專利名稱：：用于旋轉(zhuǎn)的多路熒光檢測(cè)裝置的加熱元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及化驗(yàn)系統(tǒng)，并且更具體的是，本發(fā)明涉及用于加熱流體的技術(shù)，以用于使用熒光染料檢測(cè)多目標(biāo)試樣。
背景技術(shù)：
：經(jīng)常使用光學(xué)盤系統(tǒng)來進(jìn)行各種生物、化學(xué)或生物化學(xué)的化驗(yàn)。在一個(gè)典型的系統(tǒng)中，將一個(gè)旋轉(zhuǎn)圓盤作為用于存儲(chǔ)或處理流體試樣的介質(zhì)，試樣例如血液、血漿、血清、尿液或其它流體。在一些情況下，盤內(nèi)的流體在處理過程中可能需要從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置。一種類型的分析是聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)，其經(jīng)常用于核酸序列的分析。具體地說，PCR經(jīng)常用于DNA序列、克隆、基因圖譜和其它形式的核酸序列分析。通常，PCR依賴于DNA復(fù)制酶在高溫下保持穩(wěn)定的能力。在PCR中有3個(gè)主要步驟變性、退火和延伸。在變性過程中，液體試樣在大約94'C下被加熱。在這個(gè)過程中，雙鏈DNA"解鏈"打開，成為單鏈DNA。在退火過程中，單鏈DNA被冷卻到大約54°C。在這個(gè)溫度下，引物被結(jié)合或"退火"到要進(jìn)行復(fù)制的DNA片段的末端。在延伸過程中，試樣被加熱到75°C。在這個(gè)溫度下，添加核苷酸的酶加入目標(biāo)序列中，并且最終形成了一個(gè)DNA模板的互補(bǔ)拷貝。新的DNA鏈成為用于下一序列事件或"循環(huán)"的新目標(biāo)。已經(jīng)設(shè)計(jì)了許多儀器用來在實(shí)時(shí)PCR中確定試樣中的具體DNA和RNA序列的水平。許多儀器都是基于使用熒光染料。具體地說，許多傳統(tǒng)的實(shí)時(shí)PCR儀器都是檢測(cè)在PCR產(chǎn)物擴(kuò)增過程中的成比例產(chǎn)生的熒光信號(hào)。傳統(tǒng)的實(shí)時(shí)PCR儀器使用不同的方法來檢測(cè)不同的熒光染料。例如，一些傳統(tǒng)的PCR儀器結(jié)合使用了具有濾光輪的白色光源來對(duì)每個(gè)染料進(jìn)行光譜分解。白色光源是鹵鎢燈泡，其最大壽命是幾千小時(shí)。濾光輪是典型的復(fù)雜而且容易磨損的機(jī)電零件。
發(fā)明內(nèi)容通常，本發(fā)明涉及用于在實(shí)時(shí)PCR(聚合酶鏈反應(yīng))中檢測(cè)多目標(biāo)試樣的技術(shù)，在此稱為多路PCR。具體地說，介紹了結(jié)合使用多個(gè)光學(xué)模塊的多路熒光檢測(cè)裝置。每個(gè)光學(xué)模塊都可以進(jìn)行最優(yōu)化，以用來對(duì)在離散波段下的各個(gè)熒光染料進(jìn)行檢測(cè)。換句話說，這些光學(xué)模塊可以用來詢問(interrogate)不同波長(zhǎng)下的多路的、并行的反應(yīng)。反應(yīng)例如可以發(fā)生在旋轉(zhuǎn)盤的單個(gè)的處理室(例如，阱)中。此外，每個(gè)光學(xué)模塊都可以是可拆卸的，以迅速改變裝置的檢測(cè)能力。多個(gè)光學(xué)模塊可以通過一個(gè)多路光纖束而與一個(gè)單獨(dú)的檢測(cè)器相耦合。以這種方式，通過使用多個(gè)光學(xué)模塊和一個(gè)單獨(dú)的檢測(cè)器，例如光電倍增管，可以實(shí)現(xiàn)多路效果?？梢赃x擇每個(gè)光學(xué)模塊中的光學(xué)元件，從而具有最大敏感度和最小光譜串?dāng)_量，即來自另一個(gè)光學(xué)模塊上的一種染料的信號(hào)。這種檢測(cè)裝置還包括一個(gè)加熱元件，用來加熱旋轉(zhuǎn)盤或選擇性地加熱盤上的一個(gè)或多個(gè)處理室。加熱元件包括一個(gè)能量源和一個(gè)反射器，反射器用來將所發(fā)射的能量中的大部分引導(dǎo)到盤上的一個(gè)目標(biāo)上。反射器的橢圓形或球形表面可以反射來自鹵素?zé)舻墓?，其中該鹵素?zé)粑挥谶h(yuǎn)離反射器軸線的位置。在一個(gè)實(shí)施例中，一種裝置包括一個(gè)旋轉(zhuǎn)具有多個(gè)處理室的盤的馬達(dá)，其中一個(gè)或多個(gè)處理室包括一個(gè)試樣，一個(gè)發(fā)射電磁能量來加熱一個(gè)或多個(gè)處理室的能量源，和一個(gè)反射器，該反射器包括球形反射面和橢圓形反射面的組合，用來將部分電磁能量反射到盤上。在另一個(gè)實(shí)施例中，一種系統(tǒng)包括一個(gè)數(shù)據(jù)獲取裝置。這種系統(tǒng)還包括一個(gè)與數(shù)據(jù)獲取裝置連接的檢測(cè)裝置，其中檢測(cè)裝置包括一個(gè)用來旋轉(zhuǎn)具有多個(gè)處理室的盤的馬達(dá)，其中一個(gè)或多個(gè)處理室包括一個(gè)試樣，一個(gè)發(fā)射電磁能量來加熱多個(gè)一個(gè)或多個(gè)處理室的能量源，和一個(gè)反射器，其包括球形反射面和橢圓形反射面的組合，用來將部分電磁能量反射到盤上。在一個(gè)另外實(shí)施例中，一種方法包括以下步驟旋轉(zhuǎn)具有多個(gè)處理室的盤，其中一個(gè)或多個(gè)處理室包括一個(gè)試樣，發(fā)射電磁能量來加熱多個(gè)處理室，和用球形和橢圓形的反射面的組合來將部分電磁能量反射到盤上。本發(fā)明可以提供一個(gè)或更多的優(yōu)點(diǎn)。例如，反射器可將幾乎100%的發(fā)射能量導(dǎo)向到盤上。將所有的能量導(dǎo)向到盤可以提高加熱效率，減少加熱時(shí)間和總體運(yùn)行時(shí)間。而且，能量源不需要與盤或處理室物理接觸，這可以降低裝置的復(fù)雜性和操作費(fèi)用。由于裝置可以實(shí)施實(shí)時(shí)PCR，因此這種裝置可以在任何類型的生物反應(yīng)發(fā)生時(shí)對(duì)其進(jìn)行分析。這種裝置可以獨(dú)立地或作為一個(gè)選擇的組來調(diào)整每個(gè)反應(yīng)的溫度，并且這種裝置可以通過在兩個(gè)或更多處理室之間設(shè)置一個(gè)閥來支持多階段的反應(yīng)。在一些實(shí)施例中，裝置可以是便攜式而且堅(jiān)固的，從而允許在邊遠(yuǎn)地區(qū)或臨時(shí)實(shí)驗(yàn)室中操作。這種裝置可以包括一個(gè)數(shù)據(jù)獲取計(jì)算機(jī),用來對(duì)反應(yīng)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，或者這種裝置可以通過有線或無線通信接口而與其它裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。本發(fā)明一個(gè)或更多實(shí)施例的細(xì)節(jié)將結(jié)合以下的附圖和描述進(jìn)行介紹。本發(fā)明其它特征、目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)從以下的描述和附圖以及權(quán)利要求中將可以清楚地得出。圖1是多路熒光檢測(cè)裝置的一個(gè)示例性實(shí)施例的方塊圖。圖2是一個(gè)示例性的檢測(cè)模塊的示意圖，該檢測(cè)模塊可以對(duì)應(yīng)于圖1所示的熒光檢測(cè)裝置的多個(gè)檢測(cè)模塊中的任何一個(gè)。圖3是顯示在裝置內(nèi)部的一組示例性的可拆卸的光學(xué)模塊的正視圖的透視圖。圖4是顯示在裝置殼體內(nèi)部的一組示例性的可拆卸的光學(xué)模塊的透視圖。圖5是顯示一組示例性可拆卸光學(xué)模塊的前側(cè)視圖的透視圖，其中一個(gè)模塊被移走，從而露出了模塊的連接器。圖6是一個(gè)示例性主要的可拆卸光學(xué)模塊中的元件的透視圖。圖7是在一個(gè)示例性輔助的可拆卸光學(xué)模塊中的元件的透視圖。圖8是一組在裝置殼體內(nèi)部的示例性的可拆卸光學(xué)模塊的側(cè)視圖，其具有位于盤上的狹縫上的激光閥控制系統(tǒng)。圖9A和9B顯示了兩個(gè)示例性盤的處理室和閥，這兩個(gè)盤可用于將試樣容納在檢測(cè)裝置內(nèi)部。圖IO示例性地顯示了一個(gè)偏離軸線的反射器內(nèi)的加熱元件。圖11是一個(gè)示例性的由加熱元件發(fā)射出來的光線的射線圖，其反射打開的反射器，以用來加熱盤。圖12示例性地顯示了一個(gè)位于軸線上的反射器內(nèi)的加熱元件。圖13是一個(gè)示例性的由加熱元件發(fā)射出來的光線的射線圖，其反射封閉的反射器，以用來加熱盤。圖14更加詳細(xì)地圖示了多路熒光檢測(cè)裝置的一個(gè)示例性實(shí)施例的方塊圖。圖15是與光纖束的四個(gè)光纖相耦合的單個(gè)檢測(cè)器的方塊圖。圖16是顯示多路熒光檢測(cè)裝置的一個(gè)示例性操作過程的流程圖。圖17是顯示用于檢測(cè)裝置的激光閥控制系統(tǒng)的示例性操作過程的流程圖。圖18是控制一個(gè)加熱元件的加熱電路的方塊圖，加熱元件用來加熱盤。圖19是顯示了用于加熱電路的示例性操作過程的流程圖，加熱電路用于加熱盤。圖20和21顯示了通常使用可以用于多路PCR的熒光染料的吸收光譜和發(fā)射光譜。圖22A和22B顯示了在PCR分析中使用單個(gè)檢測(cè)器從兩個(gè)示例性檢測(cè)模塊中獲取到的原始數(shù)據(jù)。圖23顯示了對(duì)時(shí)間偏差進(jìn)行調(diào)整后的數(shù)據(jù)圖。圖24A和24B顯示了從兩個(gè)示例性檢測(cè)模塊中接收到的數(shù)據(jù)的檢測(cè)限(LOD)。具體實(shí)施方式圖1的方塊顯示了一個(gè)多路熒光檢測(cè)裝置10的示例性實(shí)施例。在這個(gè)實(shí)施例中，裝置IO具有四個(gè)光學(xué)模塊16，其為四個(gè)不同染料的光學(xué)檢測(cè)提供了四個(gè)"通道"。具體地說，裝置IO具有四個(gè)光學(xué)模塊16，其可以在任何給定時(shí)間激發(fā)旋轉(zhuǎn)盤13不同的區(qū)域，并且收集從染料發(fā)射出來的具有不同波長(zhǎng)的熒光能量。結(jié)果，模塊16可以用于詢問在試樣22中發(fā)生的多個(gè)的、并行的反應(yīng)。多個(gè)反應(yīng)例如可以同時(shí)發(fā)生在一個(gè)旋轉(zhuǎn)盤13的一個(gè)單個(gè)腔室中。每個(gè)光學(xué)模塊16在旋轉(zhuǎn)盤13旋轉(zhuǎn)時(shí)詢問試樣22并收集不同波長(zhǎng)的熒光能量。例如，在模塊16中的激發(fā)源可以被順序地激活一段足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以用來收集相應(yīng)波長(zhǎng)下的數(shù)據(jù)。也就是說，光學(xué)模塊16A可以被激活一段時(shí)間，以便收集在相應(yīng)于第一反應(yīng)的、為第一染料選擇的第一范圍波長(zhǎng)下的數(shù)據(jù)。然后，可以使這個(gè)激發(fā)源停止，并且模塊16B中的一個(gè)激發(fā)源可以被激活。從而在為相應(yīng)于第二反應(yīng)的第二染料所選擇的第二范圍波長(zhǎng)下詢問試樣22。這個(gè)過程一直持續(xù)，直到來自所有光學(xué)模塊16的數(shù)據(jù)都被獲取到為止。在一個(gè)實(shí)施例中，在光學(xué)模塊16中的每個(gè)激發(fā)源都被激活大概2秒的一段初始時(shí)間，以便達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，然后接著是一個(gè)詢問時(shí)間段，持續(xù)時(shí)間為盤13的10-50轉(zhuǎn)的時(shí)間。在其它實(shí)施例中，激發(fā)源可以被順序激活更短(例如1或2微秒)或更長(zhǎng)的一段時(shí)間。在一些實(shí)施例中，多于一個(gè)的光學(xué)模塊可以同時(shí)被激活，以用于同時(shí)詢問試樣22，而不需要停止盤13的旋轉(zhuǎn)。盡管顯示了一個(gè)單獨(dú)的試樣22,但是盤13可以包含多個(gè)容納試樣的腔室。光學(xué)模塊16可以在不同波長(zhǎng)下詢問一些或所有的不同的腔室。在一個(gè)實(shí)施例中，盤13包括圍繞著盤13的周圍排布的96個(gè)腔室。由于具有96個(gè)腔室的盤和四個(gè)光學(xué)模塊16，裝置IO可以獲取來自384個(gè)不同的試樣的數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，光學(xué)模塊16包括激發(fā)源，這些激發(fā)源是不太昂貴的高功率發(fā)光二極管(LED)，這些發(fā)光二極管在各種不同的波長(zhǎng)下都可以在商業(yè)上獲得，并且具有較長(zhǎng)的使用壽命(例如，100,000小時(shí)或更久)。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以使用傳統(tǒng)的鹵素?zé)艋蚬療糇鳛榧ぐl(fā)源。如圖1所示，每個(gè)光學(xué)模塊16都可以與光纖束14的一路相耦合。光纖束14提供一種柔性機(jī)構(gòu)，用來從光學(xué)模塊16中收集熒光信號(hào)，而不會(huì)降低靈敏度。通常，一個(gè)光纖束包括多個(gè)并排布置并且端部結(jié)合在一起的光纖，它們被封裝在一個(gè)柔性保護(hù)套內(nèi)?；蛘?，光纖束14可以包括較小數(shù)量的離散的、大直徑的多模光纖，它們可以是玻璃的或者塑料的，并且具有共同的端部。例如，對(duì)于一個(gè)四光學(xué)模塊的裝置，光纖束16可以包括四個(gè)離散的多模光纖，每個(gè)都具有l(wèi)mm的芯直徑。這種光纖束的共同端部包括結(jié)合在一起的四個(gè)光纖。在這個(gè)實(shí)施例中，檢測(cè)器18的孔徑可以為8mm，其足夠?qū)⑺膫€(gè)光纖連接在一起。在這個(gè)例子中，光纖束14與光學(xué)模塊16連接到一個(gè)單個(gè)的檢測(cè)器18。光纖帶著由光學(xué)模塊16收集的熒光并且將捕獲的光線有效地送到檢測(cè)器18。在一個(gè)實(shí)施例中，檢測(cè)器18是一個(gè)光電倍增管。在其它實(shí)施例中，檢測(cè)器可以包括多個(gè)光電倍增元件，在單獨(dú)的檢測(cè)器內(nèi)部，一個(gè)光電倍增元件用于一個(gè)光纖。在其它實(shí)施例中，可以使用一個(gè)或更多的固態(tài)檢測(cè)器。使用單個(gè)的檢測(cè)器18將是有利的，其允許使用高靈敏度和可能昂貴的檢測(cè)器(例如光電倍增器)，同時(shí)保持最小的成本，這在于它僅僅需要使用一個(gè)單個(gè)的檢測(cè)器。在此介紹了一個(gè)單個(gè)的檢測(cè)器，然而，也可以包括一個(gè)或更多檢測(cè)器來檢測(cè)更多數(shù)量的染料。例如，四個(gè)另外的光學(xué)模塊16和一個(gè)第二檢測(cè)器可以加入這種系統(tǒng)中，從而可以檢測(cè)從一個(gè)盤發(fā)射出來的八種不同波長(zhǎng)。一個(gè)與單個(gè)的檢測(cè)器連接的光纖束、用于與旋轉(zhuǎn)盤13—起使用的技術(shù)在2005年7月5日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?1/174755，題目為"具有將多個(gè)光學(xué)模塊與一個(gè)共同檢測(cè)器相連接的光纖束的多路熒光檢測(cè)裝置"("MultiplexFluorescenceDetectionDeviceHavingFiberBundleCoupluingMultipleOpticalModulesToACommonDetector")中進(jìn)行了介紹。光學(xué)模塊16可以從裝置上拆卸下來，并且很容易地與其它光學(xué)模塊互換，它們被進(jìn)行了優(yōu)化，以便在不同波長(zhǎng)下進(jìn)行詢問。例如，光學(xué)模塊16可以物理安裝在一個(gè)模塊殼體的內(nèi)部。每個(gè)光學(xué)模塊16都可以沿著導(dǎo)向裝置(例如，凹槽)而被很容易地插入殼體內(nèi)的相應(yīng)一個(gè)位置中，導(dǎo)向裝置與光學(xué)模塊的一個(gè)或更多個(gè)標(biāo)記(例如導(dǎo)向銷)相配合。每個(gè)光學(xué)模塊16都可以由一個(gè)插銷、磁鐵、螺釘或其它緊固裝置而被固定在支架內(nèi)。每個(gè)光學(xué)模塊都包括一個(gè)光學(xué)輸出端口(如圖6和7所示)，用于與光纖束14的一路耦合。光學(xué)輸出端口可以具有一個(gè)螺紋端，以便與這路的螺紋連接器相結(jié)合?；蛘?，可以使用一種"快速連接"的形式(例如具有一個(gè)O形環(huán)和一個(gè)卡銷的滑動(dòng)連接)，使得光纖束14可以以可滑動(dòng)方式與光學(xué)輸出端口結(jié)合或脫離結(jié)合。而且，每個(gè)光學(xué)模塊16可以具有一個(gè)或更多電觸片或柔性電路，用于當(dāng)其完全插入時(shí)與控制單元23電連接。與旋轉(zhuǎn)盤13—起使用的示例性可拆卸光學(xué)模塊在2005年7月5日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?1/174754，題目為"具有可拆卸光學(xué)模塊的多路熒光檢測(cè)裝置"("MultiplexFluorescenceDetectionDeviceHavingRemovableOpticalModules")中進(jìn)行了介紹。裝置10的模塊化結(jié)構(gòu)使得裝置能夠很容易適應(yīng)在給定分析環(huán)境中的所有使用的熒光染料，例如多路PCR中的熒光燃料。其它在裝置10中使用的化學(xué)性質(zhì)包括Invader(ThirdWave,Madison，美國(guó)威斯康星州)，轉(zhuǎn)錄介質(zhì)倍增(Transcripted-MediatedAmplification)(Genprobe，SanDiego,美國(guó)加州)，熒光標(biāo)記的酶聯(lián)接免疫吸附劑測(cè)定(ELISA)或者熒光原位雜交(FISH)。裝置IO的模塊化結(jié)構(gòu)可以提供另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即為了在多路反應(yīng)中選擇性地激發(fā)和檢測(cè)相應(yīng)的染料，通過為一個(gè)小的具體目標(biāo)范圍內(nèi)的波長(zhǎng)選擇相應(yīng)的激發(fā)源(未示出)和激發(fā)和檢測(cè)濾光器，每個(gè)光學(xué)模塊16的靈敏度都可以被最優(yōu)化。為了舉例說明，裝置10被顯示為4色的多路布置，但是更過或更少的通道可以與合適的光纖束14一起使用。這種模塊化設(shè)計(jì)使得用戶可以通過簡(jiǎn)單地為裝置10增加另一個(gè)光學(xué)模塊16和將光纖束的一路插入這個(gè)新的光學(xué)模塊中而很容易地在領(lǐng)域中升級(jí)裝置10。光學(xué)模塊16可以具有集成的電子設(shè)備，這些電子設(shè)備用來識(shí)別光學(xué)模塊并且下載標(biāo)定數(shù)據(jù)到一個(gè)內(nèi)部控制模塊或裝置10的其它內(nèi)部電子設(shè)備中(例如控制單元23)。在圖l的例子中，試樣22被容納在盤13的腔室中，盤13在控制單元23的控制下被安裝在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)25上。一個(gè)狹縫傳感器觸發(fā)器27為在盤旋轉(zhuǎn)過程中使數(shù)據(jù)獲取裝置21與腔室的位置同步化而提供一個(gè)由控制單元23使用的輸出信號(hào)。狹縫傳感器觸發(fā)器27可以是機(jī)械式的、電的、磁的或光學(xué)的傳感器。例如，如以下更加詳細(xì)的介紹的，狹縫傳感器觸發(fā)器27可以包括一個(gè)光源，其發(fā)射一束光，穿過形成通過盤13的狹縫，這束光在盤的每次旋轉(zhuǎn)中都被檢測(cè)。作為另一個(gè)例子，為了使盤13的旋轉(zhuǎn)和數(shù)據(jù)獲取同步，狹縫傳感器觸發(fā)器可以通過模塊16和檢測(cè)器18而檢測(cè)反射的光。在另一個(gè)實(shí)施例中，除了狹縫或者代替狹縫，盤13可以包括一個(gè)接頭、突起或反射面。狹縫傳感器觸發(fā)器27可以使用任何物理結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)，用以在盤13旋轉(zhuǎn)時(shí)定位盤13的徑向位置。光學(xué)模塊16可以物理安裝在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)25的上方。結(jié)果，在任何一次上，光學(xué)模塊16與不同的腔室交疊在一起。旋轉(zhuǎn)平臺(tái)、基底板、熱結(jié)構(gòu)和其它結(jié)構(gòu)可以與本發(fā)明結(jié)合使用，這些已在2005年7月5日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?1/174757，題目為"試樣處理裝置壓縮系統(tǒng)禾口方法"(SampleProcessingDeviceCompressionSystemsandMethods)中進(jìn)行了介紹。檢測(cè)裝置IO還包括一個(gè)加熱元件(未示出)用于調(diào)節(jié)盤13上的試樣22的溫度。加熱元件可以包括一個(gè)容納在一個(gè)反射罩中的圓柱形鹵素?zé)?。反射室的形狀設(shè)置成使得可以將來自鹵素?zé)舻妮椛浼械奖P13的某個(gè)徑向區(qū)域。通常，當(dāng)盤13旋轉(zhuǎn)時(shí)，盤13的加熱區(qū)域可以包括一個(gè)環(huán)形圈。在此實(shí)施例中，反射罩的形狀可以是橢圓形和球形幾何形狀的組合，以便能夠精確聚焦。在其它實(shí)施例中，反射罩可以是不同的形狀，或者燈泡可以廣泛地照射一個(gè)較大的區(qū)域面積。在其它實(shí)施例中，反射罩的形狀可以設(shè)置成將來自燈泡的輻射聚焦到盤13的一個(gè)單個(gè)區(qū)域，例如包含試樣22的一個(gè)單個(gè)的處理室。在一些實(shí)施例中，加熱元件可以加熱空氣，并使得熱空氣到達(dá)一個(gè)或更多試樣的上方，以用來調(diào)節(jié)溫度。此外，試樣可以直接由盤加熱。在這種情況下，加熱元件可以被定位在平臺(tái)25上并與盤13熱耦合。加熱元件內(nèi)部的電阻可以加熱盤的某個(gè)選擇的區(qū)域，其由控制單元23所控制。例如，區(qū)域可以包含一個(gè)或更多的腔室，也可以是整個(gè)盤?；蛘?，或者另外地，裝置IO還可以包括一個(gè)冷卻元件(未示出)。裝置10中可以包括一個(gè)風(fēng)扇，用來為盤13提供冷卻空氣，即室溫空氣。在實(shí)驗(yàn)完成之后，為了適當(dāng)調(diào)節(jié)試樣溫度并儲(chǔ)存試樣，需要進(jìn)行冷卻。在其它實(shí)施例中，冷卻元件可以包括在平臺(tái)25和盤13之間的熱耦合，在需要時(shí)，平臺(tái)25可以降低自己的溫度。例如，一些生物試樣可以在4攝氏度被儲(chǔ)存起來，用來降低酶的活性或蛋白質(zhì)變性。檢測(cè)裝置IO還可以控制容納在一個(gè)處理室中的反應(yīng)試樣。例如，有利的是，可以將一些試樣裝載到一個(gè)處理室中來產(chǎn)生一個(gè)反應(yīng)，并且在第一個(gè)反應(yīng)結(jié)束后，增加另一些試樣到上述試樣中?？梢允褂靡粋€(gè)閥控制系統(tǒng)來控制閥的位置，閥位置將一個(gè)內(nèi)部容納腔室與處理室分開，從而控制在盤13旋轉(zhuǎn)時(shí)將試樣添加到腔室中。閥控制系統(tǒng)可以定位在或安裝到其中一個(gè)光學(xué)模塊16中，或者與光學(xué)模塊分離開。在盤13下部，就在激光器之下的可以是一個(gè)用于確定激光器相對(duì)于盤13的位置的激光傳感器。在一個(gè)實(shí)施例中，閥控制系統(tǒng)包括一個(gè)近紅外(NIR)激光器，這種激光器可以與一個(gè)傳感器結(jié)合在兩個(gè)或更多能量級(jí)下被驅(qū)動(dòng)。在一個(gè)低功率設(shè)置中，激光器可以用來定位盤13并瞄準(zhǔn)所選擇的閥，例如通過傳感器檢測(cè)由激光器通過盤13中的狹縫發(fā)射出的NIR光。一旦目標(biāo)閥轉(zhuǎn)到位，則控制單元23引導(dǎo)激光器輸出一個(gè)高能短脈沖來加熱閥，并打開這個(gè)目標(biāo)閥。能量脈沖在閥中形成了一個(gè)空隙，例如通過刺穿、熔融或融化，使得閥打開并允許流體通過通道從一個(gè)內(nèi)部容納室流入一個(gè)外部處理室。在一些實(shí)施例中，盤13可以包括多個(gè)不同尺寸和材料制成的閥，以用來順序地發(fā)生多個(gè)反應(yīng)。當(dāng)使用具有多個(gè)處理室閥的盤時(shí)，可以使用多于一組的閥控制系統(tǒng)。一個(gè)示例性的與盤一起使用的激光自導(dǎo)引閥控制系統(tǒng)已經(jīng)在2005年7月5日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?1/174957,題目為"用于一個(gè)旋轉(zhuǎn)多路熒光檢測(cè)裝置的閥控制系統(tǒng)"(ValveControlSystemForARotatingMultiplexFluorescenceDetectionDevice)的專利申請(qǐng)中進(jìn)行了介紹。數(shù)據(jù)獲取裝置21可以從裝置10中順序地或并行地為每個(gè)染料收集數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)21順序地從光學(xué)模塊16中收集數(shù)據(jù)，并且為每個(gè)光學(xué)模塊修正通過一個(gè)由輸出信號(hào)測(cè)量得到的觸發(fā)器延遲的空間重疊，輸出信號(hào)是從狹縫傳感器觸發(fā)器接收到的。裝置10的一個(gè)應(yīng)用是實(shí)時(shí)PCR，但是在此描述的技術(shù)可以擴(kuò)展到其它利用多路波長(zhǎng)下的熒光檢測(cè)的平臺(tái)。裝置IO可以結(jié)合快速的熱循環(huán)，利用加熱元件，和用于隔離、倍增和檢測(cè)核酸的離心驅(qū)動(dòng)微流控。通過使用多路熒光檢測(cè)，多目標(biāo)試樣可以被并行檢測(cè)并分析。對(duì)于實(shí)時(shí)PCR，在三個(gè)常用技術(shù)中的一個(gè)中使用熒光來測(cè)量擴(kuò)增量。第一個(gè)技術(shù)是使用染料，例如SybrGreen(分子探針公司，Eugene，美國(guó)俄勒岡州)，其熒光在與雙鏈DNA結(jié)合時(shí)增長(zhǎng)。第二個(gè)技術(shù)使用熒光標(biāo)記探針，當(dāng)其與擴(kuò)增的目標(biāo)序列結(jié)合時(shí)，其熒光發(fā)生改變(雜交探針，發(fā)針探針，等)。這種技術(shù)與使用雙鏈DNA結(jié)合染料是類似的，但是由于探針將僅僅與目標(biāo)序列的某一部分相結(jié)合，因此這種技術(shù)更為特殊。第三個(gè)技術(shù)是使用水解探針(TaqmanTM,AppliedBioSystems，F(xiàn)osterCity，美國(guó)加州)，其中聚合酶的核酸外切酶的活性在PCR延伸過程中從探針中劈開抑制分子，從而使其具有熒光激活性。在每種方法中，熒光與擴(kuò)增的目標(biāo)濃度成線性比例。數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)21在PCR反應(yīng)中測(cè)量來自檢測(cè)器18的輸出信號(hào)(或者選擇性地進(jìn)行抽樣并通過控制單元23進(jìn)行通信)，以用來觀察接近實(shí)時(shí)PCR中的擴(kuò)增情況。在多路PCR中，多個(gè)目標(biāo)以不同的獨(dú)立測(cè)量的染料進(jìn)行標(biāo)記。一般來說，每個(gè)染料都具有不同的吸收光譜和發(fā)射光譜。由于這個(gè)原因，光學(xué)模塊16具有激發(fā)源、透鏡和有關(guān)的濾光器，可以任選地選擇它們來對(duì)不同波長(zhǎng)下的試樣22進(jìn)行詢問。一些合適的構(gòu)造技術(shù)或材料的例子可以與本發(fā)明結(jié)合使用，這已在以下文獻(xiàn)中公開，例如共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利6734401，題目為"增強(qiáng)的試樣處理裝置系統(tǒng)和方法"(EnhancedSampleProcessingDevicesSystemsandMethods)(Bedingham等人)和美國(guó)專利申請(qǐng)公開號(hào)US2002/0064885,題目為"試樣處理裝置"(SampleProcessingDevices)的專利文獻(xiàn)。其它可用的裝置結(jié)構(gòu)可在以下文獻(xiàn)中找到，例如于2000年6月28日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)60/214508，題目為"熱處理裝置禾口方法，，(ThermalProcessingDevicesandMethods);于2000年6月28日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)60/214642,題目為"試樣處理裝置、系統(tǒng)禾口方法"(SampleProcessingDevices,SystemsandMethods);于2000年10月2日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)60/237072，題目為"試樣處理裝置、系統(tǒng)禾口方法"(SampleProcessingDevices,SystemsandMethods);于2001年1月6日的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)60/260063，題目為"試樣處理裝置、系統(tǒng)和方法"(SampleProcessingDevices,SystemsandMethods);于2001年4月18日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)60/284637，題目為"增強(qiáng)的試樣處理裝置、系統(tǒng)和方法"(EnhancedSampleProcessingDevices,SystemsandMethods);和美國(guó)專禾U申請(qǐng)公開號(hào)2002/0048533，題目為"試樣處理裝置和載體"(SampleProcessingDevicesandCarriers)。其它可能專利裝置結(jié)構(gòu)可以在以下文獻(xiàn)中找到，例如美國(guó)專利6627159，題目為"試樣處理裝置的離心裝填"(CentrifugalFillingofSampleProcessingDevices)(Bedingham等人)。圖2是一個(gè)示例性光學(xué)模塊16A的示意圖，它可以對(duì)應(yīng)于圖1中的任何光學(xué)模塊16。在這個(gè)例子中，光學(xué)模塊16A包括一個(gè)高功率激發(fā)源LED30，準(zhǔn)直透鏡32，激發(fā)濾光器34，二向色濾光器36，聚焦透鏡38，檢測(cè)濾光器40，和一個(gè)透鏡42，用于將熒光聚焦到光纖束14的一路上。因此，來自LED30的激發(fā)光由準(zhǔn)直透鏡32校準(zhǔn)，由激發(fā)濾光器34過濾，通過二向色濾光器36傳輸，并通過聚焦透鏡38而被聚焦到試樣22上。最終的由試樣發(fā)射出來的熒光由同一聚焦透鏡38收集，反射離開二向色濾光器36，在聚焦到光纖束14的一路之前由檢測(cè)濾光器40過濾。然后，光纖束14將光線傳送到檢測(cè)器18。LED30，準(zhǔn)直透鏡32，激發(fā)濾光器34，二向色濾光器36,聚焦透鏡38，檢測(cè)濾光器40和透鏡42是根據(jù)多個(gè)染料的具體的吸收譜帶和發(fā)射譜帶進(jìn)行選擇的，其將要與光學(xué)模塊16A—起使用。以這種方式，多個(gè)光學(xué)模塊16可以構(gòu)造并裝載于裝置10的內(nèi)部，以用來瞄準(zhǔn)不同的染料。表1列出的是可以在4通道多路熒光檢測(cè)裝置10中使用的用于各種熒光染料的示例性的成分。FAM、HEX、JOE、VIC、TET、ROX都是Applera公司，Norwalk，美國(guó)加州的商標(biāo)。Tamra是AnaSpec公司，SanJose，美國(guó)加州的商標(biāo)。TexasRed是MolecularProbes公司的商標(biāo)。Cy5是Amersham公司，Buckinghamshire，英國(guó)的商標(biāo)。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>在此所述的模塊化、多路檢測(cè)結(jié)構(gòu)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是對(duì)多種染料的最優(yōu)化檢測(cè)方面的靈活性?？梢韵氲降氖?，用戶可以具有一組不同的光學(xué)模塊，它們可以根據(jù)需要而插入裝置10中，可以在任意一次中使用N個(gè)，其中N是裝置所支持的通道的最大數(shù)量。因此，裝置IO和光學(xué)模塊16可以與任何熒光染料和PCR檢測(cè)方法一起使用。較大的光纖束可以用來支持大量的檢測(cè)通道。而且，多個(gè)光纖束可以與多個(gè)檢測(cè)器一起使用。例如，兩個(gè)4路光纖束可以與8個(gè)光學(xué)模塊16和兩個(gè)檢測(cè)器1S—起使用。圖3是顯示了裝置殼體內(nèi)部的一組示例性的可拆卸光學(xué)模塊的前視圖的透視圖。在圖3所示的例子中，裝置10包括基臂44和模塊殼體46。主要光學(xué)模塊48，輔助光學(xué)模塊52和輔助光學(xué)模塊56都容納在模塊殼體46中。光學(xué)模塊48、52和56分別產(chǎn)生輸出光束43、49、53和57,它們順序激發(fā)盤13的不同的處理室。換句話說，輸出光束43、49、53和57順著盤13的曲率，每束激發(fā)包含處理室的盤相同的徑向位置。光學(xué)模塊48包括兩個(gè)光學(xué)通道，每個(gè)光學(xué)通道都輸出不同的光束43和49。狹縫傳感器觸發(fā)器27包括紅外光源31，其產(chǎn)生被檢測(cè)器33檢測(cè)的光線35。每個(gè)光學(xué)模塊48、52、56分別包括各自的釋放桿50、54或58，用于與模塊殼體46結(jié)合。每個(gè)釋放桿都可以提供一個(gè)向上的偏壓作用，用來與形成在模塊殼體46內(nèi)部的一個(gè)相應(yīng)的插銷結(jié)合。為了解開插銷并從模塊殼體46上卸下光學(xué)模塊48、52或56，技術(shù)人員或其它用戶分別壓下釋放桿50、54或58。條形碼讀取器29包括用于識(shí)別盤13的激光器62。基臂44從檢測(cè)裝置10延伸出來并為模塊殼體46和光學(xué)模塊48、52和56提供支撐作用。模塊殼體46可被牢牢地安裝在基臂44的頂部。模塊殼體46可以包括一個(gè)用于接納相應(yīng)的光學(xué)模塊48、52和56的位置。盡管舉例描述了模塊殼體46，但是檢測(cè)裝置10的模塊殼體46可以具有多個(gè)用于接納光學(xué)模塊48、52和56的位置。換句話說，對(duì)于光學(xué)模塊48、52和56并不需要使用單獨(dú)的殼體。模塊殼體46的每個(gè)位置可以包含一個(gè)或更多軌道或?qū)б?dāng)技術(shù)人員或其它用戶插入光學(xué)模塊時(shí)，其有助于將相關(guān)的光學(xué)模塊正確定位在每個(gè)位置中。這些導(dǎo)引件可以沿著每個(gè)位置的頂部、底部和側(cè)部進(jìn)行設(shè)置。每個(gè)光學(xué)模塊48、52和56可以包括與模塊殼體46的位置的導(dǎo)引件或軌道相配合的導(dǎo)引件或軌道。例如，模塊殼體46可以具有凸出的導(dǎo)引件，其與光學(xué)模塊48、52和56中的凹入的導(dǎo)引件配合。在一些實(shí)施例中，模塊殼體46可以不完全封閉每個(gè)光學(xué)模塊48、52和56。例如，模塊殼體46可以提供安裝點(diǎn)，用來將每個(gè)光學(xué)模塊48、52和56固定在基臂44上，但是每個(gè)光學(xué)模塊的部分或全部可以暴露出來。在其它實(shí)施例中，模塊殼體46可以完全封閉每個(gè)光學(xué)模塊48、52和56。例如，模塊殼體46可以包括單個(gè)門，這個(gè)門將光學(xué)模塊48、52和56封閉起來，或者對(duì)于每個(gè)光學(xué)模塊都包括一個(gè)各自的門。這個(gè)實(shí)施例適合于光學(xué)模塊很少卸下或檢測(cè)裝置IO處于極端的外部環(huán)境下的情況。技術(shù)人員可以很容易地卸下任何光學(xué)模塊48、52或56，并且這可以僅僅用一只手來完成。例如，技術(shù)人員可以將他或她的食指放在位于光學(xué)模塊52的釋放桿54的下方的一個(gè)模制的凸緣之下。然后，技術(shù)人員的拇指可以壓下釋放桿54，將光學(xué)模塊52從模塊殼體46上釋放出來。當(dāng)將光學(xué)模塊52抓在拇指和食指之間時(shí)，技術(shù)人員可向后拉光學(xué)模塊出來，以便從檢測(cè)裝置IO上卸下光學(xué)模塊。也可以使用其它方法來卸下任何光學(xué)模塊48、52或56，包括利用兩只手來卸下的方法。可以用一只手或兩只手，使用相反的方式來插入任何光學(xué)模塊48、52或56。在圖3所示的例子中，兩個(gè)光學(xué)模塊的元件被結(jié)合在一起，形成主要光學(xué)模塊48。主要光學(xué)模塊48可以包括產(chǎn)生兩個(gè)不同波長(zhǎng)的光的光源和用于從盤13中的試樣中檢測(cè)每個(gè)不同波長(zhǎng)熒光的檢測(cè)器。因此，主要光學(xué)模塊48可以連接光纖束14中的兩路。以這種方式，主要光學(xué)模塊48可以被視為一個(gè)具有兩個(gè)獨(dú)立的光學(xué)激發(fā)和收集通道的雙通道光學(xué)模塊。在一些實(shí)施例中，主要光學(xué)模塊48可以包含用于兩個(gè)以上光學(xué)模塊的光學(xué)元件。在其它情況下，模塊殼體46包含多個(gè)(例如兩個(gè)或更多)單通道光學(xué)模塊，例如輔助光學(xué)模塊52和56。如圖3所示，主要光學(xué)模塊48還可以包括用于激光閥控制系統(tǒng)51(位于光學(xué)模塊48內(nèi))的元件。激光閥控制系統(tǒng)51通過一個(gè)小的位于盤13外邊緣附近的狹縫來檢測(cè)盤13的位置。一個(gè)檢測(cè)器(未示出)檢測(cè)低功率激光55，以用來繪制盤13相對(duì)于旋轉(zhuǎn)盤的馬達(dá)的位置圖?？刂茊卧?3使用這個(gè)圖而將閥(在圖3中未示出)定位在盤13上，并且通過激光閥控制系統(tǒng)51而將目標(biāo)閥旋轉(zhuǎn)至適當(dāng)?shù)奈恢?，以用于打開。一旦目標(biāo)閥位于合適的位置，則激光閥控制系統(tǒng)51使用一個(gè)或更多個(gè)高能短脈沖，將激光55聚焦在目標(biāo)閥上。短脈沖在目標(biāo)閥中形成了一個(gè)空隙，例如通過刺穿、熔融或融化閥，使得盤13旋轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)部容納室中的內(nèi)容物流入外部處理室。檢測(cè)裝置IO然后可以監(jiān)控處理室中隨后的反應(yīng)。腔室中的內(nèi)容物可以包括呈液態(tài)或固態(tài)的物質(zhì)。在一些實(shí)施例中，激光閥控制系統(tǒng)51可以被容納在一個(gè)單通道光學(xué)模塊中，例如輔助光學(xué)模塊54或輔助光學(xué)模塊56。在其它實(shí)施例中，激光閥控制系統(tǒng)51可以被安裝在檢測(cè)裝置10上，與任何一個(gè)光學(xué)模塊48、52或56相分離開。在這種情況下，激光閥控制系統(tǒng)51可以是可拆卸的并且適合于接合模塊殼體46內(nèi)的某個(gè)位置，或接合檢測(cè)裝置10的一個(gè)不同殼體。在圖3的例子中，狹縫傳感器觸發(fā)器27位于可拆卸模塊的附近，位于盤13的任一側(cè)上。在一個(gè)實(shí)施例中，狹縫傳感器觸發(fā)器27包括一個(gè)用以發(fā)射紅外(IR)光35的光源31。當(dāng)盤13中的狹縫使得光線穿過盤到達(dá)檢測(cè)器33時(shí)，檢測(cè)器33檢測(cè)IR光35?？刂茊卧?3使用一個(gè)由檢測(cè)器33產(chǎn)生的輸出信號(hào)來從光學(xué)模塊48、54和56中獲取的數(shù)據(jù)與盤13的旋轉(zhuǎn)同步。在一些實(shí)施例中，狹縫傳感器觸發(fā)器27可以在裝置10的工作過程中從基臂44延伸出來，到達(dá)盤13的外邊緣。在其它實(shí)施例中，可以使用一個(gè)機(jī)械式檢測(cè)器來檢測(cè)盤13的位置。條形碼讀取器29使用激光器62來讀取位于盤13側(cè)邊緣的條形碼。條形碼識(shí)別盤13的類型，從而使裝置IO進(jìn)行正確的操作。在一些實(shí)施例中，條形碼可以從多個(gè)盤13中識(shí)別出真實(shí)的盤，以用來幫助技術(shù)人員追蹤數(shù)據(jù)到具體試樣。光學(xué)模塊48、52和56的所有的表面元件都可以由聚合物、復(fù)合物或金屬合金構(gòu)造。例如，高分子量聚亞氨脂可以用于形成表面元件。在其他情況下，也可以產(chǎn)生出鋁合金或碳纖維結(jié)構(gòu)。在任何情況下，材料都可以耐熱、抗疲勞、抗應(yīng)力和耐腐蝕。當(dāng)檢測(cè)裝置10可以與生物材料接觸時(shí)，當(dāng)腔室內(nèi)的內(nèi)容物從盤13中泄漏出來時(shí)，結(jié)構(gòu)可以是殺菌的。圖4顯示了位于檢測(cè)裝置10的模塊殼體46內(nèi)部的一組可拆卸光學(xué)模塊48、52和56的透視圖。在圖4的例子中，基臂44支撐著條形碼讀取器29和連接在模塊殼體46內(nèi)部的可拆卸光學(xué)模塊48、52和56。盤13位于光學(xué)模塊48、52和56的下方，并且試樣22在不同時(shí)刻及時(shí)位于每個(gè)模塊的各自的光學(xué)路徑的下方。在模塊殼體46中，可以看見輔助光學(xué)模塊56和主要光學(xué)模塊48的前面。輔助光學(xué)模塊56包括模制凸緣59和釋放桿58。如前所述，模制凸緣59可以用于當(dāng)卸下模塊或?qū)⒛K插入模塊殼體46時(shí)抓握模塊。所有的光學(xué)模塊48、52和56都可以有各自的模制凸緣和釋放桿，或者可以使用一個(gè)單個(gè)的釋放桿來卸下所有的光學(xué)模塊。在一些實(shí)施例中，光學(xué)模塊48、52和56可以包括一個(gè)不同的元件來抓握模塊。例如，每個(gè)光學(xué)模塊48、52和56可以包括一個(gè)手柄，用于沿著豎直或水平方向從模塊殼體46中卸下的各自的模塊。為了在任何具體時(shí)刻及時(shí)獨(dú)立地激發(fā)盤13中的不同試樣，模塊殼體46中的光學(xué)模塊48、52和56的位置可以被固定。例如，主要光學(xué)模塊48的位置可以比輔助光學(xué)模塊52和56的位置距離基臂44稍遠(yuǎn)，這兩個(gè)輔助光學(xué)模塊被偏移到主要光學(xué)模塊任一側(cè)的某個(gè)位置。而且，光學(xué)模塊48、52和56可以在水平方向(如圖4中的箭頭所示，其中X是外側(cè)光束從內(nèi)側(cè)光束偏移的距離)上被偏移，從而使得由模塊產(chǎn)生的激發(fā)光束沿著盤13的曲率前進(jìn)。在這種布置中，當(dāng)盤13旋轉(zhuǎn)時(shí)，由光學(xué)模塊48、52和56產(chǎn)生的光束穿過相同的路徑，從而激發(fā)并收集來自沿著這個(gè)路徑被定位的處理室的光。在其它實(shí)施例中，光學(xué)模塊48、52和56的排列使得激發(fā)光束沿著環(huán)繞盤13的不同路徑行進(jìn)。在這個(gè)實(shí)施例中，基臂44包括延伸到模塊殼體46中的電觸板66。在模塊殼體46內(nèi)部，電觸板66可以包括用于每個(gè)光學(xué)模塊48、52和56的電觸點(diǎn)。電觸板66可以與控制單元23電連接起來。在一些實(shí)施例中，每個(gè)光學(xué)模塊48、52和56都可以有單獨(dú)的與控制單元23相連的電觸板。光纖耦合器68將光纖束14的一路與光學(xué)模塊56的一個(gè)光學(xué)輸出端口相連接。盡管沒有顯示出來，但是每個(gè)光學(xué)模塊48、52和56都包括一個(gè)光學(xué)輸出端口，其適合于與一個(gè)安裝到模塊殼體46上的一個(gè)相應(yīng)的光纖耦合器配合。光纖耦合器68和光纖束的這路之間的連接可以是螺釘鎖定、卡扣固定或者摩擦配合。條形碼讀取器29生成激光64，用來讀取盤13的條形碼。當(dāng)激光64與盤13的外邊緣相互作用時(shí)，激光64沿著引導(dǎo)路徑前進(jìn)。光線64可以傳播開，從而一次覆蓋一個(gè)大面積區(qū)域的盤13。當(dāng)盤低速旋轉(zhuǎn)時(shí)，條形碼讀取器29讀取盤13上的條形碼。在其它實(shí)施例中，為了確認(rèn)裝置10中沒有放入新的盤，在操作中，條形碼讀取器29可以定期性地讀取條形碼。在其它實(shí)施例中，條形碼讀取器29可以檢測(cè)盤13上一個(gè)以上的條形碼。在一些實(shí)施例中，基臂44可以相對(duì)于圓盤13移動(dòng)。在這種情況下，基臂44的構(gòu)造使其可以檢測(cè)不同尺寸的盤上的試樣或位于盤13內(nèi)部的試樣。例如，通過移動(dòng)基臂44進(jìn)一步遠(yuǎn)離盤13的中心，可以使用一個(gè)包含更多處理室或更大處理室的較大的盤。模塊殼體46還可以對(duì)每個(gè)光學(xué)模塊48、52或56都具有一個(gè)結(jié)構(gòu)位置，從而使得每個(gè)模塊都可以移動(dòng)到一個(gè)或更多的環(huán)繞盤13的處理室的圓形路徑。圖5是顯示一組示例性可拆卸光學(xué)模塊的前側(cè)視圖的透視圖，其中一個(gè)模塊被卸下，從而露出了一個(gè)模塊連接器。具體地說，模塊殼體46在圖5中未示出，并且光學(xué)模塊56已被卸下，從而暴露出了光學(xué)模塊52和48，連同用于卸下的模塊56的連接器。光學(xué)模塊56的釋放桿58(圖3)牢牢連接在安裝在基臂44上的連接柱69上。在這個(gè)例子中，連接柱69延伸到光學(xué)模塊56的內(nèi)部并與釋放桿58連接。在其它實(shí)施例中，可以使用其它連接機(jī)構(gòu)來將光學(xué)模塊56固定到基臂44上，例如螺釘或卡扣固定裝置。一旦光學(xué)模塊56插入后，則基臂44在模塊殼體46內(nèi)部提供兩個(gè)不同的可操作連接，以用來接納和配合光學(xué)模塊56。具體地說，基臂44提供電觸板66，其包括電接頭70用來與容納在光學(xué)模塊56內(nèi)部的電觸片(未示出)連接。電接頭70允許控制單元23與光學(xué)模塊56內(nèi)的電子元件進(jìn)行通信。例如，模塊56可以包括電路、硬件、固件或者它們的任意組合。在一個(gè)實(shí)施例中，內(nèi)部電子元件可以儲(chǔ)存和輸出唯一的識(shí)別信息到控制單元23中，例如序列號(hào)。替代性地，或者另外地，電子元件可以提供用來描述可拆卸模塊56內(nèi)部的光學(xué)元件的特定特征的信息。例如，電子元件可以包括可編程的只讀存儲(chǔ)器(PROM)、閃存或其它內(nèi)部的或可移動(dòng)的存儲(chǔ)介質(zhì)。其它實(shí)施例可以包括一組電阻器、一個(gè)電路或一個(gè)嵌入式處理器，用于將光學(xué)模塊48、52或56的唯一的信號(hào)輸出到控制單元23。在另一個(gè)實(shí)施例中，光學(xué)模塊可以包括一個(gè)激光源和形成部分激光閥控制系統(tǒng)的其它元件，例如激光閥控制系統(tǒng)51。電觸板66可以被卸下或者被與不同的可拆卸光學(xué)模塊相關(guān)的另外型式來替換。這種選擇可以支持裝置性能上的升級(jí)。在其它實(shí)施例中，電接頭70可以包括更多或更少的連接針腳。此外，基臂44和模塊殼體46提供了在用于接收光學(xué)模塊56的位置內(nèi)的光學(xué)通道72。光學(xué)通道72與光纖耦合器68(圖4)連接，光纖耦合器68與光纖束14的一路連接。光學(xué)通道72插入光學(xué)模塊56內(nèi)的某個(gè)位置。由光學(xué)模塊56捕獲的光可以被引導(dǎo)穿過光學(xué)通道72、光纖耦合68和光纖束15，到達(dá)檢測(cè)器。這些連接器之間的配合可以是緊密的，從而保證光線不會(huì)離開或進(jìn)入光學(xué)路徑。在一些實(shí)施例中，連接到光學(xué)模塊56的連接器可以以不同的構(gòu)造來布置。例如，連接器為了從另一方向接收光學(xué)模塊56而可以被布置在另一位置。在其它實(shí)施例中，電連接器可以設(shè)置在光學(xué)模塊56的一側(cè)，而同時(shí)一個(gè)光學(xué)連接器可以設(shè)置在光學(xué)模塊56的第二表面上。在任何情況下，位于模塊殼體46內(nèi)的電和光學(xué)連接器可以容納一個(gè)可拆卸的光學(xué)模塊，即本例中的光學(xué)模塊56。圖5中描述的光學(xué)模塊56的光學(xué)和電子連接器可以與任何模塊一起使用，包括光學(xué)模塊48和52。此外，用于每個(gè)光學(xué)模塊的連接器可以不是相同的。因?yàn)闉榱伺c所需的可拆卸光學(xué)模塊連接，連接器可以被修改，因此任何具體的插入模塊殼體46—個(gè)具體位置的光學(xué)模塊所使用的連接器可以在任何時(shí)候改變。圖6顯示了一個(gè)示例性的主要可拆卸光學(xué)模塊48中的元件的透視圖。在圖6的例子中，主要光學(xué)模塊48包括釋放桿50、樞轉(zhuǎn)銷51和插銷74。內(nèi)殼體78將模塊48的每側(cè)分隔開，并且包含與帶子81連接的電觸片80。光學(xué)元件包括LED82，準(zhǔn)直透鏡84，激發(fā)濾光器86，二向色濾光器88，聚焦透鏡90，檢測(cè)濾光器92和透鏡94。光學(xué)輸出端口17與光纖束14的一路連接。一組單獨(dú)的用于第二光學(xué)通道(未示出)的光學(xué)元件被設(shè)置在內(nèi)殼體78的另一側(cè)。此外，主要模塊48包括作為激光閥控制系統(tǒng)51—部分的連接器96，激光二極管98和聚焦透鏡100，它們由控制單元23控制。釋放桿50通過樞轉(zhuǎn)銷61與光學(xué)模塊48連接。樞轉(zhuǎn)銷61使得釋放桿50能夠繞銷軸線旋轉(zhuǎn)。當(dāng)釋放桿50被壓下時(shí)，臂63逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而抬起插銷74。一旦插銷74被抬起，則光學(xué)模塊48可以自由從模塊殼體46上卸下?？梢跃哂幸粋€(gè)彈簧或其它機(jī)構(gòu)，用來保持一個(gè)抵靠于釋放桿50的偏置力，以用來將插銷74保持在一個(gè)向下的位置。在一些實(shí)施例中，圍繞樞轉(zhuǎn)銷61可以包括一個(gè)彈簧，以用來提供一個(gè)力矩臂，將插銷74保持在向下或被拴住的位置。在其它實(shí)施例中，可以加入或使用其它安裝機(jī)構(gòu)來代替所述的釋放桿。例如，光學(xué)模塊48可以使用一個(gè)或更多的螺釘或銷而連接到模塊殼體46上。安裝板76可以安裝在光學(xué)模塊48的內(nèi)部，用來連接通信帶81和LED82。通信帶81與電觸片80連接，并在電觸片和光學(xué)模塊48內(nèi)的電子元件之間提供連接作用。電觸片80和通信帶81可以載有主要光學(xué)模塊48兩側(cè)所需的信息，包括激光閥控制系統(tǒng)51和任何內(nèi)部存儲(chǔ)器和其它存儲(chǔ)介質(zhì)。通信帶81可以是柔性的，以便在光學(xué)模塊48內(nèi)穿行。通信帶81可以包括多個(gè)導(dǎo)電線，用于在電子元件和控制單元23之間傳送信號(hào)，并且/或者將能量傳送到電子元件中。在一些實(shí)施例中，每個(gè)電子元件都具有一個(gè)獨(dú)立的電纜來連接電子元件和控制單元23。當(dāng)從模塊殼體中卸下光學(xué)模塊48時(shí)，技術(shù)人員需要從模塊殼體46中斷開電纜或柔性電路。在一些實(shí)施例中，光學(xué)模塊48可以包含一個(gè)用來檢測(cè)來自盤13的光線的檢測(cè)器，還包括用來處理和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的電子設(shè)備。電子設(shè)備包括一個(gè)遙測(cè)電路，用于將表示所檢測(cè)到的光線的數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)娇刂茊卧?3。無線傳輸可以通過紅外光、射頻、藍(lán)牙或其它遙測(cè)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。光學(xué)模塊48還可以包括一個(gè)為電子設(shè)備供電的電池，其可以通過控制單元23進(jìn)行充電。LED82被固定在安裝板76上，并且與通信帶81電連接。LED82產(chǎn)生具有預(yù)定波長(zhǎng)的激發(fā)光49，以用來激發(fā)試樣22。激發(fā)光43由第二光學(xué)通道(未示出)來產(chǎn)生。在光線49離開LED82之后，光線49在進(jìn)入激發(fā)濾光器86之前由準(zhǔn)直透鏡84進(jìn)行擴(kuò)散。一個(gè)波段的光線49經(jīng)過二向色濾光器88，并且通過聚焦透鏡90而被聚焦到一個(gè)試樣上。光線49激發(fā)試樣，并且由聚焦透鏡90收集熒光，并將熒光由二向色濾光器88傳送到檢測(cè)濾光器92中。最終波段的光線由透鏡94收集起來并且傳送到光學(xué)輸出端口17，在此處收集的熒光進(jìn)入光纖束的一路，以便運(yùn)送到檢測(cè)器18。內(nèi)殼體78可以支撐所有的、在試樣激發(fā)和由所選擇波長(zhǎng)的試樣發(fā)射的熒光檢測(cè)中包括的元件。在內(nèi)殼體78的另一側(cè)，可以包括一個(gè)相似的構(gòu)造的光學(xué)元件，以用來產(chǎn)生不同波長(zhǎng)的光，并檢測(cè)相應(yīng)的不同的熒光波長(zhǎng)。將各側(cè)分離開可以消除從一側(cè)進(jìn)入另一側(cè)的光學(xué)通道造成的光污染。部分被容納在模塊48每側(cè)之間的可以是激光閥控制系統(tǒng)51的元件，包括連接器96，激光二極管98和聚焦透鏡100。內(nèi)殼體78可以為這些元件提供物理支持作用。通信帶81與連接器96連接，從而將驅(qū)動(dòng)信號(hào)和能量傳輸至激光源。激光二極管98與連接器96連接并產(chǎn)生用于打開盤13上的閥的激光能量55。激光二極管傳送近紅外(NIR)光至聚焦透鏡100，用來將激光能量55引導(dǎo)至盤13上的特定的閥上。一個(gè)NIR傳感器可以被設(shè)置在盤13的下方，以用來定位特定的需要打開的閥。在其它實(shí)施例中，這些元件可以與光學(xué)模塊分離開地容納。在一些實(shí)施例中，激光閥控制系統(tǒng)的發(fā)射透鏡98和聚焦透鏡100可以容納在一個(gè)單通道光學(xué)模塊中，例如輔助光學(xué)模塊52和56(圖3)。圖7顯示了在一個(gè)示例性輔助光學(xué)模塊中的元件的透視圖，其可以容易地從檢測(cè)裝置10中卸下或插入檢測(cè)裝置10中。在圖7的例子中，光學(xué)模塊56包括釋放桿58、樞轉(zhuǎn)銷59和插銷102，與主要光學(xué)模塊48相類似。光學(xué)模塊56還包括與通信帶107連接的電觸片106。通信帶107還可以與安裝板104連接。與主要光學(xué)模塊48類似，這些光學(xué)元件包括LED108,準(zhǔn)直透鏡IIO，激發(fā)濾光器112，二向色濾光器114，聚焦透鏡116，檢測(cè)濾光器118和透鏡120。光學(xué)輸出端口19與光纖束14的一路連接。釋放桿58通過樞轉(zhuǎn)銷65而與光學(xué)模塊56連接。樞轉(zhuǎn)銷65使得釋放桿能夠繞銷軸線旋轉(zhuǎn)。當(dāng)釋放桿58被壓下時(shí)，臂67逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而抬起插銷102。一旦插銷102被抬起，則光學(xué)模塊56可以自由從模塊殼體46上卸下?？梢跃哂幸粋€(gè)彈簧或其它機(jī)構(gòu)來保持一個(gè)抵靠于釋放桿58的偏置力，以用來將插銷102保持在一個(gè)向下的位置。或者，可以將一個(gè)彈簧設(shè)置在插銷102的上方。在一些實(shí)施例中，圍繞樞轉(zhuǎn)銷65可以包括一個(gè)彈簧，用來提供一個(gè)力矩臂，將插銷102保持在向下或被拴住的位置。在其它實(shí)施例中，可以加入或使用其它安裝機(jī)構(gòu)，以來代替所述的釋放桿。例如，光學(xué)模塊56可以使用一個(gè)或更多的螺釘或銷而連接到模塊殼體46上。安裝板104可以安裝在光學(xué)模塊56的內(nèi)部，用來連接通信帶107和LED108。通信帶107與電觸片106連接，并在電觸片和光學(xué)模塊56內(nèi)的電子元件之間提供連接作用。電觸片106和通信帶107可以攜帶用于操作光學(xué)元件所需的信息。通信帶107可以是柔性的，以便在光學(xué)模塊56內(nèi)穿行。通信帶107可以包括多個(gè)導(dǎo)電線，用以在電子元件和控制單元23之間傳送信號(hào)并且/或者將能量傳送到電子元件中。在一些實(shí)施例中，每個(gè)電子元件都具有一個(gè)獨(dú)立的電纜來連接電子元件和控制單元23。當(dāng)從模塊殼體中卸下光學(xué)模塊56時(shí)，技術(shù)人員需要從模塊殼體46中斷開電纜或柔性電路。在一些實(shí)施例中，光學(xué)模塊56可以包含一個(gè)用來檢測(cè)來自盤13的光線的檢測(cè)器，以及用來處理和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的電子設(shè)備。電子設(shè)備包括一個(gè)遙測(cè)電路，用于將表示所檢測(cè)的光線的數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)娇刂茊卧?3。無線傳輸可以通過紅外光、射頻、藍(lán)牙或其它遙測(cè)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。光學(xué)模塊56還可以包括一個(gè)為電子設(shè)備供電的電池，其可以通過控制單元23進(jìn)行充電。LED108被固定在安裝板104上并且與通信帶107電連接。LED108產(chǎn)生具有預(yù)定波長(zhǎng)的激發(fā)光101來激發(fā)試樣22。在光線101離開LED108之后，在進(jìn)入激發(fā)濾光器112之前由準(zhǔn)直透鏡IIO進(jìn)行擴(kuò)散。一個(gè)波段的光線101經(jīng)過二向色濾光器114，通過聚焦透鏡116而被聚焦到一個(gè)試樣上。光線101激發(fā)試樣并且由聚焦透鏡116收集熒光并將熒光由二向色濾光器114傳送到檢測(cè)濾光器118中。最終波段的光線由透鏡120收集起來并且傳送到光學(xué)輸出端口19，在此處收集的熒光進(jìn)入光纖束的一路，以便運(yùn)送到檢測(cè)器18。輔助光學(xué)模塊56還可以包括激光閥控制系統(tǒng)51的元件。激光閥控制系統(tǒng)可以是在裝置IO中使用的唯一的系統(tǒng)或者是多個(gè)激光閥控制系統(tǒng)中的一個(gè)系統(tǒng)。用于此系統(tǒng)的元件可以與圖6的光學(xué)模塊48中描述的元件類似。輔助光學(xué)模塊56的元件可以與任何輔助光學(xué)模塊或任何用于發(fā)射和檢測(cè)一個(gè)波段的光線的光學(xué)模塊相似。在一些實(shí)施例中，這些元件可以在構(gòu)造上進(jìn)行改變，從而適合不同的試驗(yàn)應(yīng)用。例如，任何光學(xué)模塊都可以被修改，從而可以從不同方向插入，或被放置在裝置內(nèi)相對(duì)于盤13的不同位置上。在任何情況下，光學(xué)模塊都可被卸下，從而使裝置10的修改具有靈活性。圖8顯示了一組在裝置殼體內(nèi)部的示例性的可拆卸光學(xué)模塊的側(cè)視圖，其中激光閥控制系統(tǒng)位于盤狹縫的上方。圖8的例子與圖4的例子相類似。然而，激光閥控制系統(tǒng)51己經(jīng)被定位，以便使來自能量源，即激光器的激光71瞄準(zhǔn)通過盤13上的狹縫75。當(dāng)光線通過狹縫75時(shí)，傳感器73檢測(cè)激光71。一個(gè)托架(未示出)移動(dòng)模塊殼體46并在相對(duì)于盤13的中心的水平方向上(如圖8的箭頭所示)移動(dòng)所容納的光學(xué)模塊48、52和56。激光器可以以一個(gè)減小的電流來發(fā)射激光71，從而產(chǎn)生低功率近紅外(NIR)光，以用來定位盤13上的狹縫75。在一些實(shí)施例中，托架可以在水平方向上平移模塊殼體46，同時(shí)激光閥控制系統(tǒng)51輸出激光71，用來定位狹縫75。一旦激光穿過狹縫75，則傳感器73可以檢測(cè)到激光71,使得傳感器73輸出一個(gè)代表檢測(cè)到的NIR激光71的電信號(hào)到控制單元23中。從傳感器73接收到電信號(hào)后，控制單元23將檢測(cè)到的盤位置映射到旋轉(zhuǎn)平臺(tái)35的一個(gè)已知位置，并且構(gòu)造出一個(gè)位置圖來，這個(gè)位置圖識(shí)別相對(duì)于旋轉(zhuǎn)平臺(tái)25的已知位置的盤13上的每個(gè)閥的位置。隨后，控制單元23可以使用構(gòu)造出來的位置圖將激光閥控制系統(tǒng)51移動(dòng)到盤13的目標(biāo)閥的位置。在其它實(shí)施例中，傳感器73可以設(shè)置在盤13上與激光閥控制系統(tǒng)51相同的一側(cè)上，以用來檢測(cè)來自盤13上的反射部分或部分的激光71。將激光閥控制系統(tǒng)51設(shè)置在一個(gè)選擇的閥上之后，控制單元23引導(dǎo)激光閥控制系統(tǒng)傳送高能短脈沖來打開所選擇的閥。閥可以由聚合物或相似的材料來制造，其可以吸收發(fā)射的電磁能量，即激光71，導(dǎo)致聚合物破裂，因此打開了內(nèi)部容納室和外部處理室之間的通道?？梢允褂闷渌芰吭?例如射頻能量源)，并且可以選擇吸收所產(chǎn)生的能量并且因此破裂(例如打開)的材料。一旦閥被打開，則盤13的旋轉(zhuǎn)將各個(gè)內(nèi)部容納室中的內(nèi)容物引導(dǎo)到相應(yīng)的外部處理室中。在一些實(shí)施例中，激光閥控制系統(tǒng)51和狹縫傳感器觸發(fā)器27可以進(jìn)行通信，以用來有效定位。例如，狹縫傳感器觸發(fā)器27通?？梢远ㄎ槐P13的徑向位置，從而使得激光閥控制系統(tǒng)51可以特別地定位狹縫75的邊緣。另外，一些實(shí)施例可以不包括用于水平移動(dòng)元件的托架，這些元件用于將光學(xué)路徑與盤13上的結(jié)構(gòu)對(duì)準(zhǔn)。例如，激光閥控制系統(tǒng)51和光學(xué)模塊48、52和56可以固定在距離盤13的中心一定合適的徑向距離的位置。作為另一個(gè)實(shí)施例，激光閥控制系統(tǒng)51和/或光學(xué)模塊48、52和56可以在控制單元23的引導(dǎo)下樞轉(zhuǎn)，從而將激光瞄準(zhǔn)在盤13的不同徑向位置處。附圖9A和9B分別顯示了示例性的盤13A和13B的部分。在圖9A的例子中，盤13包括一個(gè)中心孔121，用于將盤連接到裝置10的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上。一組內(nèi)部容納室和一組外部處理室距離中心孔121徑向地同心地設(shè)置。在這個(gè)例子中，每個(gè)腔室都被顯示為具有相同的容積和間距，然而盤13的其它實(shí)施例可以包括具有不同容積和間距的腔室。在這個(gè)例子中，每個(gè)容納室通過一條通道而與相應(yīng)的處理室連接，每條通道都包含相應(yīng)的閥，以用來控制通過通道的流動(dòng)。例如，閥127將容納室125與處理室129隔離開。試樣的一些試劑可以被直接放置在處理室129中，同時(shí)容納室125中的內(nèi)容物可以首先被裝填在裝填室123中。一旦盤13A旋轉(zhuǎn)，則裝填室123中的內(nèi)容物將被強(qiáng)迫到容納室125中。在一些實(shí)施例中，容納室125可以用來容納用于第二反應(yīng)的試劑，或者用于停止處理室129中的反應(yīng)的試劑。閥127位于容納室125和處理室129之間。在圖9A的例子中，狹縫131設(shè)置在盤13A的外側(cè)，并且激光閥控制系統(tǒng)51使用此狹縫來追蹤盤的位置。在一個(gè)實(shí)施例中，狹縫131的寬度為lmm，長(zhǎng)度為2mm。激光71(圖8)可以聚焦在盤13A的已知的半徑處，對(duì)應(yīng)于狹縫131的一個(gè)己知的半徑位置。當(dāng)盤13A旋轉(zhuǎn)時(shí)，除了狹縫131的位置處，激光71都被圓盤13A阻斷，激光從狹縫131處穿過盤13A并被傳感器72檢測(cè)到(圖8)。如上所述，控制單元23利用從傳感器73處接收到的輸出信號(hào)(例如觸發(fā)信號(hào))來繪制盤13相對(duì)于旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)的位置圖?；谖恢脠D，對(duì)于閥，例如閥127，控制單元23將激光閥控制系統(tǒng)51重新定位在距離中心孔121—個(gè)已知徑向距離的位置。例如，對(duì)于這些閥，與模塊殼體46連接的托架可以將模塊殼體46和所包括的光學(xué)模塊移動(dòng)到距離盤13A的中心的已知徑向距離處?？刂茊卧?3然后利用位置圖來控制旋轉(zhuǎn)平臺(tái)和盤13的旋轉(zhuǎn)，從而在激光閥控制系統(tǒng)51的作用下直接旋轉(zhuǎn)閥127。一旦處于適當(dāng)?shù)奈恢茫瑒t控制單元23引導(dǎo)激光閥控制系統(tǒng)51輸出一個(gè)高能電流脈沖來加熱閥127。結(jié)果，熱量在閥127上形成了一個(gè)空隙(例如使閥破裂)，從而打開容納室125和處理室129之間的流體連通。在其它實(shí)施例中，來自激光71的熱量可以改變閥127的結(jié)構(gòu)，從而打開流體連通。圖9B顯示了另一個(gè)示例性盤13B的一部分，其與圖9A中的盤13A類似。在圖9B的例子中，盤13B包括一個(gè)中心孔133，其用于將盤連接到固定在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)25上的基底板上。同樣，顯示的每一組的腔室都有相同的容積，然而，盤13B的其它實(shí)施例可以包括具有不同容積和間距的腔室。盤13B與盤BA的不同之處僅僅在于用于追蹤盤位置的狹縫143在盤上的位置。具體地說，狹縫143距離盤13B的中心孔133的位置的半徑比狹縫131距離盤13A的中心孔121的位置的半徑稍小。在這個(gè)例子中，控制單元23可以執(zhí)行追蹤功能和閥打開功能，而不需要徑向重新定位激光閥控制系統(tǒng)51。例如，當(dāng)輸出光71生成盤13的位置圖時(shí)，控制單元23可以將激光閥控制系統(tǒng)51置于一個(gè)低功率模式，使用降低的或最小的電流。降低的電流不足以產(chǎn)生足夠的能量來打開盤12B上的任何閥，但是足以由狹縫傳感器73來進(jìn)行檢測(cè)。控制單元23可以隨后將激光閥控制系統(tǒng)51置于高功率模式，使用較高的電流來產(chǎn)生高強(qiáng)度激光，足以在產(chǎn)生盤13B的位置圖并定位激光閥控制系統(tǒng)之后打開選擇的閥，例如閥137。通常，狹縫131(或者圖9A中的狹縫143)可以位于盤13B(或13A)的任何位置。在一些實(shí)施例中，狹縫143可以位于盤13B的最外側(cè)邊緣或最外側(cè)邊緣附近?；蛘?，狹縫143可以比狹縫131更加接近中心。另外，狹縫143的形狀不必是矩形的。它的形狀可以是任意多邊形、圓形、正方形、三角形、月牙形或任何不規(guī)則形狀。另外，盤13B可以包含一個(gè)以上的狹縫143，用來確定盤位置，并且多個(gè)狹縫的位置距離中心孔133的徑向距離、尺寸或者形狀可以是彼此不同的。通常，形成在盤13中的腔室和通道可以被覆蓋或不被覆蓋。在一些實(shí)施例中，在盤13中可以包括多個(gè)腔室和閥。連接腔室的通道可以是曲線形的或者在某些腔室或交點(diǎn)處與其它通道匯合。由于盤13是三維的，因此腔室可以位于不同的平面，而通道可以具有變化的深度。盤13可以由適合于高速旋轉(zhuǎn)的生物相容材料制造。例如，盤13可以由聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚亞氨酯或其它可模制聚合物制造。盤13可有通過模制、分層、蝕刻或其它技術(shù)來制造。當(dāng)盤13的直徑約為120mm時(shí)，盤也可以具有多種尺寸來適應(yīng)多種應(yīng)用。在插入檢測(cè)裝置10后，盤13的尺寸可以被檢測(cè)，通過條形碼讀取器29讀取固定盤13上的條形碼，或者技術(shù)人員可以進(jìn)入在應(yīng)用中正使用的這種類型的盤13中。在一些實(shí)施例中，盤13可以被消毒，而其它實(shí)施例可以使用一次性使用的可消耗盤。在盤13A或13B中，在盤的處理室之下可以包括一個(gè)熱傳導(dǎo)環(huán)形圈。在一些實(shí)施例中，電磁能量可以被引導(dǎo)到與該環(huán)形圈熱耦合的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)25上。旋轉(zhuǎn)平臺(tái)25可以包含一個(gè)熱結(jié)構(gòu)，它用來吸收電磁能量。旋轉(zhuǎn)平臺(tái)25的熱結(jié)構(gòu)可以具有一個(gè)面對(duì)電磁能量源的黑體表面(blacksurface)，從而增加能量吸收的效率。熱結(jié)構(gòu)可以包含一個(gè)傳熱表面，它用于將熱能傳遞到盤13的環(huán)形圈上。傳熱表面可以是略微凸面的或是其它外形，并且盤的環(huán)形圈可以是順應(yīng)性的，從而在傳熱表面和環(huán)形圈之間提供均勻的熱接觸。在其它實(shí)施例中，盤13A或13B可以包括兩個(gè)或更多環(huán)形圈，每個(gè)處理室都位于盤上與環(huán)形圈相同的徑向位置。控制單元23可以選擇性地加熱每個(gè)環(huán)形圈來不同地加熱每個(gè)徑向位置。圖IO示例性地顯示了一個(gè)位于偏離軸線反射器內(nèi)的加熱元件。在圖IO的例子中，加熱元件145包括燈泡147，燈絲149位于燈泡內(nèi)部。反射器殼體151包括反射面153和散熱片155。燈泡連接器157物理支持燈泡147并且將燈泡147與裝置10電連接起來。燈泡147可以是一個(gè)具有一個(gè)長(zhǎng)軸線的透明玻璃圓柱體，燈泡內(nèi)部可以容納惰性氣體或真空以及燈絲。燈絲149可以是由鎢、石英或其它高電阻材料制造。一個(gè)管狀鎢絲149可以提供2000小時(shí)的工作壽命，而較短的燈絲可能僅僅具有30小時(shí)的壽命。2000小時(shí)的管狀燈泡147可以符合美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ANSI)標(biāo)準(zhǔn)EYX。此外，燈泡可以很容易地從反射器殼體151中卸下。電流在燈絲149中傳導(dǎo)，從而在各個(gè)方向上產(chǎn)生光和熱。呈光和熱的形式的電磁能量被引導(dǎo)到位于元件145之上的旋轉(zhuǎn)盤13上。通常，能量將撞擊與盤13連接的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)25下側(cè)的一個(gè)徑向區(qū)域，以用來加熱熱傳導(dǎo)環(huán)形圈。環(huán)形圈沿著燈泡147的長(zhǎng)軸線掃過。該環(huán)形圈在盤13旋轉(zhuǎn)時(shí)將加熱試樣22。在一些實(shí)施例中，來自加熱元件145的能量可以直接被導(dǎo)向盤13的環(huán)形圈，而不是首先接觸旋轉(zhuǎn)平臺(tái)25。在其它實(shí)施例中，當(dāng)旋轉(zhuǎn)盤靜止時(shí)，能量可以被導(dǎo)向盤13上的處理室或某些區(qū)域。隨后，盤13順序前進(jìn)以加熱所需的處理室。反射器殼體151包圍了燈泡147的一部分。反射器殼體151可以由鋁或其它金屬或金屬合金制造。當(dāng)由燈絲149產(chǎn)生的部分能量直接向盤13發(fā)射時(shí)，剩余能量可以反射回到盤上。反射面153可以包括一些成型面的組合，以用來將能量反射到某個(gè)點(diǎn)。反射面153可以包括一個(gè)或更多的球形面或一個(gè)或更多的橢圓形面。反射面153可以涂敷金屬，即金，以便于促進(jìn)反射可見光和紅外光。燈泡147可以設(shè)置在遠(yuǎn)離反射面153的軸或者焦點(diǎn)的位置。這種偏離軸線安裝位置可以使能量聚焦遠(yuǎn)離燈泡147并且聚焦到盤13上。最終到達(dá)盤13的能量可以是來自加熱元件145的一個(gè)線形或者一個(gè)狹窄矩形區(qū)域的光和熱。盤13的熱傳導(dǎo)環(huán)形槽沿著來自加熱元件145的上述線形或矩形區(qū)域的長(zhǎng)軸掃過。換句話說，加熱元件145垂直于盤13的徑向軸線定向。當(dāng)能量被反射離開反射面153時(shí)，反射面的溫度將升高。為了保持反射面冷卻，反射面與圍繞反射殼體151四個(gè)側(cè)面定位的散熱片155熱耦合。散熱片155被動(dòng)地將熱量驅(qū)散離開反射面153。在一些實(shí)施例中，散熱片155可以位于反射器殼體151的更少或更多的側(cè)面上。在其它實(shí)施例中，散熱片155可以通過結(jié)合一個(gè)風(fēng)扇、流動(dòng)流體或其它冷卻裝置而成為主動(dòng)的。在一些實(shí)施例中，燈泡147可以是球形的而不是圓柱形的，其具有相應(yīng)較短的燈絲149。如果燈泡147是球形的，則相應(yīng)的反射器153在形狀上可以是球形的，以用來將能量聚焦到盤13的一個(gè)點(diǎn)上。在其它實(shí)施例中，燈泡147可以用一個(gè)產(chǎn)生熱而不產(chǎn)生光的加熱元件來代替。最終的紅外能量可以被反射用來加熱盤13的處理室。燈泡連接器157將燈泡147物理容納在反射器殼體151中一個(gè)適當(dāng)?shù)奈恢?。燈?47包括一個(gè)金屬螺旋狀配件，以旋入到燈泡連接器157中的另一個(gè)金屬配件中。這兩個(gè)金屬配件將燈泡147與燈泡連接器157電連接起來。在裝置10中與加熱元件145相連的電路與燈泡連接器157連，用接來控制傳送到燈泡147中的燈絲149的電流大小。燈泡147可以從燈絲149產(chǎn)生500瓦的功率。在其它實(shí)施例中，較低的功率水平，例如100瓦，也足以快速加熱盤13。在替代性實(shí)施例中，當(dāng)盤13旋轉(zhuǎn)時(shí)，加熱元件145可以快速循環(huán)地開關(guān)，以用來加熱盤13的某些部分。其它實(shí)施例可以恒定地為燈絲149提供電流，并且包括一個(gè)快門來快速打開和關(guān)閉燈泡147。當(dāng)盤13旋轉(zhuǎn)時(shí)，快門可使盤13上的特定區(qū)域被加熱。加熱元件145的一些實(shí)施例可以包括其它的電磁能量源。例如，一個(gè)激光器可以將紅外能量引導(dǎo)至盤13，或當(dāng)由RF能供給能量進(jìn)行加熱時(shí)，射頻(RF)能量源可以將能量引導(dǎo)至盤13的材料上。裝置10還可以包括多個(gè)加熱元件145，用于同時(shí)加熱盤13的多個(gè)部分。圖11是一個(gè)示例性的由加熱元件發(fā)射出來的光線的射線圖，其中光線反射離開反射器來加熱盤。在圖10所示的例子中，由燈絲149發(fā)射出來的光和熱離開燈絲沿著各個(gè)方向發(fā)射。反射器殼體151包括反射面153，用來反射大多數(shù)的光和熱反射，以便加熱盤13上的目標(biāo)165。反射面153被分成橢圓形部分153A和球形部分153B。機(jī)罩161引導(dǎo)部分能量返回到反射腔中，如反射線169B。加熱目標(biāo)165的能量可以是直接射線167的形式或者是來自橢圓形部分153A的反射射線169A的形式。反射器殼體151可以裝配有螺釘孔163。從燈泡147內(nèi)的燈絲149發(fā)射出來的光射線以直線形式離開燈絲。當(dāng)部分所發(fā)射的光直接傳播到目標(biāo)165時(shí)，如直接射線167，多數(shù)能量被反射面153的橢圓形部分153A反射到加熱目標(biāo)165上，如反射射線169A。部分能量反射離開橢圓形面153A并直接傳播到目標(biāo)165。另一部分能量通常被損失掉了，而沒有進(jìn)一步反射。然而，機(jī)罩161可以包括球形部分153B以用來恢復(fù)這部分發(fā)射的能量，如反射射線169B。燈泡147位于球形部分153B的焦點(diǎn)處，從而使得能量直接返回到燈泡，其中能量在燈泡處被散射出去，從而進(jìn)一步反射到加熱目標(biāo)165。在此實(shí)施例中，接近90%或更多的反射能量可以被引導(dǎo)至目標(biāo)165上。加熱目標(biāo)165是盤13的一個(gè)熱傳導(dǎo)區(qū)域。這個(gè)區(qū)域與一個(gè)或更多處理室熱耦合，用來快速加熱每個(gè)相關(guān)的腔室中的試樣22。目標(biāo)165還可以立刻間接地加熱整個(gè)盤13。熱傳導(dǎo)區(qū)域可以具有相關(guān)的溫度傳感器來監(jiān)測(cè)試樣22或圓盤13的溫度。溫度傳感器可以是熱電偶或光學(xué)熱傳感器。在其它實(shí)施例中，加熱目標(biāo)165可以是一個(gè)處理室。在這種情況下，能量可以直接加熱每個(gè)試樣22。特別地，加熱一個(gè)腔室可能需要盤13在加熱過程中停止旋轉(zhuǎn)，或者需要具有快速開關(guān)加熱元件的能力。如果每個(gè)腔室都可以被類似地加熱，則加熱元件145可以被通電并在盤13旋轉(zhuǎn)時(shí)加熱每個(gè)腔室。一個(gè)溫度傳感器例如熱電偶可以與每個(gè)腔室連接?；蛘?，一個(gè)光學(xué)溫度傳感裝置可以分別讀取每個(gè)腔室的溫度。圖12顯示了一個(gè)位于軸線反射器中的加熱元件的例子。在圖12的例子中，加熱元件240包括一個(gè)燈泡和位于反射器殼體242內(nèi)部的燈絲(未示出)。反射器殼體242包括反射面244和散熱片246。燈泡連接器248物理支持燈泡并將燈泡與裝置10電連接起來。燈泡與燈絲和圖10中的燈泡147與燈絲149是相同的。此外，燈泡可以很容易地從反射器殼體242中卸下。來自燈泡的以光和熱形式的電磁能量被引導(dǎo)至位于加熱元件240上方的旋轉(zhuǎn)盤13上。通常，能量將撞擊與盤13連接的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)25下側(cè)的一個(gè)徑向區(qū)域，用來加熱一個(gè)熱傳導(dǎo)環(huán)形圈。盤13的這個(gè)環(huán)形圈與每個(gè)處理室熱接觸。環(huán)形圈沿著燈泡147的長(zhǎng)軸掃過。加熱元件240提供了一個(gè)與盤13的熱傳導(dǎo)圈對(duì)準(zhǔn)的加熱區(qū)域，環(huán)形圈將在盤13旋轉(zhuǎn)時(shí)均勻地加熱試樣22。在一些實(shí)施例中，來自加熱元件145的能量可以直接被導(dǎo)向盤13的環(huán)形圈而不是首先接觸旋轉(zhuǎn)平臺(tái)25。在其它實(shí)施例中，當(dāng)盤靜止時(shí)，能量可以被導(dǎo)向盤13上的處理室或特定區(qū)域。隨后，圓盤13順序地加熱所需的處理室。反射器殼體242包圍著燈泡。反射器殼體242可以由鋁或其它金屬或金屬合金制造。當(dāng)部分由燈泡產(chǎn)生的能量直接發(fā)射到盤13時(shí)，剩余能量可以反射回到盤上。反射面244包括一些成型面的組合，以用來將能量反射到某個(gè)點(diǎn)。反射面244包括兩個(gè)或更多的球形面和一個(gè)或更多的橢圓形面。反射面244可以涂敷金屬，即金，便于促進(jìn)反射可見光和紅外光。在一些實(shí)施例中，通過下面電鍍可以提供涂層附著的表面。燈泡設(shè)置在反射面153的軸上或焦點(diǎn)上。這種位于軸線安裝位置可以使能量聚焦到燈泡之外并且聚焦到盤13上的橢圓形面的第二焦點(diǎn)。最終到達(dá)盤13的能量可以是來自加熱元件240的一個(gè)線形或者一個(gè)狹窄矩形區(qū)域的光和熱。盤13的熱傳導(dǎo)環(huán)形圈沿著來自加熱元件240的上述線形或矩形區(qū)域的長(zhǎng)軸掃過。換句話說，加熱元件240垂直于盤13的徑向軸線定向。當(dāng)能量被反射離開反射面244時(shí)，反射面的溫度將升高。為了保持反射面244冷卻，反射面與圍繞反射殼體242四個(gè)側(cè)面的散熱片246熱耦合。散熱片246被動(dòng)地將熱量驅(qū)散離開反射面244。在一些實(shí)施例中，散熱片246可以位于反射器殼體242的更少或更多的側(cè)面。在其它實(shí)施例中，散熱片246可以通過結(jié)合一個(gè)風(fēng)扇、流動(dòng)流體或其它冷卻裝置而成為主動(dòng)的。在一些實(shí)施例中，燈泡可以是球形的而不是圓柱形的，其具有相應(yīng)較短的燈絲。如果燈泡是球形的，則相應(yīng)的反射器244在形狀上可以是球形的，以用來將能量聚焦到盤13的一個(gè)點(diǎn)上。在其它實(shí)施例中，燈泡147可以用一個(gè)產(chǎn)生熱而不產(chǎn)生光的加熱元件來代替。最終的紅外能量可以被反射用來加熱盤13的處理室。燈泡連接器248將燈泡物理容納在反射器殼體242中一個(gè)適當(dāng)?shù)奈恢?。燈泡包括一個(gè)金屬螺旋狀配件，旋入到燈泡連接器248中的另一個(gè)金屬配件中。這兩個(gè)金屬配件將燈泡與燈泡連接器248電連接起來。在裝置10中與加熱元件240相關(guān)聯(lián)的電路與燈泡連接器248連接，用來控制傳送到燈泡中的燈絲的電流大小。燈泡可以由燈絲產(chǎn)生500瓦的功率。在其它實(shí)施例中，較低的功率水平，例如100瓦，也足以快速加熱盤13。在替代性實(shí)施例中，當(dāng)盤13旋轉(zhuǎn)時(shí)，加熱元件240可以快速循環(huán)地開關(guān)來加熱盤13的某些部分。其它實(shí)施例可以恒定地為燈絲提供電流，并且包括一個(gè)用以快速開啟或關(guān)閉燈泡的快門。當(dāng)盤13旋轉(zhuǎn)時(shí)，快門可以使得盤13上的特定區(qū)域被加熱。加熱元件240的一些實(shí)施例可以包括其它的電磁能量源。例如，一個(gè)激光器可以將能量引導(dǎo)至盤13，或當(dāng)由RF能量供給能量進(jìn)行加熱時(shí)，射頻(RF)能量源可以將能量引導(dǎo)至盤13的材料上。裝置10還可以包括多個(gè)加熱元件240，以用于同時(shí)加熱盤13的多個(gè)部分?；蛘?，多個(gè)加熱元件240可以用來加熱盤13上的多個(gè)熱傳導(dǎo)環(huán)形圈。兩個(gè)或多個(gè)熱傳導(dǎo)環(huán)形圈可以是同心的并且加熱盤13上不同組的處理室。也可以存在與每個(gè)熱傳導(dǎo)環(huán)形圈對(duì)準(zhǔn)的的加熱元件240。在其它實(shí)施例中，一個(gè)加熱元件240可以樞轉(zhuǎn)，從而將光線引導(dǎo)至各熱傳導(dǎo)環(huán)形圈上。一些實(shí)施例可以移動(dòng)盤13和旋轉(zhuǎn)平臺(tái)25，從而將合適的環(huán)形圈定位到加熱元件240的上方。圖13是一個(gè)示例性的由加熱元件發(fā)射出來的光線的射線圖，其中光線反射離開封閉反射器，用來加熱盤。燈泡250(顯示為一個(gè)點(diǎn)光源)位于反射面244的焦點(diǎn)處。反射面244被分成位于燈泡250下方的橢圓形部分244A和位于燈泡250上方的球形部分244B。機(jī)罩252包括用于將能量返回到燈泡250的球形部分244B，如反射射線254B，和將反射射線254A引導(dǎo)到目標(biāo)165的橢圓形部分244A。直接射線256也到達(dá)目標(biāo)165。由燈泡250發(fā)射出來的光射線以直線形式離開燈絲。當(dāng)部分所發(fā)射的光直接傳播到目標(biāo)165時(shí)，如直接射線256，多數(shù)能量被反射面244的橢圓形部分244A反射到加熱目標(biāo)165上，如反射射線254A。部分能量反射離開橢圓形部分244A并直接傳播到目標(biāo)165，如反射射線254A。另一部分能量通常將被損失掉了，而沒有進(jìn)一步反射。然而，機(jī)罩252覆蓋了燈泡250的兩側(cè)并包括球形部分244，從而恢復(fù)這部分發(fā)射的能量，如反射射線254B。燈泡250位于反射面244的球形部分244B的焦點(diǎn)處，從而使得能量直接反射返回到燈泡，進(jìn)一步反射到目標(biāo)165。目標(biāo)165位于反射面244的橢圓形部分244A的第二焦點(diǎn)處。在此實(shí)施例中，接近100%的發(fā)射的能量可以被引導(dǎo)至目標(biāo)165上。加熱目標(biāo)165是盤13的一個(gè)熱傳導(dǎo)區(qū)域。熱傳導(dǎo)區(qū)域是一個(gè)熱傳導(dǎo)環(huán)形圈，其與一個(gè)或更多處理室熱接觸，以用來快速加熱位于相關(guān)的腔室中的試樣22。在一些實(shí)施例中，盤13可以包括兩個(gè)或更多熱傳導(dǎo)環(huán)形圈，每個(gè)環(huán)形圈加熱一組處理室。在這種情況下，加熱元件240是可移動(dòng)的，以用來加熱另一個(gè)環(huán)形圈，或者裝置IO可以為每個(gè)環(huán)形圈使用一個(gè)加熱元件240。目標(biāo)165還可以立刻間接地加熱整個(gè)盤13。熱傳導(dǎo)區(qū)域可以具有一個(gè)或多個(gè)相關(guān)聯(lián)的溫度傳感器來監(jiān)測(cè)試樣22或盤13的溫度。溫度傳感器可以是熱電偶或光學(xué)熱傳感器。在其它實(shí)施例中，加熱目標(biāo)165可以是一個(gè)處理室。在這種情況下，能量可以直接加熱每個(gè)試樣22。特別地，加熱一個(gè)室可能需要盤13在加熱過程中停止旋轉(zhuǎn)，或者具有快速開關(guān)加熱元件240的能力。如果每個(gè)室都可以被類似地加熱，則加熱元件240可以被通電并在盤13旋轉(zhuǎn)時(shí)加熱每個(gè)室。一個(gè)溫度傳感器例如熱電偶可以與每個(gè)室連接。或者，一個(gè)光學(xué)溫度傳感裝置可以分別讀取每個(gè)室的溫度。附圖14是多路熒光檢測(cè)裝置IO的功能方塊圖。具體地說，圖14表示出了裝置元件和通過這些元件的總的光路之間的電連接。在圖14的例子中，裝置IO包括至少一個(gè)處理器122或其它控制邏輯器、存儲(chǔ)器124、盤馬達(dá)126、光源30、激發(fā)濾光器34、透鏡38、檢測(cè)濾光器40、聚光透鏡42、檢測(cè)器18、狹縫傳感器觸發(fā)器27、通信接口130、加熱電路134、激光器136和能量源132。如圖14所示，透鏡38和聚光透鏡42不需要與另一個(gè)元件電連接。另外，光源30、濾光器34和40、透鏡38和聚光透鏡42代表了一個(gè)光學(xué)模塊16。盡管在圖14中沒有示出，但是裝置IO可以包含另外的光學(xué)模塊16，如前所述。在此情況下，每個(gè)另外的光學(xué)模塊可以包括與圖14中所示的布置基本相似的元件。在圖14中，光線沿著一定的路徑通過多個(gè)元件。一旦光線由光源30發(fā)出，則它進(jìn)入激發(fā)濾光器并作為具有離散波長(zhǎng)的光線離開。然后，它穿過透鏡38，在那里它離開檢測(cè)裝置IO和位于處理室(未示出)內(nèi)的激發(fā)試樣22。試樣22以不同波長(zhǎng)的熒光作為響應(yīng)，在那時(shí)，光線進(jìn)入透鏡38并由檢測(cè)濾光器40進(jìn)行濾光。濾光器40從試樣22中去除所需熒光之外的波長(zhǎng)的背景光。保留下來的光線被發(fā)送通過聚光透鏡42并在被檢測(cè)器18檢測(cè)之前進(jìn)入光纖束14的一路。檢測(cè)器18隨后將接收到的光信號(hào)進(jìn)行放大。處理器122、存儲(chǔ)器124和通信接口130可以是控制單元23的一部分。處理器122控制盤馬達(dá)126，以便在需要時(shí)旋轉(zhuǎn)或自轉(zhuǎn)盤13，用來收集熒光信息，或者移動(dòng)流體通過盤13。處理器122可以使用從狹縫傳感器觸發(fā)器27中接收的盤的位置信息來識(shí)別旋轉(zhuǎn)過程中盤13上的腔室的位置，并且同步獲取從盤上接收到的熒光數(shù)據(jù)。處理器122還可以控制光學(xué)模塊16中的光源30什么時(shí)候打開和關(guān)閉。在一些實(shí)施例中，處理器122控制激發(fā)濾光器34和檢測(cè)濾光器40。根據(jù)被照射的試樣，處理器122可以改變?yōu)V光器，來使一個(gè)不同波長(zhǎng)的激發(fā)光到達(dá)試樣，或者一個(gè)不同波長(zhǎng)的熒光到達(dá)聚光透鏡42。在一些實(shí)施例中，可以為具體光學(xué)模塊16的光源30，對(duì)一個(gè)或兩個(gè)濾光器進(jìn)行優(yōu)化，并且濾光器不會(huì)由處理器122改變。聚光透鏡42與光纖束14的一路連接，這為來自聚光透鏡的光線提供一條去往檢測(cè)器18的光學(xué)路徑。處理器122可以控制檢測(cè)器18的操作。當(dāng)檢測(cè)器18可以不斷地被檢測(cè)所有光線時(shí)，一些實(shí)施例可以使用其它的獲取模式。處理器122可以確定什么時(shí)候檢測(cè)器18收集數(shù)據(jù)，并且可以程序化地設(shè)置檢測(cè)器18的其它結(jié)構(gòu)參數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，檢測(cè)器18是一個(gè)光電倍增管，它用于捕獲來自由聚光透鏡42提供的光線的熒光信息。相應(yīng)地，檢測(cè)器18產(chǎn)生代表接收光線的輸出信號(hào)128(例如模擬輸出信號(hào))。盡管在圖14中沒有示出，但是檢測(cè)器18可以同時(shí)接收來自裝置10的其它光學(xué)模塊16的光線。在此情況下，輸出信號(hào)128在電學(xué)上表示由檢測(cè)器18接收到的來自各個(gè)光學(xué)模塊16的光學(xué)輸入的組合。處理器122還可以控制來自裝置IO的數(shù)據(jù)流。數(shù)據(jù)，例如來自檢測(cè)器的試樣的熒光、來自加熱電路134和相關(guān)傳感器的室樣的溫度、和盤的旋轉(zhuǎn)信息都可以被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器124中，用于分析。處理器122可以包括一個(gè)或多個(gè)微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)、或其它數(shù)字邏輯電路。而且，處理器122為固件、軟件或其組合提供一個(gè)操作環(huán)境，其被存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，例如存儲(chǔ)器124中。存儲(chǔ)器124可以包括一個(gè)或更多的存儲(chǔ)器，用來存儲(chǔ)各種信息。例如，一個(gè)存儲(chǔ)器可以包含特定結(jié)構(gòu)參數(shù)、可執(zhí)行指令，而一個(gè)存儲(chǔ)器可以包含收集的數(shù)據(jù)。因此，處理器122可以使用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器124中的數(shù)據(jù)，用來控制裝置的操作和標(biāo)定。存儲(chǔ)器124可以包括一個(gè)或更多隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、電可擦除只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)、閃存或類似的裝置。此外，處理器122還可以控制加熱元件134。基于包含在存儲(chǔ)器124中的指令，可以根據(jù)所需的加熱圖來選擇性地驅(qū)動(dòng)加熱元件134，以用來控制一個(gè)或更多處理室的溫度。通常，當(dāng)盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，加熱元件加熱盤13的一個(gè)徑向區(qū)域。加熱電路134可以包括一個(gè)鹵素?zé)艉头瓷淦鳎脕韺⒓訜崮芰烤劢沟奖P13的一個(gè)特定區(qū)域。熱電偶和熱敏電阻也可以結(jié)合加熱電路134，用來反饋盤13的溫度。在其它實(shí)施例中，加熱元件134可以順序地加熱一個(gè)或更多處理室。這個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)一個(gè)室被加熱時(shí)，需要盤13靜止。在任何實(shí)施例中，加熱元件134都可以根據(jù)需要而極快地打開和關(guān)閉。激光器136用于控制閥的開啟，使得容納室中的內(nèi)容物流入盤13上的另一個(gè)室中，例如處理室。處理器122和支持硬件驅(qū)動(dòng)激光器136來選擇性地打開容納在盤13中的特定的閥。處理器122可以與位于盤13之下的激光傳感器交互作，用來確定激光器相對(duì)于所述的閥的位置。當(dāng)位于合適的位置時(shí)，處理器122輸出信號(hào)，指令激光器136來產(chǎn)生瞄準(zhǔn)閥的能量脈沖。在一些情況下，脈沖可以持續(xù)大約0.5秒，而其它實(shí)施例可以包括較短的或者較長(zhǎng)的開啟持續(xù)時(shí)間。一個(gè)激光能量和脈沖持續(xù)時(shí)間可以通過處理器122與激光器136通信來控制。處理器122使用通信接口130來與數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)21通信。通信接口130可以使用單個(gè)方法或幾種方法的組合來傳遞數(shù)據(jù)。一些方法可以包括用于在高數(shù)據(jù)傳輸速率下的硬件連接的通用串行總線(USB)端口或IEEE1394端口。在一些實(shí)施例中，一個(gè)存儲(chǔ)裝置可以直接與這些端口中的一個(gè)連接，用來數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，以用于后面的處理。數(shù)據(jù)可以由處理器122預(yù)先處理并可以準(zhǔn)備瀏覽，或者原始數(shù)據(jù)可能需要在可以開始分析之前被完全處理。與檢測(cè)裝置IO的通信也可以由射頻(RF)通信或局域網(wǎng)(LAN)連接來完成。而且，連接可以通過直接連接或通過網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)，例如網(wǎng)絡(luò)集線器或路由器，可以支持有線通信或無線通信。例如檢測(cè)裝置IO可以在某個(gè)射頻頻率上傳輸數(shù)據(jù)，用于通過目標(biāo)數(shù)據(jù)獲取裝置21接收。數(shù)據(jù)獲取裝置21可以是一個(gè)通用計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、手持式計(jì)算裝置或者一個(gè)特殊用途裝置。另外，多個(gè)數(shù)據(jù)獲取裝置可以同時(shí)接收數(shù)據(jù)。在其它實(shí)施例中，數(shù)據(jù)獲取裝置21可以被包括在檢測(cè)裝置10中，作為一個(gè)集成的檢測(cè)和獲取系統(tǒng)。此外，檢測(cè)裝置IO可以通過網(wǎng)絡(luò)(例如因特網(wǎng))而從遠(yuǎn)程設(shè)備下載升級(jí)軟件、固件和標(biāo)定數(shù)據(jù)。通信接口130還可以使處理器122監(jiān)測(cè)報(bào)告任何故障的清單。如果發(fā)生操作問題，則處理器122可以輸出錯(cuò)誤信息，以便通過提供操作數(shù)據(jù)來幫助用戶解決問題。例如，處理器122可以提供信息來幫助用戶診斷失效的加熱單元或者同步問題。能量源132將運(yùn)行功率送到裝置10的元件。能量源132可以利用來自標(biāo)準(zhǔn)115伏特電力插座的電流，或者可以包括一個(gè)電池和一個(gè)發(fā)電電路來產(chǎn)生運(yùn)行功率。在一些實(shí)施例中，電池是可充電的，從而允許延伸操作。例如，在緊急狀況下，例如在災(zāi)區(qū)，裝置10可以是便攜式的，以用來進(jìn)行生物試樣的檢測(cè)。充電可以通過115伏的電力插座來完成。在其它實(shí)施例中，可以使用傳統(tǒng)電池。圖15是與光纖束的四個(gè)光纖相連接的單個(gè)檢測(cè)器18的功能方塊圖。在此實(shí)施例中，檢測(cè)器18是一個(gè)光電倍增管。光纖束的每路，光纖14A、光纖14B、光纖14C、光纖14D，與檢測(cè)器18的一個(gè)光學(xué)輸入接口138連接。以這種方式，由任何光纖14攜帶的光線都被提供給檢測(cè)器18的一個(gè)單個(gè)的光學(xué)輸入接口138。光學(xué)輸入接口138將聚合光(aggregatelight)提供給電子倍增器140。陽(yáng)極142收集電子并產(chǎn)生相應(yīng)的模擬信號(hào)，作為輸出信號(hào)。換句話說，如圖所示，光纖14配合在檢測(cè)器18的輸入光學(xué)孔徑內(nèi)。因此，檢測(cè)器18可同時(shí)用來檢測(cè)來自光纖束14的每一路的光線。光學(xué)輸入接口138為電子倍增器140提供光線。對(duì)于光電倍增管，來自光纖的光子首先撞擊光電發(fā)射陰極，撞擊又釋放出光電子。然后，通過撞擊一系列倍增器電極，光電子瀉落下來，與每個(gè)倍增器電極接觸時(shí)，更多的光電子被發(fā)射出來。最終產(chǎn)生的電子團(tuán)使得最初由光纖14發(fā)射出來的較小的光信號(hào)大致倍增。數(shù)量增加的電子最終由陽(yáng)極142收集起來。來自陽(yáng)極142的這個(gè)電流通過一個(gè)電流到電壓的放大器144被傳送，作為模擬輸出信號(hào)，其代表了由多個(gè)光學(xué)模塊16提供的來自試樣的光學(xué)熒光信號(hào)?？刂茊卧?3包括一個(gè)模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器146，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換到采樣數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流，即數(shù)字信號(hào)。處理器122接收數(shù)字信號(hào)并將采樣數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器124中，以便與數(shù)據(jù)獲取裝置21進(jìn)行通信，如上所述。在一些實(shí)施例中，A/D轉(zhuǎn)換器146可以容納在檢測(cè)器18中而不是控制單元23中。如此，可以利用一個(gè)單個(gè)的檢測(cè)器18來收集來自光纖束14的所有的光線并且產(chǎn)生一個(gè)代表所有光學(xué)的信號(hào)。一旦信號(hào)被放大器144放大并被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，則它能被數(shù)字化地分成與每個(gè)單獨(dú)的光學(xué)模塊16收集的光線相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。完整的(例如集合的)信號(hào)可以通過頻率范圍分成代表每個(gè)熒光的各個(gè)檢測(cè)信號(hào)。這些頻率可以由數(shù)字濾波器來分離，數(shù)字濾波器由數(shù)據(jù)獲取裝置21提供或位于裝置10的內(nèi)部。在其它實(shí)施例中，放大的信號(hào)可以使用模擬濾波器通過來分離，并輸送到位于A/D轉(zhuǎn)換器146之前的分離通道中。然后，每個(gè)通道都可以被單獨(dú)數(shù)字化并輸送到數(shù)據(jù)獲取裝置。在任一種情況下，單個(gè)檢測(cè)器都可以捕獲來自每個(gè)光學(xué)模塊16的所有熒光信息。然后，數(shù)據(jù)獲取裝置21可以實(shí)時(shí)繪出并分析來自盤13的每個(gè)室中獲取到的信號(hào)，而不需要使用多個(gè)檢測(cè)器。在一些實(shí)施例中，檢測(cè)器18可以不是光電倍增管。通常，檢測(cè)器18可以是任何類型的模擬或數(shù)字檢測(cè)裝置，其可以捕獲來自光學(xué)傳送機(jī)構(gòu)(即光纖束14)的多路的光線，并且能夠產(chǎn)生一個(gè)所捕獲的光線的可傳送的代表信號(hào)。圖16是顯示多路熒光檢測(cè)裝置10的操作的流程圖。開始，用戶在數(shù)據(jù)獲取裝置21上或通過與控制單元23接口來確定程序參數(shù)(148)。例如，這些參數(shù)可以包括用于旋轉(zhuǎn)盤13的速度和時(shí)間周期、為反應(yīng)限定的溫度圖和盤13上的試樣位置。接著，用戶將盤13裝載在檢測(cè)裝置10中(150)。在固定裝置IO之后，用戶啟動(dòng)程序(152)，使得控制單元23開始以特定的速率旋轉(zhuǎn)盤(154)。在盤已經(jīng)開始旋轉(zhuǎn)之后，可以進(jìn)行兩個(gè)并行進(jìn)程。首先，檢測(cè)裝置IO開始檢測(cè)來自由一個(gè)或更多試樣中的一個(gè)或更多的反應(yīng)產(chǎn)生的激發(fā)光的熒光(156)。檢測(cè)器18放大來自每個(gè)試樣的熒光信號(hào)，其使每個(gè)相應(yīng)的試樣和熒光發(fā)射的時(shí)間同步(158)。在此過程中，處理器122將捕獲的數(shù)據(jù)保存在存儲(chǔ)器124中并可以將這些數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)獲取裝置IO實(shí)時(shí)進(jìn)行通信，來監(jiān)測(cè)運(yùn)行過程并且用于進(jìn)行另外的處理(160)?；蛘撸幚砥?22可以將數(shù)據(jù)保存在裝置10中，直到程序完成。處理器122持續(xù)檢測(cè)試樣熒光并保存數(shù)據(jù)，直到程序完成(162)。一旦運(yùn)行完成，則控制單元23停止盤的旋轉(zhuǎn)(164)。在上述過程中，控制單元23監(jiān)測(cè)盤溫度(166)并調(diào)節(jié)盤的或每個(gè)試樣的溫度，來達(dá)到那時(shí)的目標(biāo)溫度(168)?？刂茊卧?3持續(xù)監(jiān)測(cè)并控制溫度，直到程序完成(170)。一旦運(yùn)行完成，則控制單元23保持試樣溫度為目標(biāo)存儲(chǔ)溫度，通常為4攝氏度(172)。裝置10的操作可以與圖16的例子不同。例如，盤每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)可以通過程序來改變，并且激光器136可以用來打開盤上的各室之間閥，使得能夠發(fā)生多重反應(yīng)。這些步驟可以在操作中以任何順序發(fā)生，這取決于用戶限定的程序。圖17是顯示檢測(cè)裝置10的激光閥控制系統(tǒng)51的示例性操作的流程圖。為了進(jìn)行舉例，圖17將參考圖9A中的盤13A進(jìn)行描述。開始，控制單元23將激光閥控制系統(tǒng)51放置于利用減小的電流的低功率模式(也稱為"瞄準(zhǔn)模式")(171)。接著，控制單元23開始盤13A的旋轉(zhuǎn)(173)。當(dāng)盤13A旋轉(zhuǎn)時(shí)，NIR傳感器73輸出一個(gè)觸發(fā)信號(hào)到位于檢測(cè)狹縫131之上的控制單元23，使得控制單元將盤13A的方位和盤上的閥的位置映射到裝置10的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)25的已知位置(175)。使用映射，控制單元23使托架移動(dòng)激光閥控制系統(tǒng)51到閥127的相對(duì)于中心孔121的已知位置(177)。然后，控制單元23旋轉(zhuǎn)盤13A到達(dá)第一次選擇的待打開的閥127(179)。接著，控制單元23將激光閥控制系統(tǒng)51置于高功率模式，并引導(dǎo)系統(tǒng)來產(chǎn)生高能激光脈沖71來打開閥(181)。如果另外的閥也需要打開(183)，則控制單元23旋轉(zhuǎn)盤13A到達(dá)下一個(gè)閥(179)并打開這個(gè)閥(181)。如果所有的閥都已經(jīng)被打開了，則控制單元23旋轉(zhuǎn)盤13A來移動(dòng)流體，例如從容納室125，通過打開閥127，而進(jìn)入處理室129(185)。在其它實(shí)施例中，當(dāng)引導(dǎo)激光閥控制系統(tǒng)51到打開閥時(shí)，控制單元23可以連續(xù)地旋轉(zhuǎn)盤13A。最后，控制單元23使托架移動(dòng)光學(xué)模塊到位于處理室之上的徑向位置并開始檢測(cè)來自在處理室中的反應(yīng)的熒光(187)。在一些實(shí)施例中，容納室125中的內(nèi)容物可以起到使在處理室129中的產(chǎn)物失去活性或穩(wěn)定的作用。在這種情況下，檢測(cè)裝置IO可以不需要監(jiān)測(cè)新的試樣。圖18是控制加熱元件的加熱電路的方塊圖，加熱元件是用來加熱盤的。在圖18的例子中，主處理器189接收來自熱電偶電路193、195和197和熱敏電阻電路199的溫度信號(hào)。加熱電路134的其它元件包括模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器191、AC零交點(diǎn)檢測(cè)器201、加熱處理器203、.三端雙向可控硅電路205和冷卻處理器207。能量源209將能量從檢測(cè)裝置10的電源傳送到加熱電路134。當(dāng)檢測(cè)裝置10閉合時(shí)，可以僅開始盤13的溫度控制。在圖18中使用了加熱元件145，但是加熱元件240或者任何其它加熱元件也可以代替加熱元件145使用。三個(gè)熱電偶211、213和215與盤13中的環(huán)形圈耦合，并且有一個(gè)熱敏電阻217位于裝置IO中，以用來確定盤13的溫度。熱電偶211與第一熱電偶電路193耦合，熱電偶213與第二熱電偶電路195耦合，熱電偶215與第三熱電偶電路197耦合。熱敏電阻217與熱敏電阻電路199耦合。每個(gè)電路193、195、197、199都放大并偏移每個(gè)相關(guān)的溫度信號(hào)。一個(gè)精密參考電壓用來偏移每個(gè)信號(hào)。模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器191在信號(hào)被主處理器189處理之前，將每個(gè)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。主處理器189使用溫度信號(hào)來確定盤13的實(shí)際溫度。主處理器189還可以對(duì)每個(gè)溫度進(jìn)行取樣并對(duì)測(cè)量值取平均值。裝置IO的熱敏電阻測(cè)量值代表了裝置10的絕對(duì)溫度，然后這個(gè)值被加到每個(gè)熱電偶測(cè)量值上，從而等于盤13的實(shí)際溫度。熱電偶檢測(cè)溫差，因此測(cè)量值加入熱敏電阻測(cè)量值，以便得到處理室準(zhǔn)確的絕對(duì)溫度。主處理器189將真實(shí)溫度與理想設(shè)定溫度和信號(hào)進(jìn)行比較，從而根據(jù)結(jié)果加熱或冷卻盤13。AC零交點(diǎn)檢測(cè)器從主處理器189中提取一個(gè)加熱信號(hào)。然后，一個(gè)信號(hào)被送到加熱處理器203，來處理信號(hào)并且確定將盤13的溫度升高到設(shè)定溫度所需要的熱量。三端雙向可控硅開關(guān)電路205與加熱元件145耦合。三端雙向可控硅開關(guān)電路205接收信號(hào)來加熱盤13，并將電流傳送到燈絲149一段特定的時(shí)間。在一些實(shí)施例中，主處理器189可以直接向加熱處理器203發(fā)信號(hào)或向三端雙向可控硅開關(guān)電路205發(fā)信號(hào)，而無需另一個(gè)處理器來傳送信息。在任何情況下，溫度信息都可以與理想的溫度比較，以用來將加熱元件145開啟或關(guān)閉。主處理器189還將冷卻信號(hào)傳送給冷卻處理器207來降低盤13的溫度。冷卻處理器207與調(diào)節(jié)盤13溫度的冷卻系統(tǒng)通信。當(dāng)冷卻系統(tǒng)需要與加熱元件145連接時(shí)，當(dāng)盤13必需要保持低溫時(shí)(例如包括反應(yīng)后的情況)，冷卻系統(tǒng)可以起作用。在一些情況下，盤13可以在4攝氏度下保存，直到盤13從檢測(cè)裝置10上移走。冷卻系統(tǒng)包括一個(gè)用于輕微冷卻的風(fēng)扇，或可以包括一個(gè)用于快速冷卻和存儲(chǔ)盤13的制冷系統(tǒng)。在一些實(shí)施例中，可以使用不同數(shù)量的熱電偶和熱敏電阻來檢測(cè)盤13的溫度。例如，每個(gè)處理室都可以包含一個(gè)熱電偶。在這種情況下，可以在檢測(cè)裝置10中采用96個(gè)熱電偶。在其它實(shí)施例中，可以使用一個(gè)熱電偶來檢測(cè)盤13的總的溫度。在盤13包含多個(gè)同心熱傳導(dǎo)環(huán)形圈的情況下，每個(gè)環(huán)形圈可以與一個(gè)或多個(gè)熱電偶耦合。在替代性實(shí)施例中，可以使用一個(gè)光學(xué)溫度檢測(cè)系統(tǒng)來精確地檢測(cè)盤13的每個(gè)處理室或熱獨(dú)立部分的溫度。裝置10的其他實(shí)施例可以使用處理器122來控制檢測(cè)裝置10中的所有元件。圖19是顯示用于加熱或冷卻盤的加熱電路的示例性操作的流程圖。主處理器189等待旋轉(zhuǎn)盤13的伺服電動(dòng)機(jī)中斷能量(210)。這種中斷使得來自每個(gè)熱電偶和熱敏電阻的小溫度信號(hào)受到的馬達(dá)噪音的影響最小化。主處理器189然后從盤13中獲取溫度信號(hào)并取其平均值(212)。接著，主處理器189通過將測(cè)量的信號(hào)加到來自裝置10中其它處的絕對(duì)溫度測(cè)量值來計(jì)算出來自每個(gè)熱電偶的真實(shí)溫度(214)。主處理器將真實(shí)溫度與設(shè)定溫度比較(216)，設(shè)定溫度是為試驗(yàn)由設(shè)置的協(xié)議所要求的。如果真實(shí)溫度等于設(shè)定溫度，則不需要加熱，而處理過程可以再次開始。如果真實(shí)溫度不等于設(shè)定溫度，則主處理器189檢査真實(shí)溫度是否小于設(shè)定溫度(218)。如果真實(shí)溫度不低于設(shè)定溫度，那么真實(shí)溫度就是太高了，并且盤13必須被冷卻。主處理器189確定冷卻控制信號(hào)，以送往冷卻處理器207(220)。冷卻處理器207然后使用冷卻系統(tǒng)來將盤13冷卻到設(shè)定溫度(220)。如果真實(shí)溫度低于設(shè)定溫度，那么溫度就是太低了，而盤13必須被加熱。主處理器189確定加熱控制信號(hào)，以送往加熱處理器203(224)。加熱處理器203然后將加熱命令送往三端雙向可控硅開關(guān)電路，利用加熱元件145來加熱盤13(226)。在其它實(shí)施例中，如果一些試樣22需要不同的反應(yīng)溫度，那么盤13的加熱和冷卻可以在盤13的不同區(qū)域同時(shí)進(jìn)行?；蛘?，加熱和冷卻系統(tǒng)可以一起工作來校正溫度誤差。包括在盤的加熱過程中的一些處理過程可以以與裝置IO的操作不同的順序來進(jìn)行。在一些實(shí)施例中，主處理器189可以不需要等待伺服電機(jī)中斷來獲取溫度信號(hào)。例子圖20和21顯示了可以和用于多路PCR的裝置10—起使用的通常使用的熒光染料的吸收光譜和發(fā)射光譜。在這些例子中，染料的吸收最大值在480-620nm之間變化，產(chǎn)生的發(fā)射最大值在520-670nm之間變化。在圖20中每個(gè)染料的信號(hào)被標(biāo)為FAM174、Sybrl76、JOE178、TET180、HEX182、ROX184、TxRedl86和Cy5188。圖21中的信號(hào)為FAM190、Sybrl92、TET194、J。E196、HEX198、ROX200、TxRed202和Cy5204。FAM、Sybr、TET、JOE、HEX、ROX是Applera公司，No函lk，美國(guó)加州的商標(biāo)。Tamra是AnaSpec公司，SanJose，美國(guó)加州的商標(biāo)。TexasRed是MolecularProbes公司的商標(biāo)。Cy5是Amersham公司，Buckinghamshire，英國(guó)的商標(biāo)。在一個(gè)例子中，一個(gè)96室的盤被填充不同濃度的、在標(biāo)準(zhǔn)PCR反應(yīng)緩沖器中稀釋的FAM和ROX染料。每個(gè)染料的四份復(fù)制品被加入一個(gè)2x稀釋序列中，從200nMFAM和2000nMROX開始。每個(gè)試樣容積為10yL。室82具有5M1的200NMFAM和5uL的2000nMROX的混合物。裝置10被構(gòu)造為一個(gè)2通道多路PCR檢測(cè)裝置，其具有兩個(gè)光學(xué)模塊16來進(jìn)行染料檢測(cè)。第一光學(xué)模塊(FAM模塊)包括一個(gè)藍(lán)色LED，475nm的激發(fā)濾光器和一個(gè)520nm檢測(cè)濾光器。第二光學(xué)模塊(ROX模塊)包括一個(gè)具有560nm激發(fā)濾光器的綠色LED和一個(gè)610nm檢測(cè)濾光器。另一個(gè)選擇是結(jié)合一個(gè)橙色LED和一個(gè)580nm的激發(fā)濾光器，用來對(duì)ROX檢測(cè)進(jìn)行優(yōu)化。進(jìn)行PCR分析，來自試樣的熒光信號(hào)被多路傳輸?shù)揭粋€(gè)分支的光纖束中。光纖束與一個(gè)單個(gè)的檢測(cè)器連接，具體地說是一個(gè)光電倍增管(PMT)。通過一個(gè)與在通用計(jì)算機(jī)上執(zhí)行的VisuialBasic數(shù)據(jù)獲取程序連接的NationalInstrument數(shù)據(jù)獲取(DAQ)板來收集數(shù)據(jù)。當(dāng)盤以每分鐘1000轉(zhuǎn)的速度(標(biāo)稱)旋轉(zhuǎn)時(shí)，數(shù)據(jù)被獲取。FAM模塊和ROX模塊順序地用來詢問試樣。每次掃描都包括平均50轉(zhuǎn)。來自兩個(gè)光學(xué)模塊的原始數(shù)據(jù)被顯示在圖22A和22B中。圖22A中的圖是通過對(duì)FAM模塊中的LED通電來獲得的，圖22B中的圖是通過對(duì)ROX模塊中LED通電來獲得的。在分析過程中，收集的數(shù)據(jù)清楚地顯示出在任何一個(gè)時(shí)刻都存在一個(gè)與光學(xué)模塊相聯(lián)系的時(shí)間偏移，其中光學(xué)模塊被物理放置在不同室的上方。對(duì)一個(gè)具體的室，即室82，偏移值通過確定光學(xué)模塊1和2之間的時(shí)間偏移來計(jì)算。換句話說，時(shí)間偏移指的是對(duì)于同一個(gè)的室，在由FAM模塊捕獲的數(shù)據(jù)和由ROX模塊捕獲的數(shù)據(jù)之間的時(shí)間延遲的量。圖23是對(duì)每個(gè)室減去偏移后(offset-subtracted)的積分?jǐn)?shù)據(jù)的圖。FAM是虛線柱表示的，ROX是由實(shí)線柱表示的，并且ROX數(shù)據(jù)位于FAM數(shù)據(jù)之上。數(shù)據(jù)顯示出光學(xué)模塊l上沒有信號(hào)來自ROX染料，光學(xué)模塊2上沒有信號(hào)來自FAM染料。在光學(xué)模塊1上存在較高的背景，其可以使用一組優(yōu)化的濾波器來檢波。分析這些數(shù)據(jù)來確定檢測(cè)限(LOD)，檢測(cè)限被描述為與基線噪聲水平等同的信號(hào)。基線噪聲水平被定義為十次掃描空白室的平均值加上3倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差。通過圖示的將積分信號(hào)對(duì)FAM和ROX標(biāo)準(zhǔn)的濃度進(jìn)行一個(gè)線性最小平方擬和，來確定LOD。FAM和ROX模塊的LOD被計(jì)算出為1nM和4nM，如圖24A和24B所示。權(quán)利要求1.一種檢測(cè)裝置，包括用以旋轉(zhuǎn)具有多個(gè)處理室的盤的馬達(dá)，其中一個(gè)或多個(gè)處理室包含試樣；被定向到所述盤、發(fā)射電磁能量的能量源；和將電磁能量聚焦到所述盤的某個(gè)徑向位置、用來加熱所述處理室中的一個(gè)或多個(gè)的反射器。2.如權(quán)利要求l所述的檢測(cè)裝置，其中能量源是伸長(zhǎng)的并且垂直于所述盤的徑向軸線定向。3.如權(quán)利要求2所述的檢測(cè)裝置，其中電磁能量通過加熱與所述盤熱耦合的平臺(tái)而間接地加熱所述盤，或者直接地加熱所述盤。4.如權(quán)利要求3所述的檢測(cè)裝置，其中反射器包括一個(gè)或多個(gè)橢圓形反射面，這些反射面將來自能量源的側(cè)面和底面的能量反射到所述盤上。5.如權(quán)利要求4所述的檢測(cè)裝置，其中反射器包括一個(gè)或多個(gè)球形反射面，這些反射面將來自能量源頂部的能量反射回到將能量反射到所述盤上的所述一個(gè)或多個(gè)橢圓形反射面。6.如權(quán)利要求4所述的檢測(cè)裝置，其中能量源被放置在所述橢圓形反射面中的一個(gè)的一個(gè)焦點(diǎn)上。7.如權(quán)利要求5所述的檢測(cè)裝置，其中能量源被放置在每個(gè)反射面的焦點(diǎn)上。8.如權(quán)利要求1所述的檢測(cè)裝置，其中電磁能量加熱小于50%的所述盤表面面積。9.如權(quán)利要求8所述的檢測(cè)裝置，其中電磁能量加熱小于40%的所述盤表面面積。10.如權(quán)利要求9所述的檢測(cè)裝置，其中電磁能量加熱小于25%的所述盤表面面積。11.如權(quán)利要求1所述的檢測(cè)裝置，其中所述盤包括熱傳導(dǎo)環(huán)形圈，所述環(huán)形圈與所述一個(gè)或多個(gè)處理室中的一個(gè)或多個(gè)接觸。12.如權(quán)利要求ll所述的檢測(cè)裝置，其中所述盤包括兩個(gè)或更多個(gè)同心熱傳導(dǎo)環(huán)形圈，每個(gè)環(huán)形圈加熱一組單獨(dú)的一個(gè)或多個(gè)處理室。13.如權(quán)利要求12所述的檢測(cè)裝置，其中還包括托架，其用來將能量源瞄準(zhǔn)所述盤的某個(gè)選擇的徑向位置或者與所述盤連接的平臺(tái)上，以用于選擇性地一次加熱一個(gè)或更多環(huán)形圈。14.如權(quán)利要求12所述的檢測(cè)裝置，其中還包括兩個(gè)或更多的能量源，每個(gè)能量源都將電磁能量瞄準(zhǔn)所述盤的不同徑向位置或者與所述盤連接的平臺(tái)上，所述盤與單獨(dú)的熱傳導(dǎo)環(huán)形圈相連。15.如權(quán)利要求ll所述的檢測(cè)裝置，其中一個(gè)或更多的熱傳導(dǎo)環(huán)形圈被加熱，同時(shí)與另一個(gè)熱傳導(dǎo)環(huán)形圈相連的處理室被光學(xué)地詢問。16.如權(quán)利要求1所述的檢測(cè)裝置，其中還包括通過迫使空氣到所述盤的一個(gè)小區(qū)域來冷卻所述盤的風(fēng)扇。17.如權(quán)利要求1所述的檢測(cè)裝置，其中能量源發(fā)射可見光、激光或紅外光。18.如權(quán)利要求17所述的檢測(cè)裝置，其中可見光由管狀鹵燈發(fā)射。19.如權(quán)利要求1所述的檢測(cè)裝置，其中反射器涂敷有金。20.—種檢測(cè)系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)獲取裝置；和與數(shù)據(jù)獲取裝置連接的檢測(cè)裝置，其中所述檢測(cè)裝置包括-.用以旋轉(zhuǎn)具有多個(gè)處理室的盤的馬達(dá)，其中一個(gè)或多個(gè)處理室包含試樣；被定向到所述盤、發(fā)射電磁能量的能量源；和將電磁能量聚焦到所述盤的某個(gè)徑向位置來加熱一個(gè)或多個(gè)所述處理室的反射器。21.如權(quán)利要求20所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其中還包括狹縫傳感器觸發(fā)器，用以為所述盤與能量源的同步旋轉(zhuǎn)提供輸出信號(hào)，用來選擇性地加熱一個(gè)或多個(gè)處理室。22.如權(quán)利要求20所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其中還包括一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器。23.如權(quán)利要求22所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其中一個(gè)或多個(gè)所述溫度傳感器與所述盤熱耦合。24.如權(quán)利要求22所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其中控制單元使用來自所述一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器的溫度信息來控制被聚焦到所述盤的處理室上的電磁能量的量。25.如權(quán)利要求20所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其中能量源是伸長(zhǎng)的并且垂直于所述盤的徑向軸線定向。26.如權(quán)利要求25所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其中電磁能量通過加熱與所述盤熱耦合的平臺(tái)而間接地加熱所述盤，或者直接加熱所述盤。27.如權(quán)利要求26所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其中反射器包括一個(gè)或多個(gè)橢圓形反射面，這些反射面將來自能量源的側(cè)面和底面的能量反射到所述盤上。28.如權(quán)利要求27所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其中反射器包括一個(gè)或多個(gè)球形反射面，這些反射面將來自能量源的頂部的能量反射回到將能量反射到所述盤上的所述一個(gè)或多個(gè)橢圓形反射面。29.如權(quán)利要求27所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其中能量源被放置在所述橢圓形反射面中的一個(gè)的一個(gè)焦點(diǎn)上。30.如權(quán)利要求28所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其中能量源被放置在每個(gè)反射面的焦點(diǎn)上。31.如權(quán)利要求20所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其中處理室容納有試樣和多個(gè)熒光染料。32.如權(quán)利要求20所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其中還包括多個(gè)光學(xué)模塊，其中每個(gè)光學(xué)模塊都包括光學(xué)通道，所述光學(xué)通道具有為所述熒光染料中不同的一個(gè)選擇的光源，并且還包括用以捕獲從所述盤發(fā)射出的熒光的透鏡。33.如權(quán)利要求32所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述盤包括兩個(gè)或更多的同心熱傳導(dǎo)環(huán)形圈，每個(gè)環(huán)形圈加熱一組單獨(dú)的一個(gè)或多個(gè)處理室。34.如權(quán)利要求32所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其中一個(gè)或更多的熱傳導(dǎo)環(huán)形圈被加熱，同時(shí)與另一個(gè)熱傳導(dǎo)環(huán)形圈相連的處理室通過一個(gè)或多個(gè)所述光學(xué)模塊而被光學(xué)性地詢問。35.—種方法，包括以下步驟旋轉(zhuǎn)具有多個(gè)處理室的盤，其中一個(gè)或多個(gè)處理室包含試樣；從能量源發(fā)射電磁能量；用反射器反射電磁能量；和將反射的電磁能量聚焦到盤的某個(gè)徑向位置，用來加熱一個(gè)或多個(gè)所述處理室。36.如權(quán)利要求35所述的方法，其中能量源是伸長(zhǎng)的并且垂直于所述盤的徑向軸線定向。37.如權(quán)利要求36所述的方法，其中還包括加熱與所述盤熱耦合的平臺(tái)，或直接地加熱所述盤。38.如權(quán)利要求37所述的方法，其中反射器包括一個(gè)或多個(gè)橢圓形反射面，這些反射面將從所述盤上發(fā)射的電磁能量反射回到所述盤。39.如權(quán)利要求35所述的方法，其中還包括將發(fā)射的超過50%的電磁能量聚焦到所述盤上。40.如權(quán)利要求39所述的方法，其中還包括將發(fā)射的超過75%的電磁能量聚焦到所述盤上。41.如權(quán)利要求40所述的方法，其中還包括將發(fā)射的超過90%的電磁能量聚焦到所述盤上。42.如權(quán)利要求35所述的方法，其中還包括用控制單元來監(jiān)測(cè)所述盤的溫度，用來控制所發(fā)射的電磁能量的量。43.如權(quán)利要求35所述的方法，其中所述盤包括熱傳導(dǎo)環(huán)形圈，所述環(huán)形圈與一個(gè)或多個(gè)所述一個(gè)或多個(gè)處理室接觸。44.如權(quán)利要求43所述的方法，其中所述盤包括兩個(gè)同心熱傳導(dǎo)環(huán)形圈，每個(gè)環(huán)形圈加熱一組單獨(dú)的一個(gè)或多個(gè)處理室。45.如權(quán)利要求44所述的方法，其中還包括用托架將能量源移動(dòng)至所述盤的一個(gè)所選擇的徑向位置或者與所述盤連接的平臺(tái)上，用于選擇性地一次加熱一個(gè)或多個(gè)環(huán)形圈。46.如權(quán)利要求44所述的方法，其中還包括加熱一個(gè)或多個(gè)熱傳導(dǎo)環(huán)形圈，同時(shí)光學(xué)地詢問與另一個(gè)熱傳導(dǎo)環(huán)形圈相連的處理室。47.如權(quán)利要求35所述的方法，其中還包括迫使空氣到所述盤的一個(gè)小區(qū)域上，用來冷卻所述盤中的一個(gè)或多個(gè)處理室。全文摘要描述了用于實(shí)時(shí)PCR(聚合酶鏈反應(yīng))中多目標(biāo)試樣檢測(cè)的技術(shù)。例如，一種系統(tǒng)包括一個(gè)數(shù)據(jù)獲取裝置和與所述數(shù)據(jù)獲取裝置連接的檢測(cè)裝置。所述檢測(cè)裝置包括一個(gè)具有多個(gè)處理室的旋轉(zhuǎn)盤，這些處理室具有發(fā)射多個(gè)不同的波長(zhǎng)的熒光的試樣。所述檢測(cè)裝置還包括多個(gè)可拆卸的光學(xué)模塊，它們的光學(xué)結(jié)構(gòu)被構(gòu)造成激發(fā)所述試樣并且捕捉由這些試樣發(fā)射出來的不同波長(zhǎng)的熒光。與所述多個(gè)可拆卸光學(xué)模塊連接的光纖束將所述熒光從所述光學(xué)模塊傳送到單個(gè)檢測(cè)器。所述檢測(cè)裝置還包括一個(gè)用于加熱旋轉(zhuǎn)盤上的一個(gè)或多個(gè)處理室的加熱元件。此外，所述檢測(cè)裝置可以通過利用激光加熱分開處理室的閥來定位或選擇性地打開這些閥，從而控制旋轉(zhuǎn)盤中的流體的流動(dòng)。文檔編號(hào)B01L7/00GK101218030SQ200680024745公開日2008年7月9日申請(qǐng)日期2006年3月24日優(yōu)先權(quán)日2005年7月5日發(fā)明者威廉姆·D·拜丁漢姆,巴里·W·羅博萊,彼得·D·陸德外斯申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司