적인 방출 방향으로 적응된 위치에서 상기 발광을 수집하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 검출 시스템을 제조하는 방법에 관한 것이고, 상기 방법은 제 1 표면에 입자를 결합시키도록 적응된 제1 표면을 갖는 적어도 하나의 광학 소자를 제공하는 단계와 적어도 하나의 광학 소자와 직접적으로 접촉하는 적어도 하나의 검출기 요소를 제공하는 단계를 포함한다.
상기 적어도 하나의 검출기 요소를 제공하는 단계는 LAE 기술을 이용하여 기판에 적어도 하나의 검출기 요소를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 특별하고 바람직한 측면이 동반하는 독립항과 종속항에서 기재된다. 종속항에서의 특징은 단지 청구범위에서 명시적으로 기재된 대로가 아니라 적절하게 상기 독립항 및 상기 종속항의 특징과 결합될 수 있다.
본 발명의 가르침은 예컨대 입자의 형태인 화학, 생물 또는 생화학적 분석체를 검출하는 효율적인 방법과 장치의 설계를 허용한다.
본 발명의 상기 그리고 다른 특성, 특징 및 이점은 예로서 본 발명의 원리를 예시하는 첨부 도면과 연계함으로 인해, 다음의 상세한 설명으로부터 명백해 질 것이다. 이러한 설명은 본 발명의 범위를 제한하지 않고 예의 목적으로만 주어진다. 아래에 인용된 참조번호는 첨부 도면에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 측면의 실시예에 따라 검출 시스템을 예시하기 위한 검출 시스템을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 광학 소자와 이의 환경 사이의 경계면과 평행한 쌍극자를 위한 광학 소자의 굴절률 함수로서 광학 소자에 방사된 부분 전력(fraction power)의 그래프.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따라 단일의 광학 소자를 통한 검출을 포함하는 검출 시스템을 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 특정 실시예에서 사용될 수 있는 바와 같이, 방출 쌍극자 샘플의 상이한 배향각에 대한 방출/전력의 필드각의 분포를 개략적으로 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따라 향상된 검출 효율을 갖는 검출 시스템을 개략적으로 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따라 발광을 위한 반사기를 포함하는 검출 시스템을 개략적으로 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따라 여기 방사선을 위한 반사기를 포함하는 검출 시스템을 간략하게 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따라 복수의 검출기 요소를 포함하는 검출 시스템을 간략하게 도시한 도면.
서로 다른 도면에서, 동일한 참조기호는 동일하거나 유사한 구성요소에 관한 것이다.
본 발명은 개별적인 실시예에 관해 그리고 특정 도면을 참조하여 설명될 것이지만, 본 발명은 이에 제한되지 않고 오직 청구범위에 의해서만 제한된다. 청구범위에서의 임의의 참조 기호는 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 설명되는 도면은 개략적일 뿐이며 비제한적이다. 이 도면에서, 구성요소 중 일부의 크기는 과장될 수 있고 예시적인 목적을 위해 일정한 비율로 도시되지 않는다. "포함하는"의 용어가 본 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 사용되는 경우에, 이는 다른 구성요소 또는 단계를 배제하지 않는다. 단수형태로 기재된 구성요소가 사용될 경우, 이것은 그 밖의 어떤 것이 구체적으로 기술되지 않는 한 복수의 구성요소를 포함한다.
또한, 상세한 설명과 청구범위에서의 제 1, 제 2, 제 3 등의 서수적인 용어는 유사한 구성요소를 구분하기 위해서 사용되며 반드시 순차적인 또는 연대순의 순서를 설명하기 위해서 사용되는 것은 아니다. 그렇게 사용되는 용어는 적절한 상황 아래에서 상호교환 할 수 있고 본 명세서에서 설명된 본 발명의 실시예는 본 명세서에서 설명되거나 예시된 순서와는 다른 순서에서 동작할 수 있는 것으로 이해될 것이다.
더욱이, 본 발명의 상세한 설명과 청구범위에서의 상단, 바닥, 기반 등의 용어는 설명의 목적으로 사용되지며 반드시 상대적인 위치를 설명하기 위해서 사용되진 않는다. 그렇게 사용되는 용어는 적절한 상황 아래에서 교체할 수 있고 본 명세서에서 설명된 본 발명의 실시예는 본 명세서에서 설명되거나 예시된 배향과는 다 른 배향에서 동작할 수 있는 것으로 이해될 것이다.
다음의 용어 또는 정의는 오로지 본 발명의 이해 도모를 위해 제공된다. 이러한 정의는 당업자에 의해 이해되는 것보다 더 작은 범위를 갖는 것으로 해석되어서는 안 된다. 입사 방사선은 특히 UV, 가시광, IR을 포함하는 임의의 종류의 전자기 방사선을 포함하도록 의도된다. 발광과 방출은 여기 소스에 대한 반응으로 일반적으로 생성되는 특히 형광, 라만(Raman) 산란 및 다른 방출을 포함하는 임의의 전자기 방사선을 포함하도록 의도된다. 집적 디바이스는 집적 반도체 프로세tm에 의해 형성된 디바이스, 또는 먼저 제조된 부품을 집적시키고 땜납(sloder), 접착제(glue) 또는 임의의 다른 수단을 이용한 부착에 의해 형성된 하이브리드(hybrid)와 같은 디바이스를 포함하데, 특히 임의 유형의 집적화(integration)를 포함하도록 의도된다. 집적 검출기는 집적 반도체 프로세tm에 의해 디바이스에 형성된 검출기 요소 또는 먼저 제조되고 그 다음 땜납, 접착제 또는 임의의 다른 수단에 의해 부착된 검출기 요소를 포함하데, 특히 임의 유형의 집적화를 포함하도록 의도된다.
본 발명에서, 감지를 위한 디바이스 및 방법은 일반적으로 방사선을 감지하도록 적응된다. 이러한 방사선은 표면으로부터 또는, 액체 내와 같은 체적 내의 임의의 위치로부터 발생할 수 있는데, 예컨대, 표면상의 고정된 입자뿐만 아니라 예컨대, 액체 샘플에 존재하고 표면에 접하지 않는 고정되지 않은 프로브(probe)로부터 발생할 수 있다. 그러므로 감지하기 위한 디바이스 및 방법은 예컨대 입자의 형태인, 화학, 생화학 또는 생물학적 분석체 중 임의의 것을 감지하거나 측정하기 위해 적응될 수 있다. 이러한 센서는 예컨대 실시간 폴리머라아제 연쇄 반응(PCR : polymerase chain reaction)을 위해 사용될 수 있다. 실시간 PCR에서, 형광을 발하게 라벨이 붙여진 프로브 또는 DNA 결합 형광 염료가 PCR 제품의 검출과 정량화를 위해 사용되기에, 정량적인 PCR이 실시간으로 실행되도록 허용한다. DNA 결합 염료는 특정 PCR 제품과 비-특정 PCR 제품 간의 구별을 허용하지 않지만, 형광을 발하게 라벨이 붙여진 핵산 프로브는 이들이 오직 특정 PCR 제품과 반응하는 이점이 있다. 실시간 PCR의 경우에, PCR 프리머(primer)는 일반적으로 이것이 신호 분자에 결합될 경우 방사하기 시작한다. 후자는 표면 또는 기판 상의 위치(site)에 결합되지 않고 샘플에서 발생할 수 있다. 대안적으로, 다른 어플리케이션, 가령 다른 형광 기반 감지 및/또는 정량화 기술에서, 프로브는 고정되거나 비-공유 결합 또는 공유 결합에 의해 상기 위치에 부착될 수 있다.
많은 다른 검사 방법이 사용될 수 있지만 실시간 PCR이 유리하게 본 발명의 구현에 채용될 수 있다. 실시간 PCR뿐만 아니라 고속 주기 실시간 PCR은 2001년에 Reischl, Wittwer, Cockerill, Springer Verlag의 "Rapid cycle real-time PCR", 특히 "Applications and Challenges of Real-Time PCR for the Clinical Microbiology Laboratory"를 제목으로 하는 장에서 설명된다. 상기 디바이스를 위한 다른 어플리케이션은 세기, 편광, 발광 수명을 포함하는 임의 유형의 발광 시금을 포함할 수 있다. 이러한 시금은 특히 셀-기판 접촉 영역, 표면 결합 평형, 표면 배향 분포, 표면 확산 계수 및 표면 결합 운동 비율의 특성을 기술하도록 사용될 수 있다. 이러한 시금은 또한 프로테아제, 키나아제 및 인산염과 같은 효소를 포함하는 단백질뿐만 아니라 단일의 뉴클레오티드 다형(SNR : single nucleotide polymorphism), 과 같은 다형을 갖는 핵산을 포함하는 핵산을 관찰하도록 사용될 수 있는데, 리간드(ligand) 결합 시금은 표면에 위치한 타깃(분자 또는 살아있는 셀)에 기초한다. 다른 예는 표면에 있는 살아있는 셀에 대한 기능적인 시금, 가령 리포터-겐 시금과 셀 내부의 칼슘 이온(intracellular calcium ion)과 같은 신호-변환 종을 위한 시금을 포함한다. 또한, 다른 예는 특히 상기 효소가 표면에 결합되거나 고정된 종에 반응하는 경우에 효소 시금을 포함한다.
상기 프로브는 임의의 적합한 분자 또는 분자들 예컨대, 항체 또는 이들의 결합 조각, DNA 또는 RNA, DNA 또는 RNA의 조각, 펩티드, 단백질, 탄수화물, 셀, 외부 또는 내부의 셀 막 또는 셀 소기관과 같은 셀 부분, 박테리아, 바이러스 등일 수 있다. 또한 상기 프로브는 이들의 결합 예컨대, 셀 단백질을 포함할 수 있다. 상기 프로브의 고정이 감지 디바이스 또는 방법에서 사용되는 경우, 프로브를 위한 위치의 표면은 상기 샘플의 고정을 허용하는데 유용한 특성을 획득하도록 취급될 수 있고 예컨대, 상기 위치 표면은 소수성 또는 친수성이 있도록 만들어 질 수 있다. 일반적으로 이러한 위치는 스폿(spot)과 같은 유생분자(biomolecule)를 증착시키거나 인쇄함으로써 생성될 수 있는데 이는, 상기 스폿이 건조할 때, 이 스폿은 방사선 검출기와 직접적으로 접촉해 있거나 또는 상기 방사선 검출기와 정렬되도록 하기 위해서이다. 상기 유생분자는 바람직하게 분석체 분자에 결합된 프로브이고, 분석체 분자의 존재는 결정되도록 의도된다. 생물학상의 분자 프로브를 기판의 표면에 접착하는 일반적인 방법은 당업자에게 알려져 있다. 예컨대, Muller and Nicolau, Springer에 의한 "Microrarray Technology and Its Application", 2005, 제2장 및 제3장을 참조한다. 상기 스폿 영역 또는 프로브 위치는 "픽셀"로 불릴 수 있다. 스폿 증착은 예컨대, 액체 샘플의 유생분자의 형태로 임의의 적합한 기술 예컨대, 접촉 또는 비접촉 프린팅, 마이크로 스폿팅, 솔리드 또는 분할된 핀 또는 퀼(quill) 프린팅, 피펫팅(pipetting) 또는 열, 솔레노이드 또는 피에조전기 잉크-젯 프린팅에 의해 이루어질 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 방사하기 위해 적응된 프로브는 일반적으로 다수의 방사선 검출기 위치의 어레이와 일렬로 정렬된다. 프로브를 포함하는 샘플은 다수의 방사선 검출기 위치의 어레이 및/또는 프로브가 고정될 수 있고 상기 방사선 검출기 위치의 어레이와 정렬될 수 있는 다수의 위치의 어레이와 정렬될 수 있다.
분석체 분자는 예컨대 DNA 또는 RNA, DNA 또는 RNA의 조각, 펩티드, 단백질, 탄수화물, 셀, 외부 또는 내부의 셀 막 또는 셀 소기관과 같은 셀 부분, 박테리아, 바이러스 등과 같은 검출될 필요가 있는 임의의 분자일 수 있다. 상기 결합된 프로브와 분석체 분자의 발광을 허용하기 위해, 상기 프로브 및/또는 분석체 분자는 예컨대 형광, 인광, 전자발광, 화학발광 등에 의해 발광을 제공하는 라벨을 포함하거나 라벨에 부착될 수 있다. 라벨이 붙여질 경우, 상기 프로브 또는 분석체 분자는 "가변성 광학 분자"로 설명될 수 있다. 일단 결합되면, 방사하는 프로브로부터의 광 방출이 변하는데 예컨대 정확한 파장의 방사선으로 여기될 경우 프로브가 화학발광을 방출하거나 형광을 방출할 수 있다. 예컨대, 전류와 같은 적절한 자극물의 공급을 통해 광 방출의 다른 형태 예컨대, 전자발광이 본 명세서와 함께 사용될 수 있다.
상기 샘플의 노출은 수동적으로 실행될 수 있거나 MEMS 디바이스 또는 마이크로 채널을 따라 유체를 위치로 그리고 위치 밖으로 몰아넣기 위한 마이크로 밸브를 이용하여 자동화될 수 있다. 필요할 경우, 상기 유체와 위치의 온도는 저항에 의해 정확하게 제어될 수 있다.
제 1 측면에서, 본 발명은 예컨대 입자의 형태인 생물학, 화학 및/또는 생화학적 분석체를 검출하기 위한 시스템에 관한 것이다. 상기 검출 시스템은 이에 의해 형광 라벨로 라벨이 붙여진 타깃 입자와 같은 발광 입자를 여기하기 위한 그리고 검출기 요소에서 순간 여기 필드를 생성하기 위해 사용된 광학 소자를 통해 발광을 검출하기 위한 순간 여기 필드를 생성하도록 적응된다. 다수의 필수적이고 선택적인 부품을 표시하는 상기 제 1 측면에 따른 검출 시스템의 개략적인 표현이 도 1에 표시된다. 본 발명의 제 1 측면에 따른 검출 시스템(100)은 적어도 하나의 광학 소자(102)을 일반적으로 포함한다. 상기 적어도 하나의 광학 소자(102)는 제 1 표면(104)을 일반적으로 포함하고, 순간 필드가 상기 적어도 하나의 광학 소자(102)의 바깥쪽에 생성되도록 입사 여기 방사선 빔(106)이 제 1 표면(104)에서 내부 전반사를 받도록 배향된다. 다시 말해서, 상기 광학 소자(102)는 일반적으로 입사 여기 방사선 빔(106)을 수신하고 상기 적어도 하나의 광학 소자(102)의 제 1 표면(104)에서 여기 방사선 빔(106)의 내부 전반사를 제공하기 위해 적응되기에, 상기 적어도 하나의 광학 소자(102)의 바깥쪽 제1 표면(104)의 근처에 순간 필드를 생성한다. 이러한 순간 필드는 일반적으로 적어도 하나의 샘플(108)을 여기하기 위해 사용된다. 순간 필드 여기의 사용은 이 순간 필드 여기가 여기 부피를 줄이고, 그 결과, 검출된 발광 응답 예컨대, 형광 신호를 위한 신호 대 배경 비율의 개선을 초래한다는 점에서 전파 필드 여기의 사용에 대비해 볼 때 이점이 있다.
검출 시스템(100), 더 상세하게는 적어도 하나의 광학 소자(102)는 그러므로 제 1 표면(104)의 근처에 샘플(108)을 수용하도록 적응될 수 있다. 상기 제 1 표면(104)은 형광 라벨에 의해 라벨이 붙여짐으로써 발광성을 갖는 예컨대, 타깃 입자와 같은 결합 샘플(108)을 위해 예컨대 적응될 수 있거나, 발광 입자는 제1 표면(104)에 근접하게, 예컨대 바람직하게는 여기 파장보다는 더 멀지 않은 거리를 두고, 더 바람직하게는 상기 제1 표면(104)으로부터 여기 파장의 1/3보다 더 멀지 않은 거리를 두고 놓인 유체에 있는 예컨대 결합되지 않은 샘플(108) 입자일 수 있다. 상기 순간 필드의 깊이는 얇은 금속 막과 같은 적합한 물질로 경계면을 예컨대 코팅함으로써 변경될 수 있다.
적어도 하나의 광학 소자(102)는 일반적으로 프리즘일 수 있다. 적어도 하나의 광학 소자(102)는 검출 시스템(100)에서 사용되는 여기 방사선 빔(106)에 대해 실질적으로 투명하고 또한 상기 순간 여기 필드를 사용하여 여기된 적어도 하나의 샘플(108)의 발광 응답에 대해 실질적으로 투명한 물질로 일반적으로 이루어질 수 있다. 오늘날 실행되는 복수의 시금에 있어서, 이러한 물질은 예컨대 유리, 융합된(fused) 실리카 또는 플라스틱일 수 있다. 상기 광학 소자(102)는 입사 광, 즉 여기 방사선 빔(106)이 내부 전반사되도록 모양을 지닌 임의의 광학 소자일 수 있다. 후자는 예컨대 다각형 모양의 프리즘을 또한 포함할 수 있다. 일반적으로 상기 검출 시스템(100)은 또한 적어도 하나의 검출기 요소(110)를 포함한다. 상기 적어 도 하나의 검출기 요소(110)는 예컨대 광학 소자(102)의 표면(112)과 직접적으로 접촉하는 것과 같이 광학 소자(102)와 직접적으로 접촉하여 위치된다. 상기 광학 소자(102)와 직접적으로 접촉하여 위치됨으로서, 낮은 굴절률을 갖는 층, 예컨대 대기층(air layer)이 상기 적어도 하나의 광학 소자(102)와 상기 적어도 하나의 검출기 소자(110) 사이에 전혀 존재하지 않는다는 의미일 수 있다. 일반적으로 본 명세서에서 물질은 상기 굴절률이 1.4보다 작은, 예컨대 1.33보다 작을 경우 낮은 굴절률을 갖는 것으로 간주된다. 적어도 하나의 광학 소자(102)와 적어도 하나의 검출기 요소(110) 사이의 경계면에서 실질적인 내부 전반사를 피하기 위해, 적어도 하나의 광학 소자(102)와 적어도 하나의 검출기 요소(110) 사이에 있는 층은, 존재할 경우, 적어도 하나의 광학 소자(102)의 굴절률보다 실질적으로 더 낮지 않은 굴절률을 가져야 한다. 상기 검출기 요소(110)는 검출될 발광이 실질적으로 내부 전반사되지 않도록 충분히 높은 굴절률을 갖는 투명한 접착제에 의해 광학 소자와 예컨대 직접적으로 접촉될 수 있다. 검출기 요소(110)와 광학 소자(102) 사이의 직접적인 접촉은 실용적인 관점에서 보기에 덜 바람직하더라도 지수에 매칭하는 유체를 이용하여 또한 획득될 수 있다. 상기 적어도 하나의 검출기 요소(110)는 적어도 하나의 샘플에 의해 방출된 전자기 방사선을 검출하기에 적합한 임의의 검출기 요소일 수 있다. 상기 검출기 요소는 다이오드와 같은 광-검출기, 행 검출기 또는 m x n의 2차원 검출기와 같은 픽셀화된(pixelated) 검출기, 일렬의 광-검출기 등 일 수 있다. 본 발명의 제1 측면에 따른 검출 시스템(100)에서, 그러므로 샘플의 발광 검출은 적어도 하나의 광학 소자(102)를 통해 이루어진다. 상기 프리즘을 통해 검출 하는 것은 또한 앞에서 설명된 반사 문제 및 검출 경로에서의 다른 손실을 상당히 해결한다. 적어도 하나의 광학 소자(102)의 물질 선택의 영향은 적어도 하나의 광학 소자(102)로 입력되는 발광 방사선의 양에 강하게 영향을 미치므로 따라서 검출에 이용될 수 있는 발광 방사선의 양에 영향을 준다. 도 2는, 상기 입자 예컨대 쌍극자 이미터에 상응하는 라벨이 붙여진 타깃 입자를 결합하는 광학 소자의 지수를 증가시키면 50% 이상의 상기 광학 소자(102)로 입력되는 부분 전력의 증가를 제공할 수 있다는 사실을 보여준다. 도 2에서, 상기 광학 소자(102)보다 1nm 위에 있는 평면 내에(in-plane) 배향된 쌍극자로부터 입력되고 물로 둘러싸인 발광이 예로서 도시된다. 예시의 목적으로 도시된 결과는 600nm의 파장에 대해 제한된 구성요소 방법으로 실행된 계산에 기초한다.
광학 소자(102)와 직접적으로 접촉하는 검출기 요소(110)를 위치시킴으로써 획득되는 이점은, 큰 내부 전반사각이 일반적으로 광학 소자/검출기 표면에 존재하기 때문에 광학 소자(102)로부터 검출기 요소(110)로 출력되는 발광량이 상당히 높다는 것이다. 상기 내부 전반사에 대한 각은, 더 적은 발광을 야기하는 예컨대, 광학 소자/대기 표면이 존재하는 경우에 광이 광학 소자(102)에서 내부 전반사에 의해 포획되어서 더 많은 광이 검출기 요소(110)로 출력되는 것보다 일반적으로 더 크다. 그러므로 후자는 낮은 굴절률 층, 예컨대 대기층이 검출기 요소(110)와 적어도 하나의 광학 소자(102) 사이에 존재하는 경우일 때보다 더 높은 검출 효율을 초래한다.
또한 일반적으로 검출 시스템(100)은 여기 방사선 빔(106)을 생성하기 위한 방사원(irradiation)(114)을 포함할 수 있다. 상기 방사원(114)은 샘플(108)을 여기 하도록 허용하는 임의의 전자기 방사선을 생성할 수 있다. 상기 방사원(114)은 예컨대 광 방출 다이오드, 레이저 또는 임의의 다른 적합한 방사원일 수 있다. 상기 방사원(114)은 검출 시스템(100)의 일부일 수 있거나 상기 검출 시스템(100) 외부에 존재할 수 있다. 와이드 필드 여기와 초점이 형성된/폭이 좁은 빔에 의한 여기 둘 다는 스캐닝 빔 기술을 이용한다. 초점이 형성된/폭이 좁은 빔에 의한 여기는 감소된 여기 부피와 그로인해 향상된 SNR의 장점이 있다. 가능한 배열은 매칭된 여기 스폿/소스 어레이를 갖는 예컨대 2차원의 광학 소자 어레이일 수 있다. 상기 어레이를 이동시킴으로써, 사용자는 예컨대 다른 부착층(adhesion layer)을 갖거나 다른 타깃 입자를 병렬식으로 결합하도록 적응된 각각 다른 프리즘을 시험할 수 있다. 후자는 멀티플렉싱 타입을 허용한다.
또한 선택적으로 상기 검출 시스템(100)은 상기 여기 방사선 빔을 유도하고 상기 여기 방사선 빔의 초점을 형성시키거나 및/또는 이를 필터링하기 위한 제 1의 추가적인 광학 소자(116)를 포함할 수 있다. 일반적으로 이러한 추가적인 광학 소자(116)는 렌즈, 미러 및/또는 2색 필터(dichroic filter)일 수 있다. 상기 검출 시스템(100)은 광학 소자(102)와 직접 접촉하는 또는 적어도 하나의 검출기 요소(110)와 직접적으로 접촉하고 있는 제 2의 추가적인 광학 소자(118)를 또한 포함할 수 있다. 상기 제 2의 추가적인 광학 소자(118)는 예컨대 여기 방사선으로부터의 직접적인 입사로부터 검출기 요소(110)를 차폐시키기 위한 차폐(shielding) 구성요소를 포함할 수 있다. 상기 제 2의 추가적인 광학 소자(118)는 예컨대 검출기 요소(110)로 발광을 추가적으로 유도하기 위한 반사 구성요소 또는 광학 소자(102)로 입력되는 생성된 발광으로부터 여기 방사선을 분리시키기 위한 2색 필터를 또한 포함할 수 있다.
또한 상기 검출 시스템(100)은 여기 방사선 빔(106)의 초점을 형성하기 위한 초점 형성 수단(120)과 여기 방사선 빔(106)을 스캐닝하기 위한 스캐닝 수단(122)을 선택적으로 포함할 수 있다. 본 발명의 제 1 측면에 따른 실시예에서, 검출이 상기 여기 방사선 빔(106)을 스캐닝함으로써 실행될 수 있거나 와이드 에어리어 여기가 실행될 수 있다.
또한 상기 검출 시스템(100)은 적합한 방식으로 예컨대 전용 하드웨어 또는 소프트웨어를 통해 구현될 수 있는 제어 및 분석 회로(124)를 포함할 수 있다. 이것은 예컨대 적합하게 프로그래밍된 컴퓨터, 마이크로컨트롤러 또는 마이크로프로세서와 같은 임베디드 프로세서, PAL, PLA 또는 FPGA과 같은 프로그램 가능한 게이트 어레이 등일 수 있다. 상기 제어 및 분석 회로는 출력 디바이스(124)에 출력을 제공할 수 있다.
본 발명의 특정 실시예에서 초점이 형성된 빔과 다중-스폿 여기를 이용하는 광범위 스캐닝이 실행될 수 있지만, 기술의 공간 해상도는 또한 적어도 하나의 광학 소자의 제 1 표면의 서로 다른 위치에서 다른 발광 입자의 공간 구별 검출에 기초하여 본질적으로 증가될 수 있다. 이것으로서 특정 방향으로 발광성 방사선을 방출하는 발광성 입자의 미리 결정된 방출 패턴을 일반적으로 이용할 수 있다.
상기 발광성 입자를 둘러싸는 광학 소자(들)와 매체 사이의 경계면에 있는 여기 영역은 프리즘의 크기와 검출기(들)로 막힌 부분에 의해 국한된다. 불연속 검출기 어레이 상단에 있는 큰 프리즘의 경우, 각각의 검출기는 매체와 프리즘 사이의 경계면의 특정 영역에 따라 정렬된다. 대안적인 배열은 각각의 프리즘이 전용 검출기를 갖도록 하기위해 불연속 검출기 어레이 상단에 있는 프리즘 어레이를 수반한다. 양쪽 경우에서, 사용자는 형광의 공간적으로 분해된 측정을 행할 수 있는데, 여기서 검출기 치수 또는 프리즘 치수는 공간 분해능을 제한한다. 상기 공간 해상도가 회절 한도보다 충분히 높으며 오히려 약 1.0 내지 100 미크론이라는 것에 주의해야 한다.
본 발명의 제 1 측면은 다수의 실시예에 의해 예로서 더 예시될 것이고, 본 발명은 이에 국한되지 않는다.
제 1 측면에 따른 제 1 실시예에서, 본 발명은 위에서 설명된 바와 같이 검출 시스템(100)에 관한 것이고, 상기 적어도 하나의 광학 소자(102)는 단일의 광학 소자(102), 예컨대 단일의 프리즘이다. 상기 검출 시스템(100)이 단일의 광학 소자(102)와 접촉하고 있는 단일의 검출기 요소(110)를 또한 포함하는데 이는, 상기 광학 소자(102)를 통해서 발광의 검출이 사용되도록 하기 위해서이다. 이에 의해 광학 소자는 상기 검출기 요소(110)의 상단에 적어도 부분적으로 위치하게 된다. 이러한 검출기 요소(110)는 픽셀화된 검출기일 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 예시적인 검출 시스템(150)의 개략도가 도 3에 도시된다. 도 3에 도시된 예시적인 검출 시스템(150)은 프리즘과 같은 광학 소자(102)의 저부와 같은 제 2 표면(112)을 통한 바닥으로부터의 그리고 저부와 같은 상기 제2 표면(112)과 본질적으로 수 직인 여기 방사선으로 조명된다. 상기 여기 방사선의 입사 방향이 제2 표면(112)에 본질적으로 수직인 방향에 국한되지 않는다는 것과 다른 입사 방향이 또한 사용될 수 있다는 것에 주의해야 한다. 상기 검출기 요소(110)는 광학 소자(102)의 동일 측면에 위치되지만, 여기 방사선이 검출기 요소(110)를 지나가도록 위치의 이동이 있다. 다시 말해서, 상기 검출기 요소(110)는 프리즘과 같은 광학 소자(102)의 저부 면과 같은 제2 표면(112)에 또한 위치된다. 상기 검출기 요소(110)는 여기 방사선이 검출기 요소(110)에 의해 직접적으로 검출되는 것을 피하기 위해 즉, 광학 소자(102)로 들어가지 않고 아래로부터 차폐된다. 저부와 같은 제2 표면(112)에 대한 프리즘의 제1 표면(104)의 각(β)은 광학 소자(102)와 매체(152) 사이의 경계면에 대한 임계각(critical angle)보다 더 크게 선택될 수 있는데, 이는 프리즘과 같은 광학 소자(102)의 저부와 같은 제2 표면(112)에서 수직으로 입사하는 여기 방사선은 광학 소자(102)/매체(152) 경계면에서 내부 전반사되어 상기 광학 소자(102)/매체(152) 경계면 근방에 순간 필드 여기를 생성하기 위한 것이다. 1.881보다 큰 굴절률을 갖는 광학 소자(102)와 1.33의 굴절률을 갖는 매체(152)가 전제되는 본 예에서, 상기 제1 표면(104)에서의 내부 전반사의 임계각(즉, 내부 전반사가 발생하도록 요구되는 최소각)은 45도 보다 크다. 그 결과로서, 제2 표면(112)과 제1 표면(104) 간의 각(β)은 대략 45도로 설정될 수 있는데, 이는 제2 표면(112)에 실질적으로 평행하게 통과하는 내부 전반사되는 여기 방사선을 초래한다. 후자는 특수한 경우이고 광학 소자(102)의 굴절률에 의존한다는 점에 주목해야한다. 그러므로 상기 여기 방사선은 제3 표면(154)에서 광학 소자(102)의 밖으로 출력된다. 물론 상기 프리즘은 다른 표면과 모양을 가질 수 있다. 예컨대, 루미노포어(luminophore)/비드(bead)라고도 불리는 발광성 샘플 입자(108)의 경우에, 이 입자는 광학 소자(102)/매체(152) 경계면의 근처에 있으며 예컨대, 발광성 샘플 입자가 제1 표면에 결합되는 경우, 이는 순간 필드를 경험한다. 이 결과에 따른 형광은 상기 광학 소자(102)와 매체(152) 둘 다로 방사된다. 도 2에서 예시된 바와 같이 광학 소자(102)의 굴절률의 적절한 선택으로, 더 많은 전력이 상기 매체(152)로 방사되기 보다는 프리즘과 같은 광학 소자(102)로 방사된다.
제1 측면의 제2 실시예에서, 본 발명은 위에서 설명된, 예컨대 제1 실시예에서 설명된 바와 같이 동일한 특징과 동일한 이점을 포함하는 검출 시스템에 관한 것이지만 이에 국한되지 않으며, 또한 여기에서 적어도 하나의 광학 소자(102)의 제1 표면(104)과 제2 표면(112) 사이의 각은 상기 발광 입자의 방사선 대부분이 광학 소자(102)로 유도되는 쪽으로 적응된다. 예컨대, 본 발명은 이에 국한되지 않고, 상기 발광 입자는 쌍극자 방사체로 간주된다. 이러한 쌍극자 방사체의 전형적인 방출 패턴은 (0°로 표시된) 쌍극자 방사선의 평면 밖으로의(out-of-plane) 배향을 위한 쌍극자 방출에 대한 에너지의 먼(far) 필드각 분포에 관한 극성도(polar plots)을 예시한 도 4에서 도시되고, 이에 의해 상기 방사선은 경계면의 법선에서 멀리, 즉 예컨대 전형적으로는 임계각 정도의 큰 각에서 측면 로브(lobe)를 가지며 집중된다. (90°로 표시된) 상기 쌍극자의 평면 내의 배향을 위해, 상기 방사선은 경계면의 법선 주변에 더 많이 응집된다.
제1 표면(104)과 제2 표면(112) 사이의 각(β)을 적절히 선택함으로써, 광학 소자(102)/매체(152) 경계면의 임계값 보다 다소 큰 각에서 방사선은 제2 표면(112)과 본질적으로 평행하거나 제2 표면(112)과 본질적으로 직각인 배향을 갖는다. 이에 의해 상기 방사선 각은 광학 소자(102)/매체(152) 경계면의 법선에 관해 표현된다. 이러한 적절한 선택은 광학 소자(102)/매체(152) 경계면의 임계각보다 다소 큰 광학 소자의 제1 표면(104)과 제2 표면(112) 사이의 각을 선택하는 것일 수 있다. 이렇게 하여, 광학 소자(102)로 입력되는 방사선의 상당 부분은 모든 쌍극자 배향을 위해 검출기에 이른다. 나머지 반은 일반적으로 제2 표면(112)과 본질적으로 평행하게 전파된다. 광학 소자(102)로 입력되었던 적어도 하나의 샘플(108)의 발광의 상당 부분은 적어도 하나의 광학 소자로 들어온 발광의 적어도 40%일 수 있고, 바람직하게는 적어도 하나의 발광 소자로 들어온 발광의 적어도 45%일 수 있으며, 더 바람직하게는 적어도 하나의 발광 소자로 들어온 발광의 적어도 50%일 수 있다. 적어도 하나의 샘플의 방출은 예컨대, 상기 광학 소자(102)로 입력되는 발광의 상당 부분이 예컨대, 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이 평면 밖으로의 배향으로 쌍극자 방출을 하기 위한 경우인 제1 표면(104)의 법선, 즉 광학 소자/매체 경계면에 관하여 각(α) 미만으로 방출될 정도일 수 있다. 그 다음 일반적으로 바람직하게 적어도 하나의 광학 소자의 제2 표면은 쌍극자 방사선의 대부분이 유도되는 쪽으로의 각보다 약간 더 큰, 예컨대 δ°인 제1 표면과의 각을 만들 수 있다. 그러므로 각(β)은 예컨대 각(α)보다 더 큰 각(α+δ)일 수 있으며, 상기 각(α+δ)은 예컨대 각(α)보다 더 큰 5° 내지 35° 사이이고, 예컨대 각(α)보다 더 큰 10° 내지 30° 사이이고, 예컨대 각(α)보다 더 큰 15° 내지 25° 사이이고, 예컨대 각(α)보다 더 큰 약 20°이다. 도 4로부터, 평면 내의 배향으로부터 평면 밖으로의 배향의 범위를 갖는 쌍극자 배향에 대해, 방사선의 상당 부분이 (쌍극자의 평면 내 배향에 대한) 제1 표면(104)에 본질적으로 수직인 각과 제1 표면(104)과 매체(152) 간의 경계면에서의 내부 전반사 각보다 약간 더 큰 각 사이에 존재하는 것으로 결론을 내릴 수 있다. 예컨대 10° 내지 30°사이, 가령 15° 내지 25° 사이의 각, 즉 약 20°인 각(δ)을 적절하게 선택함으로써, 사용자는 광학 소자(102)로 방사되는 약 50%의 방출이 검출 구성요소(110) 쪽으로 유도되도록 배열을 갖는다. 예컨대 구성요소(102)가 1.881보다 약간 더 큰 굴절률을 갖고 매체(예컨대, 물)가 1.33의 굴절률을 가질 경우에, 방사선의 상당 부분은 제1 표면(104)의 법선에 관하여 -45도 내지 +45도 사이에 존재한다. 20°의 각(δ)을 선택함으로써 광학 소자(102)로 방사되는 약 50%의 방출은 {제2 표면(112)의 법선에 관하여} 0 내지 65도의 범위에서 각을 갖는 검출 소자(110) 쪽으로 유도된다.
광학 소자의 외형을 결정하기 위한 광학 소자로 입력되는 방사선의 지배적인 방사선 방향이 고려됨으로써, 적어도 발광의 일부는 임계각으로부터 떨어져서 검출기 요소로 입사될 수 있으므로 증가된 검출 효율을 초래한다.
제1 측면에 따른 제3 실시예에서, 본 발명은, 모든 상기 실시예에서 설명된 바와 같이, 동일한 특징과 동일한 이점을 포함하는 검출 시스템에 관한 것이지만, 또한 추가적인 광학 구성요소가 제공되어 검출 효율을 증가시킨다. 일반적으로 이러한 추가적인 특징은 검출기 요소에 의해 직접적으로 검출되지 않은 발광의 일부를 유도하거나 또는 적어도 제2 시간 동안 제1 표면으로 여기 방사선을 다시 유도 하기 위한 반사기를 포함한다. 이러한 검출 시스템의 일부의 예가 오직 도 6에서 예시의 목적으로 도시된다. 도 6은 제2 표면(112)에 관해 제1 표면(104), 예컨대 제1 빗변과 동일한 각(β)을 갖는 제3 표면(202), 예컨대 제2 빗변을 갖는 프리즘과 같은 검출 시스템(200)을 도시한다. 이에 의해 제3 표면에 저부와 같은 제2 표면(112)에 실질적으로 평행하게 입사되는 방출(B)을 상기 제2 표면(112)으로 반사하기 위한 반사기(204)가 상기 제3 표면(202)에 제공된다. 제1 표면(104)에서 반사되고 검출기 요소(110) 쪽으로 유도된 여기 방사선을 실질적으로 억제하기 위해, 일반적으로 상기 반사기(204)는 여기 방사선, 예컨대 여기 방사선 그 자체와 동일한 파장을 갖는 방사선을 상기 적어도 하나의 검출기 요소(110)로 실질적으로 반사하지 않는 2색 반사기(dichroic reflector)이다. 그러므로 현재 예에서, 상기 검출 디바이스(200)는, 입사하는 발광 방사선(B)이 적어도 하나의 검출기 요소(110)의 방향으로 그리고 반사기(204), 바람직하게 2색 반사기를 제공함으로써 반사되도록 하기위해, 적어도 하나의 광학 소자(102)의 제3 표면(202)을 배향함으로써 적어도 하나의 검출기 요소(110)로 발광 방사선을 유도하도록 적응된다. 이러한 반사기(204)는 적어도 하나의 광학 소자(102)의 제3 표면(202)을 반사층 또는 층의 스택으로 코팅하거나 또는 반사 필름을 제3 표면(202)에 제공하거나 또는 반사 구성요소를 적어도 하나의 광학 소자(102)의 제3 표면(202)에 부착시킴으로써 예컨대 획득될 수 있다. 상기 특정 코팅 또는 일반적으로 사용되는 물질은 사용되는 여기 파장(들)과 획득되는 발광 파장(들)에 의존할 것이다. 대안적으로, 상기 추가적인 광학 구성요소는 도 7의 검출 시스템(220)에서 예로서 도시된 바와 같이 적어도 하 나의 광학 소자(102)의 제1 표면(104) 쪽으로 여기 방사선을 다시 유도하도록 적응될 수 있다. 제3 표면(202)에서 여기 방사선을 반사하도록 적응된 반사기가 제공되고, 제1 표면(104)에서의 반사 이후에 여기 방사선을 수신하는 상기 제3 표면(202)은 여기 방사선이 적절한 각도 하에서 적어도 하나의 광학 소자(102)의 제1 표면(104)으로 반사되도록 배향된다.
제1 측면에 따른 제4 실시예에서, 발명은, 모든 상기 실시예에서 설명된 바와 같이, 동일한 특징과 동일한 이점을 포함하는 검출 시스템에 관한 것이지만, 여기서 적어도 하나의 광학 소자(102)는 복수의 광학 소자이다. 후자는 예로서 도 8에 도시된다. 복수의 광학 소자는 예컨대 복수의 프리즘일 수 있다. 복수의 프리즘은 1차원 또는 2차원 프리즘 어레이일 수 있다. 이러한 경우에 선택적으로 상기 여기 방사선을 반사하거나 흡수하도록 적응된 반사기 또는 불투명한(non-transparent) 물질이 크로스토크(cross-talk)를 피하기 위해 발광성 입자의 결합이 전혀 없는 프리즘의 측면에 적용될 수 있다. 제1 프리즘에 있는 여기 광 또는 형광은 제2 프리즘으로 일부 입력될 수 있어서 크로스토크로 간주될 수 있다. 도 7에서 도시된 바와 같이 반사기가 또한 검출 효율을 개선시키기 때문에 불투명한 코팅을 사용하는 것보다 반사기를 사용하는 것이 바람직하다. 더욱이, 생성된 발광이 이웃하는 광학 소자로 입력되는 것을 막기 위해 선택적으로 또한 이중 코팅이 적용될 수 있다. 또 다시 반사기 또는 불투명한 물질이 사용될 수 있지만, 상기 생성된 발광을 위해 반사기를 적용한다면 광학 소자 쪽으로 상기 발광을 다시 유도하도록 허용할 수 있고, 상기 발광이 광학 소자 쪽으로 입력되어 검출되는 가능성을 제공할 수 있다.
다시 말해서, 광 차폐물이 예컨대 다른 발광 입자들 사이에서 크로스토크를 막기 위해 샘플에 자유로이 위치되거나 결합 위치(binding site)에 고정된 이웃하는 발광 입자로부터 광을 차폐시키도록 적용될 수 있다. 상기 광 차폐물은 스폿을 위한 위치에 맞춰 또는 이에 무관하게 정렬된 검출기를 제공하기 위해 검출기의 사용과 결합될 수 있다.
복수의 광학 소자 중 각각의 광학 소자는 단일의 검출기 요소와 결합하여 사용될 수 있거나, 다수의 광학 소자는 결합된 검출기 요소와 사용될 수 있거나 다수의 검출기 요소는 각각의 광학 소자와 결합하여 사용될 수 있다.
복수의 광학 소자는, 상기 광학 소자 각각의 표면이 공동 평면에 평행하도록 위치될 수 있다. 복수의 광학 소자는 상기 평면에 실질적으로 수직을 이루는 여기 방사선을 수신할 수 있다. 이것은 동시적이거나 및/또는 균일한 방사선을 초래할 수 있다. 일반적으로, 상기 서로 다른 검출기의 검출 표면은 상기 평면에 평행할 수 있고 여기 방사선이 수신되는 표면과 동일한 표면에 위치될 수 있다. 이리하여, 상기 여기 방사선과 발광 방사선은 실질적으로 쉽게 분리될 수 있어서, 낮은 신호 대 잡음 비를 초래한다.
추가적인 실시예에서, 본 발명은, 위에서 설명된 것과 동일한 특징과 동일한 이점을 포함하는 위에서 설명된 검출 시스템에 관한 것이지만, 여기서 또한 상기 검출 시스템은 집적 디바이스이다. 다시 말해서, 어플리케이션에 요구되는 민감도(sensitivity)에 적합하도록 하거나 다른 고려의 대상, 가령 비용, 검출 속도, 내구성 등에 적합하도록 하기 위해서 예컨대 집적 반도체 프로세스에 기초한 LAE 기술, 더 바람직하게는, 능동형 매트릭스 기술 또는 다른 집적 검출기 기술을 이용하여 상기 검출 시스템 또는 적어도 검출기 요소가 제공된다. 일반적으로 유리상의 a-Si와 같은 비결정의 실리콘(a-Si:H), 저온의 폴리-실리콘(LTPS) 또는 유기 기술이 적용될 수 있다. 전통적인 광범위 전자(LAE : large area electronics) 기술은 값 싼 기판이며 광학 검출에 대해 투명하다는 유리에 전자적인 기능을 제공한다. 투명성을 갖는 광학 검출에 대한 이점을 갖는다. 능동형 LAE 폴리-Si 또는 a-Si 기판은 이러한 어플리케이션을 위해 제안됨으로써, 어느 샘플 스폿이 외부의 광-검출기를 사용하지 않고 방출하고 있는지를 검출한다. 광-다이오드 또는 광-TFT 검출기를 통상의 어드레싱 TFT 및 회로와 함께 (적은 추가 비용으로 또는 추가 비용 없이) 집적시키는 표준 LAE 기술이 사용될 수 있다. 몇몇의 실시예는 기판에 집적된 a-Si 광다이오드(또는 광-TFT)를 가질 수 있다.
TFT, 다이오드 또는 MIM(metal-insulator-metal : 금속-절연체-금속)은 능동형 구성요소로서 사용될 수 있다. 상기 능동형 매트릭스 기술은 많은 디스플레이 효과의 구동을 위한 평판 디스플레이, 예컨대 LCD, OLED 및 전기영동 디스플레이의 분야에서 사용된다. 이는 일회용 생화학적 모듈을 제조하는 비용 효율이 높은 방법을 제공한다. 이것은, 바이오칩 또는 유사 시스템이 다수의 소자를 포함할 수 있기 때문에 유리한데, 상기 소자의 개수는 상기 디바이스가 더 효율적이고 더 다기능적임에 따라 증가할 것이다. 상기 검출기는 n-타입 및 p-타입 박막 트랜지스터(TFT) 둘 다를 포함하는 능동형 판에 집적된 채 예컨대 구현될 수 있다. 이것은 검출기와 함께 어드레싱 트랜지스터와 저장 커패시터의 능동형 매트릭스를 포함하는 기본적인 어레이의 일부일 수 있다. 상기 커패시터는 광이 긴 프레임 기간 시간주기 동안 통합되어서 판독되도록 한다. 이것은 또한 다른 회로(가령, 상기 구동의 통합, 전하 통합 및 판독 회로)가 추가되도록 한다. 상기 검출기는 단지, 오프-상태에서 예컨대 게이트-바이어스된 제어 전극을 이용하여 바이어스된 박막 트랜지스터(TFT) 또는, 이 TFT와 동일한 얇은 반도체 막에 만들어진 측면 다이오드 또는, 제 2의 더 두꺼운 반도체 층으로부터 형성된 수직 다이오드일 수 있다. TFT 또는 측면 다이오드가 광 검출기로서 사용될 경우, 추가 비용이 전혀 들지 않는다. 그러나 양호한 민감도를 위해 수직의 a-Si:H NIP 다이오드가 사용될 수 있고, 이것은 상기 어드레싱 TFT 및 회로에 집적될 필요가 있다. 이러한 방식은 둘 다 a-Si:H TFT 기술로 이미 구현되었다.
상기 광학 소자는 광학 소자의 어레이와 같은 하나 이상의 광학 소자, 가령 프리즘을 상기 검출기 요소가 제공되는 기판의 표면에 접착하거나 또는 진공 접합(vacuum bonding)과 같이 접합함으로써 검출 디바이스에 일반적으로 병합될 수 있다. 후자는, 상기 검출 디바이스의 표면에 광학 소자가 연결되는 표면을 고르기 위한 평면화 층(planarisation layer)이 제공된 이후에 일반적으로 실행될 수 있다. 반사기 구성요소를 병합하기 위한 다른 대안은 검출기 요소가 제공되는 기판의 표면에 유리 또는 유기 폴리머 물질과 같은 투명 물질 층 또는 판을 접착하거나 또는 진공 접합(vacuum bonding)과 같이 접합함으로써 생길 수 있다. 그 다음 상기 층 또는 판은 예컨대 프리즘과 같은 광학 소자를 안에 형성하기 위해 에 칭(etching) 또는 레이저 프로세싱(laser processing)을 실행함으로써 처리될 수 있지만, 이에 국한되지 않는다. 대안적으로, 상기 층 또는 판은 미리 처리될 수 있다.
제 2 측면에 있어서, 본 발명은 또한, 제 1 측면의 실시예에서 설명된 바와 같이 검출 시스템을 제조하는 방법에 관한 것이다. 제조 방법은 상기 광학 소자(들)를 형성하는 단계와 이 광학 소자에 검출기(들)를 형성하는 단계를 갖는다. 상기 광학 소자와 검출기는 공통 기판 내에/상에 형성될 수 있다. 그러므로 이러한 방법은 일반적으로 제1 표면에 입자를 결합하기 위해 적응된 제1 표면을 갖는 적어도 하나의 광학 소자를 제공하는 단계와 적어도 하나의 광학 소자와 직접적으로 접촉하는 적어도 하나의 검출기 요소를 제공하는 단계를 포함한다. 이로써 '직접적으로 접촉하여'가 의미하는 바는, 대기 층(air layer)과 같은 낮은 굴절률 층이 상기 검출기 요소와 상기 광학 소자 사이에서 전혀 존재하지 않는다는 것이다. 일반적으로 기판에 검출기 요소를 제조하기 위해서 LAE 기술이 사용될 수 있다. 후자는, 검출기 요소가 이 어플리케이션에 요구되는 민감도(sensitivity)에 적합하도록 하거나 다른 고려의 대상, 가령 비용, 검출 속도, 내구성 등에 적합하도록 하기 위해서 능동형 매트릭스 기술 또는 다른 집적 검출기 기술에 기초할 수 있음을 의미한다. 일반적으로 유리상의 a-Si와 같은 비결정의 실리콘(a-Si:H), 저온의 폴리-실리콘(LTPS) 또는 유기 기술이 적용될 수 있다. 전통적인 광범위 전자공학(LAE : large area electronics) 기술은 값 싼 기판이며 광학 검출에 대해 투명하다는 이점을 갖는 전자적인 기능을 제공한다.
순간 여기 필드를 생성하는 광학 소자를 통한 검출이 적용됨으로서, 추가적인 커버 판을 이용해야 할 필요성을 피하도록 허용한다는 사실은 본 발명에 따른 실시예의 이점이다. 일반적으로 이러한 커버 판은, 샘플로부터 검출될 수 있는 최대로 허용 가능한 방출 각이 상기 커버 판에 입력되지 않는 발광 또는 상기 커버 판에 획득된 발광을 야기하는 발광의 내부 전반사로 인해 심각하게 제한된다는 것을 의미한다. 본 발명에 따른 실시예는 이러한 문제로부터 어려움을 당하지 않는다.
형광성 라벨이 붙여진 입자와 같은 발광 입자의 순간 필드 여기를 위한 쉬운 방식이 획득된다는 사실은 본 발명의 특정 실시예의 이점이다. 상기 제안된 방식은 일부의 경우에 (알려진 배열과 비교해 볼 때) 상기 여기를 위한 더 간단한 배열을 제공할 수 있다.
집적 검출기, 가령 디스플레이에서 흔히 사용되는 능동형 매트릭스 기술에 기초한 검출기가 사용될 수 있다는 것이 본 발명의 특정 실시예의 이점이다. 후자는, 검출 경로에 있는 경계면에서의 내부 전반사로부터 부정적인 효과가 줄어들 수 있기 때문에 검출 효율을 증가시킬 수 있다.
본 발명을 구체화하는 검출 방법 및 시스템의 목적을 달성하기 위한 다른 배열은 당업자에게 명백해 질 것이다.
바람직한 실시예, 구체적인 구조 및 구성뿐만 아니라 물질이 본 발명에 따른 디바이스를 위해 본 명세서에서 설명되더라도, 형태 및 세부사항에서 다양한 변화 또는 수정은 본 발명의 범위와 사상에서 벗어나지 않고 이루어질 수 있다고 이해될 것이다. 예컨대, 상기 설명에서는 검출 시스템이 설명되었으나, 본 발명은 또한 생물, 화학 또는 생화학적인 입자를 검출하는 방법에 관한 것이다. 이로써 상기 방법은 일반적으로 적어도 하나의 샘플을 프리즘과 같은 적어도 하나의 광학 소자의 외부 표면에 제공하는 단계를 포함한다. 일반적으로 후자는 샘플 또는 액화된 샘플을 적어도 하나의 광학 소자의 표면에 접촉시키고 이 샘플의 타깃 입자와 상기 표면을 결합시킴으로써 이루어질 수 있고, 이로써 상기 타깃 입자는, 이들이 여기성 형광성 라벨을 이용하여 라벨이 붙여질 수 있는 것과 같이, 일반적으로 발광 능력을 갖는다.
샘플을 제공하기 위한 대안적인 예는 상기 외부 표면을 따라 샘플을 유도함으로써 적어도 하나의 소자의 외부 표면에 상기 샘플을 접촉시키는 것일 수 있다. 적어도 하나의 샘플이 제공된다면, 순간 여기 필드가 상기 샘플을 여기해서 발광을 생성하기 위해 외부 표면에 근접한 광학 소자 밖에 생성될 수 있다. 순간 여기 필드의 이러한 생성은 적어도 하나의 광학 소자에서의 내부 전반사로 여기 빔을 가져옴으로써 실행될 수 있다. 상기 여기된 샘플로부터 생성된 발광은 광학 소자를 통해 수집되는데 즉, 적어도 하나의 샘플로부터의 발광이 적어도 하나의 광학 소자로 입력되어 검출기 요소에 수집된다. 이로써 상기 검출기 요소는 적어도 하나의 광학 소자와 직접적으로 접촉한다. 후자는 더 큰 검출 효율을 허용한다. 광학 소자의 표면의 배향과 검출 위치는 적어도 하나의 샘플의 방출의 검출을 최적화하도록 적응될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 예컨대 생물학, 화학 또는 생화학적 입자를 감지하기 위한 방사선 검출에 이용가능 하다. 더 상세하게, 본 발명은 샘플로부터 발광(luminescence)을 검출하는 방법 및 시스템에 이용가능 하며, 이러한 디바이스를 제조하는 대응 방법에 이용가능 하다.
Claims (16)
- 입사 여기 방사선에 의해 여기될 때, 적어도 하나의 샘플(108)로부터 발광을 검출하며, 적어도 제1 표면(104)과 적어도 하나의 검출기 요소(110)를 갖는 적어도 하나의 광학 소자(102)를 포함하는, 검출 시스템(100, 150, 180, 200, 220, 250)으로서,적어도 하나의 광학 소자(102)의 상기 제1 표면(104)은 상기 적어도 하나의 샘플(108)을 여기하기 위한 적어도 하나의 광학 소자(102) 외부에 순간 필드를 생성하기 위해 입사 여기 방사선을 내부 전반사하도록 위치되고,상기 적어도 하나의 검출기 요소(110)는 상기 적어도 하나의 광학 소자(102)를 통해 적어도 하나의 여기된 샘플(108)로부터의 발광을 검출하기 위해 상기 적어도 하나의 광학 소자(102)와 직접적으로 접촉되는, 샘플로부터 발광을 검출하기 위한 검출 시스템.
- 제 1 항에 있어서,상기 적어도 하나의 광학 소자(102)는 프리즘인, 샘플로부터 발광을 검출하기 위한 검출 시스템.
- 제 1 항에 있어서,상기 적어도 하나의 검출기 요소(110)는 적어도 하나의 광학 소자(102)의 제 2 표면(112)에 직접적으로 접촉하고, 상기 적어도 하나의 광학 소자(102)의 제1 표면(104)과 제2 표면(112) 사이의 각도는 상기 검출기 요소(110)에서 적어도 하나의 광학 소자(102)로 들어온 적어도 하나의 샘플(108)의 발광의 상당 부분을 수신하기 위해 상기 광학 소자(102)에 입력되는 적어도 하나의 샘플(108)의 방사선의 지배적인 발광 방사선 방향으로 적응되는, 샘플로부터 발광을 검출하기 위한 검출 시스템.
- 제 3 항에 있어서,상기 적어도 하나의 샘플(108)의 상기 방출 패턴은, 상기 발광의 상당 부분이 상기 제1 표면(104)의 법선에 관하여 실질적으로 각(α) 미만으로 방출될 정도의 패턴이고, 상기 적어도 하나의 광학 소자(102)의 상기 제2 표면(112)은 상기 각(α)보다 더 큰 상기 제1 표면(104)과의 각을 만드는, 샘플로부터 발광을 검출하기 위한 검출 시스템.
- 제 3 항에 있어서,상기 제2 표면(112)은 여기 방사선이 광학 소자(102)로 입력되는 표면인, 샘플로부터 발광을 검출하기 위한 검출 시스템.
- 제 1 항에 있어서,상기 적어도 하나의 광학 소자(102)는 상기 샘플에 관하여 배열되고, 발광의 50% 이상이 적어도 하나의 광학 소자(102)로 입력될 정도인 굴절률을 갖는 물질로 구성되는, 샘플로부터 발광을 검출하기 위한 검출 시스템.
- 제 1 항에 있어서,상기 적어도 하나의 검출기(110)는 검출기 요소(110)의 어레이를 포함하는, 샘플로부터 발광을 검출하기 위한 검출 시스템.
- 제 1 항에 있어서,상기 적어도 하나의 광학 소자(102)는 복수의 광학 소자를 포함하고, 상기 복수의 광학 소자 각각은 적어도 하나의 샘플(108)의 발광을 수신하도록 적응되는, 샘플로부터 발광을 검출하기 위한 검출 시스템.
- 제 7 항에 있어서,상기 복수의 광학 소자(102)는 상기 광학 소자(102) 각각의 표면이 동일 평면과 평행하도록 그리고 상기 광학 소자(102)가 상기 평면에 실질적으로 수직인 상기 여기 방사선을 수신하도록 배열되는, 샘플로부터 발광을 검출하기 위한 검출 시스템.
- 제 8 항에 있어서,상기 적어도 하나의 검출기 요소(110)는 복수의 검출기 요소(110)를 포함하 는데, 이들의 검출 표면은 동일한 평면과 평행하고 상기 여기 방사선이 광학 소자(102)에서 수신되는 측면과 상기 광학 소자의 동일한 측면에 존재하는, 샘플로부터 발광을 검출하기 위한 검출 시스템.
- 제 1 항에 있어서,검출 시스템은 상기 광학 소자(102)에 입력된 적어도 하나의 여기된 샘플(108)로부터의 발광을 상기 적어도 하나의 검출기 요소(110) 쪽으로 반사하도록 적응된 표면을 더 포함하는, 샘플로부터 발광을 검출하기 위한 검출 시스템.
- 제 1 항에 있어서,상기 검출 시스템은, 입사하는 조명이 광학 소자를 거쳐 간 이후 상기 입사하는 조명을 상기 광학 소자(102)로 다시 반사하기 위한 반사기(220)를 더 포함하는, 샘플로부터 발광을 검출하기 위한 검출 시스템.
- 제 1 항에 있어서,상기 검출 시스템은 광범위 전자공학{LAE : large-area electronics} 기술에 기초한 집적 디바이스인, 샘플로부터 발광을 검출하기 위한 검출 시스템.
- 제 1 항에 있어서,상기 검출 시스템(100, 150, 180, 200, 220, 250)은 여기 방사선을 생성하기 위한 방사선 소스(114)를 더 포함하는, 샘플로부터 발광을 검출하기 위한 검출 시스템.
- 적어도 하나의 샘플로부터 발광을 검출하는 방법으로서,- 적어도 하나의 광학 소자(102)의 외부 표면에 적어도 하나의 샘플(108)을 제공하는 단계와,- 상기 적어도 하나의 샘플(108)을 여기하기 위해 상기 외부 표면 근처에 있는 상기 적어도 하나의 광학 소자(102)의 외부에 순간 여기 필드를 생성하는 단계와,- 상기 적어도 하나의 광학 소자(102)에 입력되고 상기 광학 소자(102)와 직접적으로 접촉하는 적어도 하나의 검출기 요소(110)에 수집되는 상기 적어도 하나의 샘플(108)로부터 발광을 검출하는 단계를포함하는, 적어도 하나의 샘플로부터 발광을 검출하는 방법.
- 제 15 항에 있어서,적어도 하나의 검출기 요소(110)에서 상기 발광을 수집하는 단계는 상기 광학 소자(102)로 입력되는 적어도 하나의 샘플(108)의 방사선의 지배적인 방출 방향으로 적응된 위치에서 상기 발광을 수집하는 단계를 포함하는, 적어도 하나의 샘플로부터 발광을 검출하는 방법.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP06117538 | 2006-07-20 | ||
| EP06117538.6 | 2006-07-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20090034884A true KR20090034884A (ko) | 2009-04-08 |
Family
ID=38670661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020097001072A KR20090034884A (ko) | 2006-07-20 | 2007-07-04 | 순간 필드 여기를 이용한 방사선 검출기 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20090284746A1 (ko) |
| EP (1) | EP2047238A1 (ko) |
| JP (1) | JP2009544937A (ko) |
| KR (1) | KR20090034884A (ko) |
| CN (1) | CN101490534A (ko) |
| BR (1) | BRPI0714970A2 (ko) |
| RU (1) | RU2009105884A (ko) |
| WO (1) | WO2008012703A1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140130702A (ko) * | 2012-02-21 | 2014-11-11 | 인테그리스 - 제탈론 솔루션즈, 인크. | 임계각 광학 센서 장치 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5432186B2 (ja) * | 2008-12-24 | 2014-03-05 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 蛍光検出装置 |
| JP2013033008A (ja) * | 2011-08-03 | 2013-02-14 | Sony Corp | 光学分析装置及び光学分析方法 |
| US8906320B1 (en) | 2012-04-16 | 2014-12-09 | Illumina, Inc. | Biosensors for biological or chemical analysis and systems and methods for same |
| CN102721955B (zh) * | 2012-06-19 | 2014-01-22 | 哈尔滨工业大学 | 2μm相干激光测风雷达系统中平衡式光电探测器 |
| CN103115901B (zh) * | 2013-01-23 | 2015-05-20 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 基于共振光散射检测生物芯片的装置 |
| AU2014364006B2 (en) | 2013-12-10 | 2019-07-11 | Illumina, Inc. | Biosensors for biological or chemical analysis and methods of manufacturing the same |
| CN111095558B (zh) | 2017-12-26 | 2021-06-18 | 伊鲁米纳公司 | 传感器系统 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8807486D0 (en) * | 1988-03-29 | 1988-05-05 | Ares Serono Res & Dev Ltd | Waveguide sensor |
| CH684132A5 (fr) * | 1990-10-16 | 1994-07-15 | Suisse Electronique Microtech | Dispositif optique à onde évanescente et son utilisation. |
| US5351127A (en) * | 1992-06-17 | 1994-09-27 | Hewlett-Packard Company | Surface plasmon resonance measuring instruments |
| US5633724A (en) * | 1995-08-29 | 1997-05-27 | Hewlett-Packard Company | Evanescent scanning of biochemical array |
| US6183696B1 (en) * | 1997-01-22 | 2001-02-06 | Texas Instruments Incorporated | Optically based miniaturized sensor with integrated fluidics |
| JP3445495B2 (ja) * | 1997-07-23 | 2003-09-08 | 株式会社東芝 | 半導体装置 |
| US20030205681A1 (en) * | 1998-07-22 | 2003-11-06 | Ljl Biosystems, Inc. | Evanescent field illumination devices and methods |
| AU2002228308B2 (en) * | 2001-01-23 | 2007-06-21 | Dublin City University | A luminescence based sensor |
| DE10245435B4 (de) * | 2002-09-27 | 2006-03-16 | Micronas Gmbh | Vorrichtung zur Detektion mindestens eines in einer zu untersuchenden Probe enthaltenen Liganden |
| US7768650B2 (en) * | 2004-04-21 | 2010-08-03 | Michael Bazylenko | Optoelectronic biochip |
-
2007
- 2007-07-04 RU RU2009105884/28A patent/RU2009105884A/ru not_active Application Discontinuation
- 2007-07-04 WO PCT/IB2007/052612 patent/WO2008012703A1/en active Application Filing
- 2007-07-04 CN CNA2007800273897A patent/CN101490534A/zh active Pending
- 2007-07-04 BR BRPI0714970-0A patent/BRPI0714970A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2007-07-04 US US12/373,995 patent/US20090284746A1/en not_active Abandoned
- 2007-07-04 JP JP2009520085A patent/JP2009544937A/ja active Pending
- 2007-07-04 EP EP07805055A patent/EP2047238A1/en not_active Withdrawn
- 2007-07-04 KR KR1020097001072A patent/KR20090034884A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140130702A (ko) * | 2012-02-21 | 2014-11-11 | 인테그리스 - 제탈론 솔루션즈, 인크. | 임계각 광학 센서 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101490534A (zh) | 2009-07-22 |
| EP2047238A1 (en) | 2009-04-15 |
| RU2009105884A (ru) | 2010-08-27 |
| WO2008012703A1 (en) | 2008-01-31 |
| BRPI0714970A2 (pt) | 2013-05-07 |
| US20090284746A1 (en) | 2009-11-19 |
| JP2009544937A (ja) | 2009-12-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20090279093A1 (en) | Integrated biosensing device having photo detector | |
| US9128084B2 (en) | Fast biosensor with reagent layer | |
| KR20090034884A (ko) | 순간 필드 여기를 이용한 방사선 검출기 | |
| ES2400919T3 (es) | Dispositivo y procedimiento para la detección de micotoxinas | |
| US8686376B2 (en) | Microarray characterization system and method | |
| US20110085168A1 (en) | Luminescence Reference Standards | |
| CN101606053A (zh) | 具有渐逝波导和集成传感器的生物传感器 | |
| CN101287980A (zh) | 用于光学分析物质的系统 | |
| WO2012059784A1 (en) | Method and device for fluorescent measurement of samples | |
| US20100096561A1 (en) | Methods and systems for detection with front irradiation | |
| US9606067B2 (en) | Biological assay sample analyzer | |
| JP2007003401A (ja) | 試料分析装置 | |
| Cheong et al. | Transparency-based microplates for fluorescence quantification | |
| US20080300146A1 (en) | Bio Chip Device with a Sample Compartment and a Light Sensitive Element, Method for the Detection of Fluorescent Particles Within at Least One Sample Compartment of a Bio Chip Device | |
| CN103712964A (zh) | 光学测量装置和光学测量微芯片 | |
| US7312867B2 (en) | Method and device for the detection of at least one luminescent substance | |
| EP4083610A1 (en) | Biomolecular inspection chip for fluorescence detection | |
| EP2163885A1 (en) | Microarray characterization system and method | |
| Petrou et al. | Silicon optocouplers for biosensing | |
| JP2005077396A (ja) | 分析用光導波路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |