專利名稱：用于光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的電致發(fā)光照明源的制作方法
相關(guān)申請(qǐng)本申請(qǐng)要求2004年4月30日提交的、系列號(hào)為No.60/608941的臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)選權(quán)。
背景技術(shù)：
光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)常常被用于定性地、定量地、或者半定量地確定測(cè)試試樣中是否存在分析物或者分析物的濃度。例如，一些常規(guī)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)采用基于反射的檢測(cè)技術(shù)，其中照明源和檢測(cè)器被設(shè)置在測(cè)試條的同一側(cè)。其它常規(guī)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)采用基于透射的檢測(cè)技術(shù)，其中照明源和檢測(cè)器被設(shè)置在測(cè)試條的相對(duì)側(cè)?；谕干涞墓鈱W(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，例如，有時(shí)采用和發(fā)光二極管(LED)照明源位置相對(duì)的光電二極管檢測(cè)器。盡管這種檢測(cè)系統(tǒng)可以提供一定的益處，但是它通常存在著照明源(例如，LED)無法提供散射光的問題。因此，為了確保向測(cè)試條提供足以獲得精確結(jié)果的光，該系統(tǒng)需要復(fù)雜昂貴的光學(xué)元件，比如透鏡或漫射片。
因此，目前需要有用以檢測(cè)分析物的存在與否或量的便宜、易用、精確的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，公開了用于檢測(cè)測(cè)試試樣中是否存在分析物或者分析物量的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括提供電磁輻射的電致發(fā)光照明源，所述電磁輻射能夠?qū)е庐a(chǎn)生和分析物是否存在或者分析物的量相關(guān)的檢測(cè)信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方案，公開了用于檢測(cè)測(cè)試試樣中是否存在分析物或者分析物的量的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括測(cè)定器件(assaydevice)，該測(cè)定器件包括和檢測(cè)探針連通的多孔膜，該檢測(cè)探針能夠產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)。該系統(tǒng)還包括能夠提供電磁輻射的電致發(fā)光照明源，所述電磁輻射導(dǎo)致檢測(cè)探針產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)。還提供了能夠?qū)z測(cè)探針產(chǎn)生的檢測(cè)信號(hào)寄存的檢測(cè)器。
下面將詳細(xì)討論本發(fā)明的其它特征和方面。


在說明書的下面部分，將更具體地對(duì)本發(fā)明進(jìn)行充分而徹底地公開(對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言)，包括其最佳實(shí)施方式，所述公開參考了附圖，其中圖1是可用于本發(fā)明的電致發(fā)光(EL)器件的一個(gè)實(shí)施方案的剖面圖；和圖2是可用于本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案中的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的示意圖；圖3示意性給出了可用于本發(fā)明的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的多種實(shí)施方案，其中圖3a舉例說明了其中照明源和檢測(cè)器與測(cè)定器件相距相對(duì)較遠(yuǎn)的實(shí)施方案；圖3b舉例說明了圖3a的實(shí)施方案，其中還采用了照明透鏡和檢測(cè)透鏡來將光向測(cè)定器件會(huì)聚以及會(huì)聚來自測(cè)定器件的光；圖3c舉例說明了圖3b的實(shí)施方案，其中去除了照明透鏡并將照明源移至更接近測(cè)定器件；圖3d舉例說明了圖3c的實(shí)施方案，其中去除了檢測(cè)透鏡并將檢測(cè)器移至更接近測(cè)定器件；圖4是本發(fā)明光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施方案的示意圖，其采用的是EL照明源；圖5是可用于本發(fā)明的試樣架的一個(gè)實(shí)施方案的透視圖，其中圖5A示出了在插入測(cè)定條之前的試樣架；圖5B示出了插有測(cè)定條的處于打開構(gòu)造的試樣架；圖5C示出了處于關(guān)閉構(gòu)造的同一試樣架；圖6是其中可以插入圖5的試樣架的卡盤的一個(gè)實(shí)施方案的透視圖；圖7是采用了圖6的卡盤和圖5的試樣架的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方案的透視圖；圖8是容納在外罩中的圖7的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的透視圖；和圖9用圖形描述了實(shí)施例1的結(jié)果，其中繪制了劑量響應(yīng)和CRP濃度(納克每毫升)的關(guān)系曲線。
在本說明書和附圖中重復(fù)使用的附圖標(biāo)記用以表示本發(fā)明的相同或類似的特征或元件。
代表性實(shí)施方案的詳述定義一般而言，本文所用的術(shù)語“分析物”是指待檢測(cè)的物質(zhì)。例如，分析物可以包括抗原物質(zhì)、半抗原、抗體和其組合。分析物包括但不限于毒素、有機(jī)化合物、蛋白質(zhì)、肽、微生物、氨基酸、核酸、激素、類固醇、維生素、藥物(包括用于治療目給藥的那些和用于非法目的給藥的那些)、藥物中間體或副產(chǎn)物、細(xì)菌、病毒粒子、和上述物質(zhì)任一種的代謝產(chǎn)物或者抗體。一些分析物的具體例子包括鐵蛋白、肌酸激酶MB(CK-MB)、地高辛、苯妥英、苯巴比妥、卡馬西平、萬古霉素、慶大霉素、茶堿、丙戊酸、奎尼寧、促黃體激素(LH)、促卵泡激素(FSH)、雌二醇、黃體酮、C-反應(yīng)蛋白、克利貝特(lipocalin)、lgE抗體、細(xì)胞因子、維生素B2微球蛋白；糖化血紅蛋白(Gly.Hb)、皮質(zhì)醇、洋地黃毒苷、N-乙酰普魯卡因胺(NAPA)、普魯卡因胺、風(fēng)疹抗體，比如風(fēng)疹-lgG和風(fēng)疹lgM、弓形蟲病抗體，比如弓形蟲病lgG(Toxo-lgG)和弓形蟲病lgM(Toxo-lgM)、睪酮、水楊酸鹽、對(duì)乙酰氨基酚、乙型肝炎病毒表面抗原(HbsAg)、乙型肝炎核心抗原的抗體，比如抗乙型肝炎核心抗原lgG和lgM(Anti-HBC)、人體免疫缺陷病毒1和2(HIV1和2)、人體T細(xì)胞白血病病毒1和2(HTLV)、乙型肝炎e抗原(HBeAg)、乙型肝炎e抗原的抗體(Anti-HBe)、流感病毒、促甲狀腺素(TSH)、甲狀腺素(T4)、總?cè)饧谞钕僭彼?總T3)、游離三碘甲狀腺原氨酸(游離T3)、癌胚抗原(CEA)、脂蛋白、膽固醇、甘油三酸酯、和甲胎球蛋白(AFP)。濫用藥物和受控物質(zhì)包括但不限于苯丙胺、甲基苯丙胺；巴比妥類，比如異戊巴比妥、司可巴比妥、戊巴比妥、苯巴比妥和巴比妥；苯并二氮雜類，比如利眠寧和苯甲二氮；大麻素類，比如哈希什和大麻；可卡因；芬太尼；麥角酰二乙胺(LSD)；甲喹酮；鴉片劑，比如海洛因、嗎啡、可待因、氫嗎啡酮、氫可酮、美沙酮、羥考酮、羥嗎啡酮和阿片；苯環(huán)利定；和右丙氧芬。其它潛在的分析物可以描述在Everhart等的美國(guó)專利No.6436651和Tom等的4366241中。
一般而言，本文所用術(shù)語“測(cè)試試樣”是指懷疑含有分析物的生物材料。測(cè)試試樣可以來自任何生物來源，比如生理流體，包括血液、間隙液、唾液、目鏡流體、大腦脊椎流體、汗液、尿液、乳汁、腹水、粘液、鼻液、痰、滑液、腹膜液、陰道液、月經(jīng)、羊水、精液等等。除了生理流體以外，可以采用其它液體試樣，比如水、食物制品等，用以對(duì)環(huán)境行為或食品生產(chǎn)進(jìn)行測(cè)定。另外，可以采用懷疑含有分析物的固體材料作為測(cè)試試樣。測(cè)試試樣可以以得自生物源的原樣直接采用，或者經(jīng)過預(yù)處理以改變?cè)嚇有再|(zhì)后采用。例如，所述預(yù)處理可以包括從血液制備血漿、稀釋粘性流體、等等。預(yù)處理方法也可以涉及過濾、沉淀、稀釋、蒸餾、混合、濃縮、干擾組分的失活、添加試劑、溶解等。另外，固體測(cè)試試樣進(jìn)行改性以形成液體介質(zhì)或者釋放分析物也可能是有利的。
發(fā)明詳述現(xiàn)在詳細(xì)參考本發(fā)明的各種實(shí)施方案，下面給出了這些實(shí)施方案的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例。每個(gè)實(shí)施例通過解釋本發(fā)明而不是限制本發(fā)明的方式提供。事實(shí)上，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改和改變而不偏離本發(fā)明的范圍或精神。例如，作為一個(gè)實(shí)施方案的一部分進(jìn)行說明或描述的特征可以用在另一實(shí)施方案上，以形成更進(jìn)一步的實(shí)施方案。因此，本發(fā)明意在覆蓋落在所附權(quán)利要求和其等同物的范圍中的這些修改和改變。
一般而言，本發(fā)明涉及采用了電致發(fā)光(EL)照明源的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)。和一些常規(guī)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)采用的照明源不同，EL器件產(chǎn)生相對(duì)均勻的漫射輻射，因此可以向測(cè)試試樣提供均一的照明。另外，EL器件發(fā)射的輻射強(qiáng)度可以通過簡(jiǎn)單地改變驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓或頻率來容易地控制。同樣，通過改變發(fā)光材料可以容易地控制輻射波長(zhǎng)。EL器件的相對(duì)柔性也使其可以很容易地結(jié)合到用于檢測(cè)測(cè)試試樣中是否存在分析物的、基于色譜法的測(cè)定器件中。
1、電致發(fā)光(EL)器件EL器件通常是在電極之間夾有發(fā)光材料(例如，磷光體顆粒)的電容器結(jié)構(gòu)，其中至少一個(gè)電極透明從而使得光可以逃逸。在電極之間施加電壓使發(fā)光材料內(nèi)形成變化的電場(chǎng)，該電場(chǎng)導(dǎo)致發(fā)光材料發(fā)光。一般而言，任何已知的EL器件都可以用作照明源。例如，采用了“無機(jī)”或“有機(jī)”發(fā)光材料的EL器件可以用于本發(fā)明。合適的“有機(jī)”EL器件包括低分子量和高分子量的器件。同樣，合適的無機(jī)EL器件包括分散體和薄膜磷光體。分散性EL器件通常含有夾在電極層之間的粘結(jié)劑中的粉末發(fā)光材料分散體。另一方面，薄膜EL器件包括夾在一對(duì)絕緣薄膜和一對(duì)電極層之間的、設(shè)置在電絕緣襯底上的發(fā)光薄膜。盡管并不一定要求，但是由于分散性EL器件的成本較低、制備容易，所以在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中特別理想。
例如，參見圖1，其示出了可用于本發(fā)明的分散性EL器件10的一個(gè)實(shí)施方案。如圖所示，EL器件10具有陰極12、介電層14、發(fā)光層16、陽極18和膜19。需要時(shí)，可以在陰極12和膜19上任選地施加另外地防水保護(hù)層(未示出)。引線65電連接到各個(gè)陰極和陽極層12和18上。驅(qū)動(dòng)電路(未示出)經(jīng)由布線連接到所述引線上，驅(qū)動(dòng)電路還連接到電源(未示出)上。驅(qū)動(dòng)電路和電源的細(xì)節(jié)通常取決于具體EL器件10的要求。例如，對(duì)于較小例如發(fā)光面積為5英寸×8英寸的EL器件而言，可以采用低壓電路和電池電源。另一方面，較大的EL器件可以由更高電壓的電路供電。在示例性應(yīng)用中，驅(qū)動(dòng)電路將DC電壓轉(zhuǎn)變成AC電壓輸出，用以驅(qū)動(dòng)EL器件10。這種AC轉(zhuǎn)換可以獲得50-5000赫茲的大約60-300伏AC。適于這個(gè)目的的驅(qū)動(dòng)電路可以買到。
陰極12可以由金屬(包括準(zhǔn)金屬)或其合金(包括金屬間化合物)。適用于形成陰極12的材料的例子包括但不限于碳；金屬，比如鋁、金、銀、銅、鉑、鈀、銥和其合金；等等。陰極12的厚度通?？梢愿淖儯梢猿练e到電絕緣襯底上(未示出)。所述襯底例如可以由陶瓷材料形成，所述陶瓷材料比如氧化鋁(Al2O3)、石英玻璃(SiO2)、氧化鎂(MgO)、鎂橄欖石(2MgO.SiO2)、滑石(MgO.SiO2)、富鋁紅柱石(3Al2O3.2SiO2)、氧化鈹(BeO)、氧化鋯(ZrO2)、氮化鋁(AlN)、氮化硅(SiN)、碳化硅(SiC)、玻璃、和耐熱玻璃等。另外，也可以采用聚合物材料形成襯底，比如聚丙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚氯乙烯、和聚甲基丙烯酸甲酯等。
介電層14設(shè)置在陰極12上。如同本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的那樣，形成介電層14的材料通?？梢愿淖?。例如，合適的材料包括但不限于鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的介電和鐵電材料，比如BaTiO3、(BaxCa1-x)TiO3、(BaxSr1-x)TiO3、PbTiO3和Pb(ZrxTi1-x)O3(稱作“PZT”)；復(fù)合鈣鈦礦弛豫型鐵電材料，比如Pb(Mg1/3Nb2/3)O3；鉍層化合物，比如Ba4Ti3O12和SrBi2Ta2O9；和鎢青銅型鐵電材料，比如(SrxBa1-x)Nb2O6和PbNb2O6。其它適用于介電層14的介電材料可以包括介電材料比如SiO2、SiN、SiON、ZrO2、Al2O3、Al3N4、Y2O3、Ta2O5等。在一個(gè)特定實(shí)施方案中，介電層114由鈦酸鋇(BaTiO3)形成。
介電層14可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各種技術(shù)中的任一種形成。例如，可以首先將用于形成層14的介電材料和合適的溶劑預(yù)混。所述溶劑可以包括例如乙二醇醚、烷基酮和芳族溶劑。合適的乙二醇醚可以包括丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、三丙二醇甲醚、乙二醇乙醚、和二乙二醇丁醚等。合適的烷基酮可以包括低級(jí)烷酮，比如丙酮、甲基乙酮、乙基酮和甲基異丁酮等。合適的芳族溶劑可以包括甲苯和二甲苯等。在一個(gè)實(shí)施方案中，鈦酸鋇以約70重量％-約90重量％的量加到溶劑中。隨后，鈦酸鋇和溶劑被攪拌到一起形成均勻的漿料。
介電材料在和溶劑混合時(shí)，也可以和粘合劑混合。例如，在一些實(shí)施方案中，粘合劑的加入量為漿料的約10份-約30份。合適的粘合劑是公知的，包括例如環(huán)氧樹脂、聚苯乙烯、聚乙烯、聚乙烯醇縮丁醛、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、和聚甲基丙烯酸甲酯等。在一些實(shí)施方案中，粘合劑是酚和過量表鹵代醇的粘合性熱塑性反應(yīng)產(chǎn)物。合適的酚包括雙酚A、二氯雙酚A、四氯雙酚A、四溴雙酚A、雙酚F、和雙酚ACP。反應(yīng)在乙二醇醚或者其它合適溶劑的存在下進(jìn)行。向該反應(yīng)產(chǎn)物中加入樹脂比如尿烷或者環(huán)氧樹脂，加入量為大約1份的表鹵代醇/酚反應(yīng)產(chǎn)物加入大約5-6份樹脂。在Kardon的美國(guó)專利No.4560902和Kardon等的No.5352951中詳細(xì)描述了這些粘合劑，出于所有目的，這些專利在此全文引入作為參考。
如果需要，在EL器件10的組裝步驟或者隨后可以向粘合劑系統(tǒng)中加入水。在去除溶劑之前或之后，可以將水?dāng)嚢璧綕{料中。根據(jù)所采用的特定粘合劑可以吸收的水量，在粘合劑中加入的水量可以發(fā)生一些變化。例如，水的存在量可以是至少約百萬分之一(“ppm”)(0.0001％)直到粘合劑吸收的最大水量。例如，氰乙基聚乙烯醇粘合劑通常吸收最大約40000ppm(4.0％)的水。另一方面，氰烷基化的支鏈淀粉粘合劑通常吸收大約100000ppm(10.0％)的水。但是，在大多數(shù)情況下，向粘合劑中加入的水量是大約500ppm(0.05％)-大約20000ppm(2.0％)。最終鈦酸鋇/樹脂粘合劑層114的厚度通常為大約0.2-大約6密耳。
再次參見圖1，EL器件10還包括設(shè)置在介電層14上的發(fā)光層16。發(fā)光層16的材料可以包括磷光體顆粒。合適的磷光體顆?？梢园ǜ鞣N金屬氧化物、硫化物、氟化物、和硅酸鹽化合物。例如，所述磷光體顆?？梢园ㄥi和砷活化的硅酸鋅(P39磷光體)、鈦活化的硅酸鋅、錳活化的硅酸鋅(P1磷光體)、鈰活化的硅酸釔(P47磷光體)、錳活化的硅酸鎂(P13磷光體)、鉛和錳活化的硅酸鈣(P25磷光體)、鋱活化的硅酸釔、鋱活化的氧化釔、鋱活化的釔鋁氧化物、鋱活化的釓氧化物、鋱活化的釔鋁鎵氧化物、銪活化的釔氧化物、銪活化的釔釩氧化物、銪活化的釔氧硫化物、錳活化的硫化鋅、鈰活化的硫化鍶、銩活化的硫化鋅、釤活化的硫化鋅、銪活化的硫化鈣、鋱活化的硫化鋅、和鈰活化的硫化鈣等。
磷光體顆粒發(fā)射的顏色可以在磷光體的生產(chǎn)過程中確定，或者通過混合不同顏色的磷光體來獲得復(fù)合顏色。合適磷光體的一些具體例子包括錳活化的硫化鋅(發(fā)射黃橙色光)、鈰活化的硫化鍶(發(fā)射藍(lán)光)、銩活化的硫化鋅(發(fā)射藍(lán)光)、釤活化的硫化鋅(發(fā)射紅光)、銪活化的硫化鈣(發(fā)射紅光)、鋱活化的硫化鋅(發(fā)射綠光)、和鈰活化的硫化鈣(發(fā)射綠光)。
通常情況下，磷光體顆粒的平均尺寸小于約15微米，在一些實(shí)施方案中小于大約10微米，在一些實(shí)施方案中小于約5微米。發(fā)光層16可以用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各種技術(shù)中的任一種形成。例如，如上所述，包封的磷光體顆?？梢院腿軇┗旌?。在溶劑中加入的磷光體顆粒的量可以是例如混合物的約60重量％-約95重量％，在一些實(shí)施方案中是約75重量％-約85重量％。同樣，在混合后，如上所述也使粘合劑和磷光體顆粒漿料混合。粘合劑通常的含量為大約5-大約40份。如果需要，磷光體顆粒也可以包封在保護(hù)性材料中，以形成本領(lǐng)域公知的防水層。用于包封磷光體顆粒的合適保護(hù)性材料包括例如液晶、聚合物粘合劑、和陶瓷材料(例如，膠態(tài)二氧化硅、氧化鋁、等等)等。在Allinikov的美國(guó)專利No.4097776、Wary的美國(guó)專利No.4513023、Kardon的美國(guó)專利No.4560902和Kardon等的美國(guó)專利No.5352951中更詳細(xì)地描述了包封技術(shù)，這些專利在此全文引入作為參考。
磷光體顆粒優(yōu)選通過本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各種技術(shù)的任一種沉積成光滑均勻的層。所述技術(shù)包括沉降技術(shù)、漿料方法(比如絲網(wǎng)印刷、旋涂和旋模(spin casting))、電泳、或者撒粉法(比如靜電撒粉、“光粘(phototacky)”法、和高壓撒粉)。沉降技術(shù)和漿料方法涉及將磷光體顆粒在合適液體介質(zhì)中形成分散體。一種特別理想的沉積方法是絲網(wǎng)印刷。磷光體/粘合劑層16干燥后的合適厚度為大約0.2-大約6密耳。
除了上述層以外，EL器件10還包括在膜19上形成的陽極18，膜和陽極都設(shè)置在發(fā)光層16上方。理想情況下，層18和19所用的材料光學(xué)透明。例如，陽極18可以由無機(jī)導(dǎo)電氧化物比如氧化銦、氧化銦錫(ITO)、氧化錫和氧化銻錫形成。在一個(gè)實(shí)施方案中，采用了厚度為大約0.2-1微米的氧化銦錫(ITO)層。同樣，用于形成膜19的合適材料可以是聚合物膜(例如，聚酯)。應(yīng)該理解的是，上述實(shí)施方案僅僅是示例性的，任何其它已知的EL器件一般都可用于本發(fā)明。例如，在Rasmussen等的美國(guó)專利No.6004686、Terasaki等的美國(guó)專利No.6432516、Watanabe等的美國(guó)專利No.6602618、Tanabe等的美國(guó)專利No.6479930、Nagano等的美國(guó)專利No.6723192、和Yano等的美國(guó)專利No.6734469、以及Shirakawa等的美國(guó)專利申請(qǐng)No.2003/0193289、Takahashi等的美國(guó)專利申請(qǐng)2004/0119400、和Nelson等的美國(guó)專利申請(qǐng)2004/0070195中描述了其它合適的EL器件，在此全文引入作為參考。
II、測(cè)定器件一般而言，本發(fā)明中采用的測(cè)定器件可以執(zhí)行本領(lǐng)域公知的任何類型的測(cè)定，包括均勻的和非均勻的免疫測(cè)定。均勻測(cè)定是其中沒有絡(luò)合的、經(jīng)標(biāo)記的物種不和絡(luò)合的、經(jīng)標(biāo)記的物種分離的測(cè)定。非均勻測(cè)定是其中沒有絡(luò)合的、經(jīng)標(biāo)記的物種和絡(luò)合的、經(jīng)標(biāo)記的物種相分離的測(cè)定。可以通過物理分離來進(jìn)行分離，例如，通過將物種之一轉(zhuǎn)移到另一反應(yīng)容器、過濾、離心、色譜分離、固相捕捉、磁性分離等，可以包括一個(gè)或多個(gè)洗滌步驟。分離也可以是非物理性的，因?yàn)椴⒉贿M(jìn)行物種之一或者兩者的轉(zhuǎn)移，而是物種在原位互相分離。例如，在一個(gè)特定實(shí)施方案中采用了非均勻免疫測(cè)定。所述免疫測(cè)定采用了免疫系統(tǒng)的機(jī)制，其中產(chǎn)生了抗體以響應(yīng)對(duì)生物體而言是致病性的或者外來的抗原。這些抗體和抗原，即免疫反應(yīng)物，能夠互相結(jié)合，由此形成高度特異性的、可用于確定在流體測(cè)試試樣中特定抗原的存在性或濃度的反應(yīng)機(jī)制。
參見圖2，例如，現(xiàn)在更詳細(xì)描述經(jīng)構(gòu)造以執(zhí)行非均勻免疫測(cè)定的、基于色譜分析的測(cè)定器件20。如圖所示，測(cè)定器件20包含具有第一表面13和相對(duì)第二表面15的色譜分析介質(zhì)23。介質(zhì)23的第一表面13的位置和載體21相鄰。色譜分析介質(zhì)23通常由能夠讓測(cè)試試樣通過的材料制備，比如流體通道、多孔膜等。同樣，介質(zhì)23也由電磁輻射可以通過其傳輸?shù)牟牧希热绻馍⑸?例如，半透明)或者透明材料制備。例如，在一個(gè)特定實(shí)施方案中，色譜分析介質(zhì)23由光散射多孔膜制備，所述多孔膜由比如但不限于天然、合成、或者經(jīng)過合成改性的天然材料的材料制備，所述材料比如多糖(例如，纖維素材料，比如紙張和纖維素衍生物，比如醋酸纖維素和硝基纖維素)；聚醚砜；聚乙烯；尼龍；聚偏二氟乙烯(PVDF)；聚酯；聚丙烯；二氧化硅；和聚合物一起的無機(jī)材料，所述無機(jī)材料比如失活的氧化鋁、硅藻土、MgSO4、或者其它均勻分散在多孔聚合物基質(zhì)中的無機(jī)細(xì)粒材料，所述聚合物比如氯乙烯、氯乙烯-丙烯共聚物、和氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；布料，天然的(例如，棉花)和合成的(例如，尼龍或者人造絲)；多孔凝膠，比如二氧化硅凝膠、瓊脂糖、葡聚糖、和明膠；聚合物膜，比如聚丙烯酰胺；等等。在一個(gè)具體實(shí)施方案中，色譜分析介質(zhì)23由硝基纖維素和/或聚醚砜材料制備。應(yīng)該理解，術(shù)語“硝基纖維素”是指纖維素的硝酸酯，可以是單獨(dú)的硝基纖維素，或者硝酸和其它酸的混合酯，比如具1-7個(gè)碳原子的脂肪羧酸。
色譜分析介質(zhì)23的尺寸和形狀通?？梢宰兓?，如同本領(lǐng)域技術(shù)人員容易了解的那樣。例如，多孔膜條的長(zhǎng)度可以是大約10-大約100毫米，在一些實(shí)施方案中是大約20-大約80毫米，在一些實(shí)施方案中是大約40-大約60毫米。膜條的寬度也可以是大約0.5-大約20毫米，在一些實(shí)施方案中是大約1-大約15毫米，在一些實(shí)施方案中是大約2-大約10毫米。同樣，膜條的厚度通常小得足以允許進(jìn)行基于透射的檢測(cè)。例如，膜條的厚度可以小于大約500微米，在一些實(shí)施方案中小于大約250微米，在一些實(shí)施方案中小于大約150微米。
如上所述，載體21承載著色譜分析介質(zhì)23。例如，載體21可以如圖2所示設(shè)置成直接和色譜分析介質(zhì)23相鄰，或者可以在色譜分析介質(zhì)23和載體21之間設(shè)置一個(gè)或多個(gè)插入層。無論如何，載體21通常都可以由能夠承載色譜分析介質(zhì)23的任何材料制備。一般而言，載體21由透光材料制備，所述透光材料比如透明的或者光散射(例如，半透明)材料。另外，通常希望載體21不透液體，從而使流過介質(zhì)23的流體不會(huì)通過載體21泄漏。適用于載體的材料的例子包括但不限于玻璃；聚合物材料，比如聚苯乙烯、聚丙烯、聚酯(例如，Mylar膜)、聚丁二烯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、環(huán)氧化物、甲基丙烯酸酯、和聚三聚氰胺；等等。為了提供對(duì)色譜分析介質(zhì)23的充分結(jié)構(gòu)支撐，載體21通常選擇具有一定的最小厚度。同樣，載體21的厚度通常并不大得會(huì)對(duì)其光學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，例如，載體21的厚度可以是大約100-大約5000微米，在一些實(shí)施方案中是大約150-大約2000微米，在一些實(shí)施方案中大約250-大約1000微米。例如，可以從Millipore Corp.of Bedford，Massachusetts獲取一種厚度為大約125微米的合適膜條，名為“SHF180UB25”。
如同本領(lǐng)域公知的那樣，色譜分析介質(zhì)23可以流延到載體21上，其中所得的層壓材料可以被沖切成所需大小和形狀?？商鎿Q地，色譜分析介質(zhì)23可以簡(jiǎn)單地用例如粘合劑層壓到載體21上。在一些實(shí)施方案中，硝基纖維素或者尼龍多孔膜被粘合到Mylar膜上。采用粘合劑，比如壓敏粘合劑，將多孔膜結(jié)合到Mylar膜上。這種類型的層壓結(jié)構(gòu)相信可以購(gòu)自Millipore Corp.of Bedford，Massachusetts。在Durley，III等的美國(guó)專利No.5075077中描述了合適的層壓材料測(cè)定器件結(jié)構(gòu)的其它例子，在此全文引入作為參考。
可以根據(jù)多種因素選擇用于層壓載體21、色譜分析介質(zhì)23、和/或器件的任何其它層的粘合劑，所述因素包括檢測(cè)系統(tǒng)的所需光學(xué)性質(zhì)和用來形成測(cè)定器件的材料。例如，在一些實(shí)施方案中，所選的粘合劑光學(xué)透明，并且和色譜分析介質(zhì)23以及載體21相容。光學(xué)透明可以使其它情況下粘合劑對(duì)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的任何負(fù)面影響最小化。合適的光學(xué)透明粘合劑可以由例如丙烯酸酯或者(甲基)丙烯酸酯聚合物(比如(甲基)丙烯酸酯)、丙烯酸或者(甲基)丙烯酸單體等形成。示例性的(甲基)丙烯酸酯單體包括非叔烷基醇的單官能丙烯酸酯或者甲基丙烯酸酯，比如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸2-甲基丁基酯、丙烯酸2-乙基己基酯、甲基丙烯酸2-乙基己基酯、丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸正辛酯、丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸異辛酯、丙烯酸異壬酯、丙烯酸異癸酯、丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸異冰片酯、乙酸乙烯酯、和其混合物。示例性的(甲基)丙烯酸單體包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸β-羧乙基酯、衣康酸、巴豆酸、和富馬酸等。在Alahapperuma等的美國(guó)專利No.6759121中描述了這種光學(xué)透明粘合劑的一些例子，在此全文引入作為參考。另外，合適的透明粘合劑也可以得自AdhesivesResearch，Inc.of Glen Rock，Pennsylvania，商品名為Arclear8154，它是無載體的光學(xué)透明的丙烯酸壓敏粘合劑。其它合適的透明粘合劑可以得自3M Corp.of St.Paul，Minnesota，名稱為“9843”或者“8146”。另外，粘合劑施加的方式也可以提高測(cè)定器件的光學(xué)性質(zhì)。例如，粘合劑可以提高載體的某些光學(xué)性質(zhì)(例如，漫射性)。因此，在一個(gè)特定實(shí)施方案中，可以以和需要提高光學(xué)性質(zhì)的區(qū)域相應(yīng)的模式施加所述粘合劑。
再次參見圖2，在第二表面15上提供了吸收墊28，該吸收墊通常接收遷移通過整個(gè)色譜分析介質(zhì)23后的流體。如同本領(lǐng)域所公知的那樣，吸收墊28也可以有助于促進(jìn)毛細(xì)作用和促進(jìn)流體流過色譜分析介質(zhì)23。為了啟動(dòng)對(duì)測(cè)試試樣中分析物的檢測(cè)，使用者可以直接將測(cè)試試樣施加到色譜分析介質(zhì)23的一部分上，測(cè)試試樣隨后通過該介質(zhì)沿著圖2的箭頭“L”的方向移動(dòng)?？商鎿Q地，測(cè)試試樣可以首先施加到和色譜分析介質(zhì)23流體連通的試樣墊(未示出)上。可用于形成吸收墊28和/或試樣墊的一些合適材料包括但不限于硝基纖維素、纖維素、多孔聚乙烯墊、和玻璃纖維濾紙。如果需要，試樣墊也可以含有一種或多種測(cè)定預(yù)處理試劑，所述試劑或者散布性地或者非散布性地連接到試樣墊上。
在所示的實(shí)施方案中，測(cè)試試樣通過試樣墊(未示出)移至和所述試樣墊的一端連通的結(jié)合物釋放墊22。結(jié)合物釋放墊22由能夠通過流體的材料制備。例如，在一個(gè)實(shí)施方案中，結(jié)合物釋放墊22由玻璃纖維形成。盡管僅僅示出了一個(gè)結(jié)合物釋放墊22，但是應(yīng)該理解在本發(fā)明中也可以采用其它的結(jié)合物釋放墊。
為了便于精確檢測(cè)測(cè)試試樣中是否存在分析物，可以在測(cè)定器件22的不同位置設(shè)置預(yù)定數(shù)量的檢測(cè)探針。這些檢測(cè)探針含有直接或間接產(chǎn)生可光檢測(cè)的信號(hào)的物質(zhì)，比如分子、聚合物、和枝狀物等。合適的可檢測(cè)物質(zhì)可以包括例如發(fā)光化合物(例如，熒光的、磷光的、等等)、放射性化合物、可視化合物(例如，帶色染料或者金屬物質(zhì)，例如金)、脂質(zhì)體或者其它含有產(chǎn)生信號(hào)物質(zhì)的泡囊、酶和/或底物，等等。在Jou等的美國(guó)專利No.5670381和Tarcha等的美國(guó)專利No.5252459中可能描述了其它合適的可檢測(cè)物質(zhì)，在此全文引入作為參考。如果可檢測(cè)物質(zhì)帶有顏色，則理想的電磁輻射是波長(zhǎng)為互補(bǔ)波長(zhǎng)的光。例如，藍(lán)色檢測(cè)探針強(qiáng)烈吸收紅光。
在一些實(shí)施方案中，可檢測(cè)物質(zhì)可以是產(chǎn)生光學(xué)可檢測(cè)信號(hào)的發(fā)光化合物。例如，合適的熒光分子可以包括但不限于熒光素、銪螯合物、藻膽蛋白、羅丹明、和其衍生物和類似物。其它合適的熒光化合物是通常稱作“量子點(diǎn)”的半導(dǎo)體納米晶體。例如，所述納米晶體可以含有具有式CdX的核，其中X是Se、Te、和S等。納米晶體也可以用具有式Y(jié)Z的外殼鈍化，其中Y是Cd或者Zn，Z是S或Se。在Barbera-Guillem等的美國(guó)專利No.6261779和Dapprich的美國(guó)專利No.6585939中可能也描述了其它合適的半導(dǎo)體納米晶體的例子，這些專利在此全文引入作為參考。
另外，合適的磷光化合物可以包括一種或多種金屬的絡(luò)合物，所述金屬比如釕、鋨、錸、銥、銠、鉑、銦、鈀、鉬、锝、銅、鐵、鉻、鎢、和鋅等。特別優(yōu)選的是釕、錸、鋨、鉑和鈀。金屬絡(luò)合物可以含有一種或多種便于該絡(luò)合物在含水或不含水環(huán)境中溶解的配體。例如，配體的一些合適例子包括但不限于吡啶、吡嗪、異煙酰胺、咪唑、聯(lián)吡啶、三聯(lián)吡啶、菲咯啉、二吡啶并酚嗪、卟啉、卟吩和其衍生物。所述配體可以例如用烷基、取代的烷基、芳基、取代的芳基、芳烷基、取代的芳烷基、羧酸酯、羧醛、羧酰胺、氰基、氨基、羥基、亞氨基、羥羰基、氨基羰基、脒、胍基、酰脲、含硫基團(tuán)、含磷基團(tuán)、和N-羥基-琥珀酰亞胺的羧酸酯取代。
卟啉和卟吩金屬絡(luò)合物具有吡咯基團(tuán)，所述吡咯基團(tuán)通過亞甲基橋結(jié)合到一起形成環(huán)形結(jié)構(gòu)，該環(huán)形結(jié)構(gòu)具有螯合金屬的內(nèi)部空腔。許多這些分子在合適溶劑和無氧環(huán)境中在室溫下都顯示出強(qiáng)的磷光性質(zhì)。能夠顯示出磷光性質(zhì)的一些合適的卟啉絡(luò)合物包括但不限于鉑(II)糞卟啉I和II、鈀(II)糞卟啉、釕糞卟啉、鋅(II)糞卟啉I、其衍生物等。類似地，能夠顯示出磷光性質(zhì)的一些合適的卟吩絡(luò)合物包括但不限于鉑(II)四-間-氟苯基卟吩、和鈀(II)四-間-氟苯基卟吩。在Schmidt等的美國(guó)專利No.4614723、Hendrix的美國(guó)專利No.5464741、Soini的美國(guó)專利No.5518883、Ewart等的美國(guó)專利No.5922537、Sagner等的美國(guó)專利No.6004530、和Ponomarev等的美國(guó)專利No.6582930中描述了其它合適的卟啉和/或卟吩絡(luò)合物，在其全文引入作為參考。
聯(lián)吡啶金屬絡(luò)合物也可以用作磷光化合物。一些合適的聯(lián)吡啶絡(luò)合物的例子包括但不限于雙[(4，4’-羧甲氧基)-2，2’-聯(lián)吡啶]2-[3-(4-甲基-2，2’-聯(lián)吡啶-4-基)丙基]-1，3-二氧戊環(huán)釕(II)、雙(2，2’-聯(lián)吡啶)[4-(丁-1-醛)-4-甲基-2，2’-聯(lián)吡啶]釕(II)、雙(2，2’-聯(lián)吡啶)[4-(4-甲基-2，2’-聯(lián)吡啶-4’-基)丁酸]釕(II)、三(2，2’-聯(lián)吡啶)釕(II)、(2，2’-聯(lián)吡啶)[雙-雙(1，2-二苯基膦基)亞乙基]2-[3-(4-甲基-2，2’-聯(lián)吡啶-4’-基)丙基]-1，3-二氧戊環(huán)鋨(II)、雙(2，2’-聯(lián)吡啶)[4-(4’-甲基-2，2’-聯(lián)吡啶)丁氨]釕(II)、雙(2，2’-聯(lián)吡啶)[1-溴-4(4’-甲基-2，2’-聯(lián)吡啶-4-基)丁烷]釕(II)、雙(2，2’-聯(lián)吡啶)馬來酰亞氨基己酸、和4-甲基-2，2’-聯(lián)吡啶-4’-丁酰胺釕(II)等。在Richter等的美國(guó)專利No.6613583、Massev等的美國(guó)專利No.6468741、Meade等的美國(guó)專利No.6444423、Massey等的美國(guó)專利No.6362011、Bard等的美國(guó)專利No.5731147、和Massey等的美國(guó)專利No.5591581中可能描述了其它可以顯示出磷光性質(zhì)的合適金屬絡(luò)合物，在此全文引入作為參考。
在一些情況下，可能具有較長(zhǎng)發(fā)射壽命的發(fā)光化合物可能具有相對(duì)大的“斯托克斯頻移”。術(shù)語“斯托克斯頻移”一般定義為發(fā)光輻射的譜線或譜帶偏移到比激發(fā)譜線或譜帶長(zhǎng)的發(fā)射波長(zhǎng)處。較大的斯托克斯頻移使得發(fā)光化合物的激發(fā)波長(zhǎng)可以遠(yuǎn)離其發(fā)射波長(zhǎng)，由于激發(fā)波長(zhǎng)和發(fā)射波長(zhǎng)之間的大差別使得更容易從發(fā)射的信號(hào)中去除反射的激發(fā)輻射，所以較大的斯托克斯頻移是理想的。而且，斯托克斯頻移大也使得來自試樣中發(fā)光分子的干擾和/或蛋白質(zhì)或膠體導(dǎo)致的光散射最小，所述蛋白質(zhì)或膠體存在于某些體液(例如，血液)中。另外，斯托克斯頻移大也使得對(duì)消除背景干擾所需的昂貴、高精度濾光片的需求最小。例如，在一些實(shí)施方案中，發(fā)光化合物的斯托克斯頻移大于約50納米，在一些實(shí)施方案中大于約100納米，在一些實(shí)施方案中為大約100-大約350納米。
例如，斯托克斯頻移大的熒光化合物的例子包括釤(Sm(III))、鏑(Dy(III))、銪(Eu(III))和鋱(Tb(III))的鑭系元素螯合物。這些螯合物在非常短的波長(zhǎng)下被激發(fā)后，可以進(jìn)行強(qiáng)烈紅移地、窄帶、長(zhǎng)壽命地發(fā)射。通常情況下，由于在分子中發(fā)色團(tuán)的位置靠近鑭系元素，所以螯合物具有強(qiáng)的紫外激發(fā)帶。在被發(fā)色團(tuán)激發(fā)后，激發(fā)能可以從受激發(fā)色團(tuán)轉(zhuǎn)移到鑭系元素。隨后是鑭系元素發(fā)射熒光。例如，銪螯合物的斯托克斯頻移是大約250-大約350納米，和僅僅約28納米的熒光素不同。而且，銪螯合物的熒光壽命長(zhǎng)，為大約100-大約1000微秒，和其它熒光標(biāo)記物的大約1-大約100納秒不同。另外，這些螯合物的發(fā)射光譜窄，通常在大約50％發(fā)射處的帶寬小于大約10納米。一種合適的銪螯合物是N-(對(duì)異硫氰酸根合芐基)-二亞乙基三胺四乙酸-Eu+3。
另外，在水溶液或水懸浮液中為惰性、穩(wěn)定并且具有固有發(fā)熒光性質(zhì)的鑭系元素螯合物也可用于本發(fā)明中，以抵消對(duì)于成膠束試劑的需求，成膠束試劑常常用于保護(hù)在水溶液或水懸浮液中溶解度有限并且出現(xiàn)猝滅問題的螯合物。這種螯合物的一個(gè)例子是4-[2-(4-異硫氰酸根合苯基)乙炔基]-2，6-雙([N，N-雙(羧甲基)氨基]甲基)-吡啶[參見Lovgren，T等，Clin.Chem.42，1196-1201(1996)]。數(shù)種鑭系元素螯合物也顯示出異常高的信噪比。例如，一種這樣的螯合物是四配位的β-二酮化物-銪螯合物[參見Yuan，J.和Matsumoto，K.；Anal.Chem.70，596-601(1998)]。除了上述熒光標(biāo)記物以外，在Mullinax等的美國(guó)專利No.6030840、Davidson的美國(guó)專利No.5585279、Singer等的美國(guó)專利No.5573909、Wieder等的美國(guó)專利No.6242268和Hemmila等的美國(guó)專利No.5637509中可能描述了其它適用于本發(fā)明的標(biāo)記物，在此全文引入作為參考。
可檢測(cè)物質(zhì)，比如上述的那些，可以單獨(dú)使用或者結(jié)合顆粒(有時(shí)稱作“珠子”或“微珠”)一起使用。例如，可以使用天然顆粒，比如核、支原體、質(zhì)粒、質(zhì)體、哺乳動(dòng)物細(xì)胞(例如，紅血球影)、單細(xì)胞微生物(例如，細(xì)菌)、多糖(例如，瓊脂糖)。另外，也可以采用合成顆粒。例如，在一個(gè)實(shí)施方案中，采用了用熒光染料或者帶色染料標(biāo)記的乳膠微粒。盡管在本發(fā)明中可以采用任何合成顆粒，但該顆粒通常由聚苯乙烯、丁二烯苯乙烯、苯乙烯丙烯酸-乙烯基三元共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、苯乙烯-馬來酸酐共聚物、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯基吡啶、聚二乙烯基苯、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯、丙烯腈、和氯乙烯-丙烯酸酯等、或者其醛、羧基、氨基、羥基、或者酰肼衍生物制備。在Jou等的美國(guó)專利No.5670381和Tarcha等的美國(guó)專利No.5252459中可能描述了其它的合適顆粒。可購(gòu)買的合適熒光顆粒的例子包括Molecular Probes，Inc.以商品名“FluoSphere”(Red 580/605)和“TransfluoSphere”(543/620)銷售的熒光羧化微球，以及同樣由Molecular Probes，Inc.銷售的“Texas Red”和5-和6-羧基四甲基羅丹明。另外，可購(gòu)買的合適帶色乳膠微粒的例子包括Bang’s laboratory，Inc.銷售的羧化乳膠珠子。在本發(fā)明中也可以采用金屬顆粒(例如，金顆粒)。
在采用時(shí)，顆粒的形狀通?？梢宰兓＠?，在一個(gè)具體實(shí)施方案中，顆粒為球形。但是，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明還考慮了其它形狀，比如板狀、棒狀、盤狀、條狀、管狀、不規(guī)則形狀等。另外，顆粒尺寸也可以變化。例如，顆粒的平均尺寸(例如，直徑)可以為大約0.1納米-大約1000微米，在一些實(shí)施方案中為大約0.1納米-大約100微米，在一些實(shí)施方案中為大約1納米-大約10微米。例如，常常需要的是“微米級(jí)”顆粒。當(dāng)采用時(shí)，這些“微米級(jí)”顆粒的平均尺寸可以是大約1微米-大約1000微米，在一些實(shí)施方案中是大約1微米-大約100微米，在一些實(shí)施方案中是大約1微米-大約10微米。同樣，也可以采用“納米級(jí)”顆粒。這種“納米級(jí)”顆粒的平均尺寸可以是大約0.1-大約10納米，在一些實(shí)施方案中是大約0.1-大約5納米，在一些實(shí)施方案中是大約1-大約5納米。
在一些情況下，可能需要對(duì)檢測(cè)探針進(jìn)行某種方式的修改使其能夠更容易結(jié)合到分析物上。在這種情況下，可以用某些特異性結(jié)合成分對(duì)檢測(cè)探針進(jìn)行改性，所述結(jié)合成分粘附到檢測(cè)探針上形成結(jié)合探針。特異性結(jié)合成分通常是指特異性結(jié)合對(duì)的一個(gè)成員，所述特異性結(jié)合對(duì)即為其中一個(gè)分子化學(xué)和/或物理結(jié)合到第二個(gè)分子上的兩個(gè)不同分子。例如，免疫活性特異性結(jié)合成分可以包括抗原、半抗原、適體、抗體(初級(jí)抗體或次級(jí)抗體)、和其絡(luò)合物，包括通過重組DNA方法或者肽合成方法形成的那些?？贵w可以是單克隆抗體或者多克隆抗體、重組蛋白或者其混合物或者片段、以及抗體和其它特異性結(jié)合成分的混合物。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，所述抗體的具體制備以及用作特異性結(jié)合成分的適用性都是公知的。其它常見的特異性結(jié)合對(duì)包括但不限于生物素和抗生物素蛋白(或者其衍生物)、生物素和抗生蛋白鏈菌素、碳水化合物和外源凝集素、互補(bǔ)核苷酸系列(包括在DNA雜交測(cè)定中采用的探針和捕獲核酸序列，用以檢測(cè)靶向核酸序列)、互補(bǔ)肽系列(包括通過重組方法形成的那些)、效應(yīng)物和受體分子、激素和激素結(jié)合蛋白、酶輔因子和酶、酶抑制劑和酶等等。另外，特異性結(jié)合對(duì)可以包括是原始特異性結(jié)合成分類似物的成分。例如，可以采用分析物的衍生物或者片段，即分析物-類似物，只要它具有至少一個(gè)和分析物相同的抗原決定基即可。
特異性結(jié)合成分通常可以采用各種公知技術(shù)的任一種連接到檢測(cè)探針上。例如，可以采用下列能夠?qū)崿F(xiàn)蛋白質(zhì)偶聯(lián)反應(yīng)的基團(tuán)來實(shí)現(xiàn)特異性結(jié)合成分和檢測(cè)探針(例如，顆粒)的共價(jià)連接羧基、氨基、醛、溴乙?；⒌庖阴；?、硫醇、環(huán)氧基和其它的反應(yīng)性或者連接官能團(tuán)、以及殘余自由基和自由基陽離子。由于檢測(cè)探針的表面可以含有較高表面濃度的極性基團(tuán)，所以也可以結(jié)合表面官能團(tuán)作為官能化的共聚單體。另外，盡管檢測(cè)探針在合成后常常經(jīng)過官能化，比如用聚(苯硫酚)官能化，但是檢測(cè)探針能夠直接和蛋白質(zhì)共價(jià)連接，無需進(jìn)一步改性。例如，在一個(gè)實(shí)施方案中，結(jié)合的第一步是采用碳化二亞胺活化探針表面上的羧基。在第二步中，活化的羧酸基團(tuán)和抗體的氨基反應(yīng)形成酰胺鍵。所述活化和/或抗體偶聯(lián)可以在緩沖液比如磷酸鹽緩沖的鹽水(PBS)(例如，pH為7.2)或者2-(N-嗎啉代)乙烷磺酸(MES)(例如，pH為5.3)中進(jìn)行。隨后，將得到的檢測(cè)探針和例如乙醇胺接觸，以封閉所有殘余的活性位點(diǎn)?？傮w而言，該過程形成了結(jié)合檢測(cè)探針，其中抗體共價(jià)連接到探針上。除了共價(jià)鍵合以外，本發(fā)明中也可以采用其它連接技術(shù)，比如物理吸附。
再次參見圖2，色譜分析介質(zhì)23還限定了檢測(cè)區(qū)31，在該檢測(cè)區(qū)內(nèi)固定了能夠結(jié)合到結(jié)合檢測(cè)探針上的受體材料(receptivematerial)。例如，在一些實(shí)施方案中，所述受體材料可以是生物受體材料。所述生物受體材料是本領(lǐng)域公知的，可以包括但不限于抗原、半抗原、蛋白質(zhì)A或G、中性抗生物素蛋白、抗生物素蛋白、抗生蛋白鏈菌素、captavidin、初級(jí)或次級(jí)抗體(例如，多克隆抗體、單克隆抗體等)、和其絡(luò)合物。在許多情況下，希望這些生物受體材料能夠結(jié)合到在檢測(cè)探針上的特異性結(jié)合成分(例如，抗體)上。受體材料充當(dāng)在分析物和結(jié)合檢測(cè)探針之間形成的絡(luò)合物的固定結(jié)合位點(diǎn)。具體而言，分析物比如抗體、抗原等通常具有兩個(gè)或多個(gè)結(jié)合位點(diǎn)(例如，抗原決定基)。當(dāng)?shù)竭_(dá)檢測(cè)區(qū)域31時(shí)，這些結(jié)合位點(diǎn)之一被結(jié)合探針的特異性結(jié)合成分占據(jù)。但是，分析物的自由結(jié)合位點(diǎn)可以結(jié)合到被固定的受體材料上。當(dāng)結(jié)合到被固定的受體材料上時(shí)，絡(luò)合的探針形成新的三元三明治型絡(luò)合物。
檢測(cè)區(qū)31通?？梢蕴峁┤我鈹?shù)量的不同檢測(cè)區(qū)，以使使用者可以更好地確定測(cè)試試樣中具體分析物的濃度。每個(gè)區(qū)可以含有相同的受體材料，或者可以含有不同的受體材料以捕獲多種分析物。例如，檢測(cè)區(qū)31可以包括兩個(gè)或多個(gè)不同的檢測(cè)區(qū)(例如，線、點(diǎn)等)?？梢匝刂蜏y(cè)試試樣流過測(cè)定器件20的方向基本垂直的方向，以線的形式設(shè)置檢測(cè)區(qū)。同樣，在一些實(shí)施方案中，可以沿著和測(cè)試試樣流過測(cè)定器件20的方向基本平行的方向，以線的形式設(shè)置檢測(cè)區(qū)。
盡管檢測(cè)區(qū)31提供了檢測(cè)分析物的精確結(jié)果，但是有時(shí)候在實(shí)際測(cè)試條件下難以確定分析物在測(cè)試試樣中的相對(duì)濃度。因此，測(cè)定器件20也可以包括校準(zhǔn)區(qū)32。在這個(gè)實(shí)施方案中，校準(zhǔn)區(qū)32設(shè)置在檢測(cè)區(qū)31的下游。但是，可替換地，校準(zhǔn)區(qū)32也可以設(shè)置在檢測(cè)區(qū)31的上游。校準(zhǔn)區(qū)32可以具有受體材料，所述受體材料能夠和在色譜分析介質(zhì)23長(zhǎng)度上通過的校準(zhǔn)探針或者未絡(luò)合的檢測(cè)探針相結(jié)合。當(dāng)采用時(shí)，校準(zhǔn)探針可以用和檢測(cè)探針相同或不同的材料制備。一般而言，校準(zhǔn)探針的選擇方式應(yīng)使其不會(huì)結(jié)合到檢測(cè)區(qū)31的受體材料上。
校準(zhǔn)區(qū)32的受體材料可以和檢測(cè)區(qū)31中所用的受體材料相同或者不同。例如，在一個(gè)實(shí)施方案中，受體材料是生物受體材料。另外，也可能需要采用各種非生物材料作為校準(zhǔn)區(qū)32的受體材料。聚電解質(zhì)可以具有凈正電荷或負(fù)電荷，以及通常為中性的凈電荷。例如，一些具有凈正電荷的聚電解質(zhì)的例子包括但不限于聚賴氨酸(可購(gòu)自Sigma-Aldrich Chemical Co.，Inc.of St.Louis，Missouri)、聚乙烯亞胺；表氯醇官能化的多胺和/或多氨基胺，比如聚(二甲胺-共-表氯醇)；聚二烯丙基二甲基氯化銨；陽離子型纖維素衍生物，比如用季銨水溶性單體接枝的纖維素共聚物或者纖維素衍生物；等等。在一個(gè)具體實(shí)施方案中，可以采用CelQuatSC-230M或者H-100(得自NationalStarch & Chemical，Inc.)，它們是含有季銨水溶性單體的纖維素衍生物。而且，具有凈負(fù)電荷的聚電解質(zhì)的一些例子包括但不限于聚丙烯酸，比如聚(乙烯-共-甲基丙烯酸，鈉鹽)，等等。也應(yīng)該注意的是，在本發(fā)明中還可以采用其它聚電解質(zhì)，比如兩性聚電解質(zhì)(即，具有極性和非極性部分)。例如，合適的兩性聚電解質(zhì)的一些例子包括但不限于聚(苯乙烯基-b-N-甲基2-乙烯基吡啶碘化物)和聚(苯乙烯基-b-丙烯酸)，兩者都可得自Polymer Source，Inc.of Dorval，Canada。在Song等的美國(guó)專利申請(qǐng)公開No.2003/0124739中更詳細(xì)描述了采用聚電解質(zhì)的內(nèi)校準(zhǔn)體系的其它例子，在此全文引入作為參考。
在一些情況下，色譜分析介質(zhì)23也可以限定控制區(qū)(未示出)，所述控制區(qū)向使用者發(fā)送測(cè)定正在正確進(jìn)行的信號(hào)。例如，控制區(qū)(未示出)可以含有通常能夠和探針或者探針上固定的受體材料形成化學(xué)和/或物理鍵的固定受體材料。所述受體材料的一些例子包括但不限于抗原、半抗原、抗體、蛋白質(zhì)A或G、抗生物素蛋白、抗生蛋白鏈菌素、次級(jí)抗體和其絡(luò)合物。另外，也可能需要采用各種非生物材料作為控制區(qū)受體材料。例如，在一些實(shí)施方案中，控制區(qū)受體材料也可以包括可以和未捕獲的探針相結(jié)合的聚電解質(zhì)，比如上述聚電解質(zhì)。由于控制區(qū)的受體材料僅僅對(duì)于探針具有特異性，所以無論分析物是否存在，都會(huì)產(chǎn)生信號(hào)。控制區(qū)可以沿著介質(zhì)23設(shè)置在任何位置，但是通常設(shè)置在檢測(cè)區(qū)31的上游。
當(dāng)采用檢測(cè)器件20時(shí)，可以采用各種格式來檢測(cè)是否存在分析物。例如，“三明治”格式通常涉及將帶有對(duì)分析物的特異性結(jié)合成分(例如抗體)的結(jié)合檢測(cè)探針和測(cè)試試樣混合，從而在分析物和結(jié)合探針之間形成絡(luò)合物。隨后，使這些絡(luò)合物可以和固定在檢測(cè)區(qū)中的受體材料(例如，抗體)相接觸。在分析物/探針結(jié)合絡(luò)合物和固定的受體材料之間發(fā)生結(jié)合，由此使“三明治”絡(luò)合物被定位下來，該“三明治”絡(luò)合物可以被檢測(cè)出來以表明存在分析物。這種技術(shù)可用于獲得定量或者半定量結(jié)果。在Grubb等的美國(guó)專利No.4168146和Tom等的美國(guó)專利No.4366241中描述了所述三明治型測(cè)定的一些例子，在此全文引入作為參考。在競(jìng)爭(zhēng)性測(cè)定中，標(biāo)記的探針通常和與被確定為分析物或者其類似物的分子結(jié)合。因此，標(biāo)記的探針和目標(biāo)分析物競(jìng)爭(zhēng)可用的受體材料。競(jìng)爭(zhēng)性測(cè)定通常用于檢測(cè)分析物比如半抗原，每種半抗原都是單價(jià)的并且能夠僅僅結(jié)合一種抗體分子。在Deutsch等的美國(guó)專利No.4235601、Liotta的美國(guó)專利No.4442204和Buechler等的美國(guó)專利No.5208535中描述了競(jìng)爭(zhēng)性免疫測(cè)定器件的例子，在此全文引入作為參考。在Lambotte等的美國(guó)專利No.5395754、Jou等的美國(guó)專利No.5670381和Malick等的美國(guó)專利No.6194220中也公開了各種其它器件構(gòu)造和/或測(cè)定格式，在此全文引入作為參考。
III、光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)當(dāng)用作光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的照明源時(shí)，EL器件可以提供多種益處。例如，和許多常規(guī)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)采用的點(diǎn)光源(例如，LED)不同，EL器件發(fā)射較均勻的漫射光，因此可以提供均勻的照明。這樣可以消除對(duì)點(diǎn)光源照明系統(tǒng)中通常需要的另外漫射器的需求。另外，可以簡(jiǎn)單地通過改變驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓或頻率來很容易地控制EL器件發(fā)射的光強(qiáng)。因此，EL器件使得可以采用較簡(jiǎn)單的、便攜的、便宜的光學(xué)讀數(shù)器。
采用了所述EL器件的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)際構(gòu)造和結(jié)構(gòu)通?？梢宰兓?，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易知道的。例如，可以采用的光學(xué)檢測(cè)技術(shù)包括但不限于發(fā)光(例如，熒光、磷光等)、吸收(例如，熒光性的或者非熒光性的)、衍射等。通常，光學(xué)系統(tǒng)能夠發(fā)射光，也能寄存檢測(cè)信號(hào)(例如，透射的或者反射的光、發(fā)射的熒光或磷光等)。例如，在一個(gè)實(shí)施方案中，可以采用反射分光光度計(jì)檢測(cè)能顯示出可見顏色的探針(例如，染色的乳膠微粒)是否存在。例如，在Kaylor等的美國(guó)專利申請(qǐng)公開No.2003/0119202中描述了一種合適的反射分光光度計(jì)，其在此全文引入作為參考。在另一實(shí)施方案中，可以采用反射模式的分光熒光光度計(jì)來檢測(cè)能發(fā)出熒光的探針是否存在。合適的分光熒光光度計(jì)和相關(guān)的檢測(cè)技術(shù)描述在例如Song等的美國(guó)專利申請(qǐng)公開No.2004/0043502中，在此全文引入作為參考。同樣，也可以采用透射模式的檢測(cè)系統(tǒng)來檢測(cè)是否存在檢測(cè)探針。
再次參見圖2，例如，示出了基于透射的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方案，該方案采用了電致發(fā)光(EL)照明源52和檢測(cè)器54。檢測(cè)器54通常可以是本領(lǐng)域公知的、能夠傳感光信號(hào)的任何器件。例如，檢測(cè)器54可以是經(jīng)構(gòu)造進(jìn)行空間分辨的電子成像檢測(cè)器。所述電子成像檢測(cè)器的一些例子包括高速、線性電荷耦合器件(CCD)、電荷注入器件(CID)、互補(bǔ)性金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)器件等。這些圖像檢測(cè)器例如通常是電子光傳感器的二維陣列，但是也可以采用包括單線檢測(cè)器像素或者光傳感器的線性成像檢測(cè)器(例如，線性CCD檢測(cè)器)，比如例如用于掃描圖像的那些。每個(gè)陣列包括一系列已知的、唯一的、可以稱作“地址”的位置。圖像檢測(cè)器中的每個(gè)地址被覆蓋一定面積(例如，通常為盒子形式或者矩形的面積)的傳感器占據(jù)。所述面積通常稱作“像素”或者像素面積。檢測(cè)器像素例如可以是CCD、CID、或者CMOS傳感器、或者任何檢測(cè)或測(cè)量光的其它器件或者傳感器。檢測(cè)器像素的大小可以變化巨大，在一些情況下直徑或長(zhǎng)度可以低至0.2微米。
在其它實(shí)施方案中，檢測(cè)器54可以是缺乏空間分辨能力的光傳感器。例如，所述光傳感器的例子可以包括光倍增器件、光電二極管比如雪崩光電二極管或者硅光電二極管、等等。硅光電二極管有時(shí)是有利的，因?yàn)槠浔阋恕㈧`敏、能夠高速操作(上升時(shí)間短/帶寬大)、并且容易集成到大多數(shù)其它半導(dǎo)體技術(shù)和單片電路中。另外，硅光電二極管體積小，使其能夠很容易結(jié)合到系統(tǒng)中，和基于膜的器件一起使用。如果采用了硅光電二極管，則發(fā)射信號(hào)的波長(zhǎng)范圍可以落在其靈敏度范圍(400-1100納米)之內(nèi)。另一種合適的檢測(cè)器是CdS(硫化鎘)光電導(dǎo)管，其優(yōu)點(diǎn)在于其光譜靈敏度和人視力相似，從而可以更容易濾去經(jīng)反射的發(fā)射輻射。
再次參見圖2，檢測(cè)器54位置和載體21相鄰，EL照明源52的位置和色譜分析介質(zhì)23的第二表面15相鄰。同樣，檢測(cè)器54的位置可以和色譜分析介質(zhì)23的第二表面相鄰，而EL照明源的位置可以和載體21相鄰。因此，EL照明源52可以同時(shí)發(fā)射光到檢測(cè)區(qū)31和校準(zhǔn)區(qū)32，檢測(cè)器54同樣也可以同時(shí)接收到來自檢測(cè)區(qū)31和校準(zhǔn)區(qū)32的檢測(cè)探針的檢測(cè)信號(hào)?？商鎿Q地，EL照明源52可以被構(gòu)造成連續(xù)發(fā)射光到檢測(cè)區(qū)31和校準(zhǔn)區(qū)32上。另外，也可以為校準(zhǔn)區(qū)32采用獨(dú)立的照明源和/或檢測(cè)器(未示出)。還應(yīng)該理解的是，EL照明源52和檢測(cè)器54可以設(shè)置在測(cè)定器件20的同一側(cè)，比如都和色譜分析介質(zhì)23相鄰。
為了提高光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的信噪比但無需一定類型的復(fù)雜昂貴光學(xué)元件，例如透鏡或其它光導(dǎo)元件，可以使EL照明源52和/或檢測(cè)器54距測(cè)定器件20的距離最小化。例如，如圖3a所示，傳輸較大距離的光(方向箭頭指示)容易擴(kuò)散，由此導(dǎo)致一些光子不能到達(dá)測(cè)試試樣或者檢測(cè)器54。為了減少光散射，可以采用透鏡將光聚焦在所需方向，如圖3b所示。但是，如圖3c和3d所示，通過簡(jiǎn)單地將EL照明源52和/或檢測(cè)器54移至更靠近測(cè)定器件20，就可以降低對(duì)所述昂貴復(fù)雜設(shè)備的需求。采用更短的光程使得光更少擴(kuò)散。例如，圖3c舉例說明了其中EL照明源52的位置更靠近測(cè)定器件20的實(shí)施方案，而圖3d舉例說明了其中EL照明源52和檢測(cè)器54的位置都更靠近測(cè)定器件20的實(shí)施方案。因此，在一些實(shí)施方案中，EL照明源和/或檢測(cè)器54距離測(cè)定器件20的位置可以小于大約5毫米，在一些實(shí)施方案中小于大約3毫米，在一些實(shí)施方案中小于大約2毫米。例如，EL照明源52可以直接層壓到載體21上。同樣，如同下面將更詳細(xì)討論的那樣，EL照明源52和/或檢測(cè)器54在有些情況下可以直接接觸色譜分析介質(zhì)23。例如，EL照明源52可以攜帶所述介質(zhì)23，由此也充當(dāng)介質(zhì)的載體。但是，在其它情況下，可能需要將EL照明源52和/或檢測(cè)器54保持在大得足以防止任何生物試劑被污染的距離。例如，EL照明源52和/或檢測(cè)器54有時(shí)可以設(shè)置在距離測(cè)定器件20大約1-大約3毫米處。
在圖2中，所示EL照明源52是和測(cè)定器件20相分離的元件。但是，本發(fā)明也考慮了其中照明源和測(cè)定器件20一體化的實(shí)施方案。例如，在一些實(shí)施方案中，載體21可以同時(shí)充當(dāng)色譜分析介質(zhì)23的物理載體，同樣充當(dāng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的EL照明源。采用EL器件作為載體21由于不再需要另外的、通常成本很高并且導(dǎo)致復(fù)雜的、耗空間的系統(tǒng)的光源，而為最終光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)帶來了明顯的益處。也即，EL器件可以層壓到色譜分析介質(zhì)23上，并同時(shí)充當(dāng)載體21和光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的光源?？梢赃x擇具有一定程度撓性的EL器件，從而使其可以很容易操縱和/或切成測(cè)定器件20所需的理想形狀和尺寸。一個(gè)強(qiáng)度和撓性足以用作載體21的市售EL器件是購(gòu)自Graphic Solutions Int’l，LLC ofBurr Ridge，IIIinois的燈具，商品名為“Proto-Kut”。
圖4示出了其中EL器件用作測(cè)定器件的載體的本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方案。具體而言，所示測(cè)定器件220包括色譜分析介質(zhì)223、EL器件221、吸收墊228、和結(jié)合物釋放墊222。介質(zhì)223具有第一表面212和第二表面214，其中第一表面212的位置和EL器件221相鄰。檢測(cè)區(qū)231和校準(zhǔn)區(qū)232由介質(zhì)223限定，用于提供檢測(cè)和校準(zhǔn)信號(hào)。另外，檢測(cè)器254的位置和介質(zhì)223的第二表面214相鄰。在本具體實(shí)施方案中，EL器件221同時(shí)充當(dāng)照明源和介質(zhì)223的載體。EL器件221的引線256經(jīng)由布線連接到驅(qū)動(dòng)電路260上，該驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)而又連接到電源266上。驅(qū)動(dòng)電路260和電源266的詳細(xì)情況依賴于具體EL器件的要求。例如，由于為了和測(cè)定器件220的小尺寸相應(yīng)使得EL器件221可以較小，所以可以采用低壓電路和電池電源來降低系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性。但是，也可以采用更高壓的電路，比如將DC電壓轉(zhuǎn)變成AC輸出以驅(qū)動(dòng)EL器件221的驅(qū)動(dòng)電路。所述AC轉(zhuǎn)換器可以產(chǎn)生50-5000Hz的大約60-300伏AC電壓。
如上所述，本發(fā)明的EL照明器件可以提供漫射照明。以此方式，可以基本消除對(duì)某些外部光學(xué)元件比如漫射器的依賴性。無論如何，所述光學(xué)元件可以用于本發(fā)明的一些實(shí)施方案中。如果采用，則可以采用分離的光學(xué)元件作為EL照明源52和檢測(cè)器54，或者它們可以分享共同的光學(xué)元件。例如，在本發(fā)明中可以采用光學(xué)漫射器來向某方向散射光，比如朝向和/或背離檢測(cè)區(qū)。合適的光學(xué)漫射器可以包括沿著各個(gè)方向散射光的漫射器，比如毛玻璃、乳色玻璃、不透明塑料、化學(xué)蝕刻的塑料、加工的塑料等等。乳色玻璃漫射器含有用于均勻漫射光的乳白色“乳色”涂層，由此形成類朗伯光源。其它合適的散光漫射器包括含有散光材料比如二氧化鈦或硫酸鋇顆粒的聚合物材料(例如，聚酯、聚碳酸酯等)。在其它實(shí)施方案中，可以采用全息漫射器，使照明源發(fā)射的光線均勻化并同時(shí)賦予其預(yù)定的方向性。所述漫射器可以含有控制光傳播方向的微雕刻的表面結(jié)構(gòu)。在Petersen等的美國(guó)專利No.5534386中更詳細(xì)描述了所述全息漫射器的例子，在此全文引入作為參考。
濾光片(未示出)也可以設(shè)置在EL照明源52和/或檢測(cè)器54附近。濾光片可以在所需波長(zhǎng)范圍具有高透射率，在一個(gè)或多個(gè)不需要的波段可以具有低透射率，從而濾去來自EL照明源52的不需要的波長(zhǎng)。例如，在發(fā)光檢測(cè)系統(tǒng)中，不需要的波長(zhǎng)范圍可以包括如下這些波長(zhǎng)產(chǎn)生可檢測(cè)的試樣自發(fā)熒光和/或落在激發(fā)最大波長(zhǎng)的大約25-大約100納米范圍內(nèi)并因而是潛在的、來自被散射的激發(fā)照明的背景噪聲源?？捎糜诒景l(fā)明的濾光片的一些例子包括但不限于染色的塑料樹脂或者明膠濾光片、二色性濾光片、薄的多層膜干涉濾光片、塑料或玻璃濾光片、環(huán)氧樹脂或者固化的透明樹脂濾光片。在一個(gè)實(shí)施方案中，檢測(cè)器54和/或EL照明源52可以嵌入到或者封裝到濾光片中。
另外，也可以采用透鏡收集和會(huì)聚光。本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方案采用微透鏡將光會(huì)聚向測(cè)試試樣和/或檢測(cè)器54。合適的微光學(xué)透鏡包括但不限于梯度折射率(GRIN)透鏡、球面透鏡、和Fresnel透鏡等。例如，梯度折射率透鏡通常是圓柱形，折射率沿著徑向以拋物線形式變化。球面透鏡通常是球形，折射率沿徑向是常數(shù)。由于其尺寸較小，所述微透鏡在本發(fā)明中尤其有利?？梢圆捎萌魏胃鞣N公知的技術(shù)來制備微透鏡。例如，微透鏡可以如下制備將襯底(例如，硅或石英)浸沒到堿鹽溶液中，使得在襯底和鹽溶液之間通過襯底上形成的掩模發(fā)生離子交換，由此獲得折射率的分布和掩模圖案相應(yīng)的襯底。另外，可以用紫外光照射光敏單體以使光敏單體被照射的部分聚合。因此，在被照射部分和未照射部分之間的滲透壓的作用下，被照射部分膨脹成透鏡構(gòu)造。在另一實(shí)施方案中，光敏樹脂可以被圖案化成圓形，加熱到高于其軟化點(diǎn)的溫度，以使每個(gè)圓形圖案的周邊部分由于表面張力而下陷(sag)。這種方法稱作“熱下陷方法”。另外，透鏡襯底可以被簡(jiǎn)單地機(jī)械加工成透鏡形狀。在Watanabe等的美國(guó)專利No.5225935、Guerra的美國(guó)專利No.5910940和Nishikawa的美國(guó)專利No.6411439中描述了用于制備微透鏡或其它微光學(xué)元件的其它合適技術(shù)，其在此全文引入作為參考。
另外，可以采用掩模比如黑色涂層或染料來防止光穿過測(cè)定器件20的一個(gè)或多個(gè)部分。也可以采用光導(dǎo)元件使光指向所需方向，比如單根光纖、光纖束、分叉光纖束的片段、大直徑光管、平面波導(dǎo)、衰減全反射型晶體、二色鏡、平面鏡或者其它光導(dǎo)元件。在Golden的美國(guó)專利No.5827748、Bruno等的美國(guó)專利No.6084683、Catt等的美國(guó)專利No.6235241、Rushbrooke等的美國(guó)專利No.6556299和Bentsen等的美國(guó)專利No.6566508中描述了可用于本發(fā)明的其它光學(xué)功能材料的例子，其在此全文引入作為參考。
如果需要，測(cè)定器件自身的光學(xué)性質(zhì)可以根據(jù)檢測(cè)系統(tǒng)的光學(xué)要求進(jìn)行選擇性定制。例如，再次參見圖2，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案采用選擇性控制載體21以使光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的性能最優(yōu)化。例如，在一個(gè)特殊實(shí)施方案中，載體21可以透光，從而使得光可以從EL照明源52傳播到檢測(cè)器54。另外，載體21可以充當(dāng)EL照明源52和/或檢測(cè)器54的漫射器，以提高光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的信噪比。載體21也可以充當(dāng)檢測(cè)系統(tǒng)的濾光片。因此，在示例的實(shí)施方案中，來自EL照明源52的光被檢測(cè)區(qū)31和/或校準(zhǔn)區(qū)32中的探針(未示出)吸收。該探針產(chǎn)生的信號(hào)在到達(dá)檢測(cè)器54之前被濾光片衰減。濾光片可以例如在發(fā)射波長(zhǎng)范圍具有高透射率，在一個(gè)或多個(gè)不需要的波段可以具有低透射率，從而濾去來自檢測(cè)器54的不需要的波長(zhǎng)。光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)也可以包括設(shè)置在EL照明源52和色譜分析介質(zhì)23之間的另外的濾光片(未示出)。該另外的濾光片可以在激發(fā)波長(zhǎng)范圍具有高透射率，在一個(gè)或多個(gè)不需要的波段可以具有低透射率?？商鎿Q地，可以將另外的濾光片集成到EL照明源52和/或檢測(cè)器54中。載體21也可以具有其它理想的光學(xué)質(zhì)量。例如，載體21可以含有掩模、光導(dǎo)元件、透鏡等。在一些情況下，當(dāng)用于載體21中時(shí)，需要采用“微光學(xué)”元件。微光學(xué)元件通常的尺寸小于大約2毫米，并且以一維或者二維排列。維光學(xué)元件由于尺寸小，所以更容易用于載體21中。
當(dāng)載體21針對(duì)具體光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行最優(yōu)化后，可以選擇用于形成載體21的材料使其具有所需的光學(xué)性質(zhì)?？商鎿Q地，可以在形成測(cè)定器件20之前和/或之后，將所需的光學(xué)功能材料簡(jiǎn)單施加到載體21上。所述光學(xué)功能材料可以以各種方式施加到載體21上。例如，光學(xué)功能材料可以簡(jiǎn)單地被染色到或者涂覆到載體21的一個(gè)或多個(gè)表面上。當(dāng)以此方式施加時(shí)，光學(xué)功能材料可以覆蓋載體21的僅僅一部分或者整個(gè)表面。例如，在一個(gè)實(shí)施方案中，光學(xué)功能材料施加到載體21上和檢測(cè)區(qū)31和/或校準(zhǔn)區(qū)32相應(yīng)的部分。以此方式，光學(xué)功能材料可以強(qiáng)化測(cè)定器件20在使用過程中產(chǎn)生的檢測(cè)信號(hào)或者校準(zhǔn)信號(hào)?？商鎿Q地，光學(xué)功能材料也可以結(jié)合到載體21的結(jié)構(gòu)中。例如，可以采用已知的技術(shù)比如印花、壓印、模塑等形成內(nèi)光學(xué)元件。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)也可以采用各種其它的提高分析物檢測(cè)靈敏度的組件。例如，檢測(cè)系統(tǒng)有時(shí)可以為測(cè)定器件采用試樣架。例如，參見圖5-8，更詳細(xì)描述了采用所述試樣架的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的各種實(shí)施方案。例如，圖5舉例說明了可用于本發(fā)明光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的試樣架400的一個(gè)實(shí)施方案。如圖所示，試樣架400包括下部分402和上部分403。上部分403能夠繞著折頁404移動(dòng)，從而使其可以處于打開位置(圖5A和5B)和關(guān)閉位置(圖5C)。而且，試樣架400可以包括和下閂鎖415相配的上閂鎖413，用于將試樣架400固定在其關(guān)閉位置。也可以提供手柄417，使得使用者可以更容易抓住試樣架400。
如圖所示，可以在試樣架400中限定在下部分402和上部分403之間的內(nèi)部放置一個(gè)或多個(gè)測(cè)定條405。在該具體實(shí)施方案中，測(cè)定條405的承載片(未示出)也被層壓到EL器件412上。這樣使得在使用過程中EL器件412的位置可以靠近測(cè)定條405，從而優(yōu)化光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的信噪比。EL器件412可以以多種不同方式和引線電接觸。例如，EL器件的下表面(例如，陰極側(cè))可以和八個(gè)(8)孔409相鄰，但是當(dāng)然可以采用任何數(shù)目的孔。參見圖6和7，這些孔409的位置可以與卡盤300的八(8)根相應(yīng)引線313(圖6和7中僅僅示出3根)相鄰。具體而言，使用者可以將試樣架400的一端419和由卡盤300的主體部分310限定的試樣端口315對(duì)齊，然后將試樣架400經(jīng)由平行導(dǎo)軌319滑動(dòng)通過試樣端口315，直到孔409位于引線313上方為止。以此方式，EL器件的下側(cè)(例如，陰極側(cè))和引線313電接觸。盡管沒有具體示出，但EL器件412的上表面(例如，陽極側(cè))也可以延伸到測(cè)定條405以外并和引線電接觸。例如，引線(未示出)可以設(shè)置在試樣架400的上部分403的內(nèi)表面(圖5)，從而在試樣架關(guān)閉時(shí)引線和EL器件412的上表面的延伸部分相接觸。因此，在使用過程中，El器件412發(fā)光，所述光和測(cè)定條405上的檢測(cè)探針相接觸。檢測(cè)探針產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)，該檢測(cè)信號(hào)通過試樣架400的上窗口406和卡盤300的上窗口326到達(dá)照相機(jī)500的透鏡501。
如圖8所示，如果需要，上述元件可以容納在不能透射EL器件發(fā)射的或者檢測(cè)器寄存的電磁輻射的外罩600中，從而使該系統(tǒng)在光學(xué)上隔離。例如，在所示實(shí)施方案中，試樣架400(圖5)、卡盤300(圖6)和照相機(jī)500(圖7)被設(shè)置在外罩600內(nèi)。雖然所示的為卵形，但是應(yīng)該理解的是可以采用任何其它合適的形狀和/或尺寸，比如圓形、方形、矩形等。另外，如同本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易了解的那樣，其它光學(xué)元件也可以采用并任選地容納在外罩600中，比如電子電路、微處理器、顯示器、鏡子、濾光片、透鏡等。
無論形成光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的具體方式如何，根據(jù)本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)對(duì)分析物存在與否或濃度的定性、定量或半定量確定。例如，在一個(gè)實(shí)施方案中，通過將在檢測(cè)區(qū)31中捕捉的探針的信號(hào)強(qiáng)度Is和預(yù)定的分析物濃度建立關(guān)系，可以定量或者半定量地確定分析物的量。在一些實(shí)施方案中，信號(hào)強(qiáng)度Is也可以和在校準(zhǔn)區(qū)32中捕捉的探針的信號(hào)強(qiáng)度Ic相比較。信號(hào)強(qiáng)度Is可以和信號(hào)強(qiáng)度Ic比較。在該實(shí)施方案中，校準(zhǔn)區(qū)中探針的總量是預(yù)定的和已知的，因此可以用于校準(zhǔn)。例如，在一些實(shí)施方案(例如，三明治型測(cè)定)中，分析物的量和Is∶Ic成正比。在其它實(shí)施方案(例如，競(jìng)爭(zhēng)性測(cè)定)中，分析物的量和Is∶Ic成反比?；跈z測(cè)區(qū)31落入的強(qiáng)度范圍，可以確定分析物的大致濃度范圍。
可以任選地采用微處理器將檢測(cè)器54的測(cè)量值轉(zhuǎn)變成定量或者半定量表明分析物存在性或濃度的結(jié)果。微處理器可以包括存儲(chǔ)能力，使得使用者可以重新調(diào)用最近幾次的結(jié)果。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明可以采用任何合適的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器件，比如RAM、ROM、EPROM、EEPROM、閃存卡、數(shù)字視頻盤、Bernoulli盒等等。也可以采用光學(xué)密度(灰度)標(biāo)準(zhǔn)來簡(jiǎn)化定量結(jié)果，這是本領(lǐng)域所公知的。另外，可以任選地采用任何公知的軟件來收集數(shù)據(jù)。例如，Logitech照相機(jī)軟件可以用來收集基于Logitech照相機(jī)的檢測(cè)器所獲得的數(shù)據(jù)。在保存圖像后，可以采用任何已知的商業(yè)軟件包比如得自Molecular Dynamics of Sunnyvale，CA的ImageQuant進(jìn)行分析。如果需要，可以采用液晶(LCD)或者LED顯示器將結(jié)果傳遞給使用者。
參見下列實(shí)施例可以更好地理解本發(fā)明。
實(shí)施例1驗(yàn)證了形成具有電致發(fā)光照明源的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的能力。首先，提供層壓到Mylar膜載體上的硝基纖維素膜(SHF-120，Millipore Corp.of Bedford，MA)。采用得自Adhesives Research of GlenRock，PA的名稱為“ARclear 8154”的透明粘合劑將Mylar膜直接連接到電致發(fā)光(EL)器件上。小心確保不出現(xiàn)氣泡、灰塵和污染物。EL器件由BKL，Inc.of Burr Ridge，IL制備，大小為60毫米×300毫米。另外，EL器件也具有在482納米和580納米處的雙寬發(fā)射峰，以發(fā)出“白”光。
將GoldlineTM(得自British Biocell International的聚賴氨酸溶液)以條狀形式施加到所述膜上形成校準(zhǔn)區(qū)。在所述多孔膜上固定對(duì)C-反應(yīng)蛋白(BiosPacific，Inc.，濃度為1mg/ml)顯示活性的單克隆抗體，以形成檢測(cè)區(qū)。將所述卡片在37.5℃的溫度干燥1小時(shí)。在將卡片從烘箱中取出后，在膜上靠近校準(zhǔn)區(qū)的一端連接纖維素芯吸墊(wickingpad)(Millipore Co.)。去除試樣的通常用來連接結(jié)合物釋放墊和試樣墊的另一端。然后將卡片切成條(大小為4mm×60mm)。將羧化的藍(lán)色乳膠珠子(0.3mm，Bang’s Laboratories)結(jié)合到對(duì)C-反應(yīng)蛋白(BiosPacific，Inc.，濃度為1mg/ml)顯示活性的單克隆抗體上。所述結(jié)合體和不同濃度的C反應(yīng)蛋白(CRP)血清標(biāo)樣(Kamiya)混合，置于微孔板中，用半截測(cè)試棒(half sticks)測(cè)試。在一分鐘內(nèi)顯現(xiàn)藍(lán)色的檢測(cè)和對(duì)照線。
在環(huán)境條件下干燥1小時(shí)后，將側(cè)流條一次四個(gè)加載到圖5所示的試樣架中。試樣架在關(guān)閉時(shí)固定所述測(cè)流條，固定方式使得EL器件底面上露出的電極和試樣架中的孔對(duì)齊。如圖7和8所示，隨后將試樣架插入容納有照相機(jī)系統(tǒng)的外罩中。外罩的目的是將該系統(tǒng)和外部環(huán)境在光學(xué)上隔離，并確保照相機(jī)和測(cè)定器件之間正確對(duì)齊。照相機(jī)是得自Logitech Inc.of Fremont，CA的Logitech QuickCam 3000，并采用USB連接到標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)式電腦上。照相機(jī)配有得自Edmund IndustrialOptics of Barrington，NJ的Finite Conjugate Micro Video Imaging Lens(焦距8mm，NT54-853)，其位置使得硝基纖維素膜的表面和CCD的成像面相距47毫米。EL器件用400Hz、100V的AC電源(ACM-500，得自Behlman，Hauppauge，NY)供電。在外罩的內(nèi)側(cè)安裝了加載彈簧的觸頭(70AD/公/4頭，Bourns，Riverside，CA)，通過試樣架中的孔發(fā)生電接觸。
收集經(jīng)過照射的測(cè)定器件的圖像，并用Visual Basic(VB)軟件分析。VB軟件采用ActiveX模塊(QCSDK1)控制Logitech Twain器件驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)器進(jìn)而控制CCD照相機(jī)?？刂聘鞣N圖像獲取參數(shù)，包括亮度、曝光度、增益、飽和度和白平衡。每個(gè)參數(shù)的值是亮度＝204(總數(shù)256)，曝光度＝1/300秒，增益＝0(總數(shù)256)，飽和度＝120(總數(shù)256)，白平衡＝120(總數(shù)256)。另外，連續(xù)獲取10個(gè)圖像，經(jīng)過平均化以降低噪聲。在獲取了平均圖像后，在特征和代表性背景區(qū)域周圍放置矩形框并調(diào)整矩形框的大小，來確定分析的目標(biāo)區(qū)域(ROI)(即，波帶和其周邊)。計(jì)算背景區(qū)域中的像素平均值，用以使ROI中的像素歸一化。另外用來自空白條的圖像的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)來校正該數(shù)據(jù)。采用不規(guī)則四邊形方法計(jì)算目標(biāo)區(qū)域中像素的平均強(qiáng)度和像素的面積。結(jié)果顯示在屏幕上，并用強(qiáng)度數(shù)據(jù)畫圖。圖9示出了不同濃度的C反應(yīng)蛋白的響應(yīng)曲線。
實(shí)施例2驗(yàn)證了形成具有電致發(fā)光照明源的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的能力。首先，提供層壓到Mylar膜載體上的硝基纖維素膜(SHF-120，Millipore Corp.of Bedford，MA)。采用得自Adhesives Research of GlenRock，PA的名稱為“ARclear 8154”的透明粘合劑將Mylar膜直接連接到電致發(fā)光(EL)器件上。小心確保不出現(xiàn)氣泡、灰塵和污染物。EL器件由BKL，Inc.of Burr Ridge，IL制備，大小為60毫米×300毫米。另外，EL器件也具有在525納米處的最大發(fā)射，以發(fā)出“綠”光。
將對(duì)C反應(yīng)蛋白(BiosPacific，Inc.，濃度為1g/ml)有活性的單克隆抗體結(jié)合到尺寸為40納米的膠體金顆粒上。隨后，將所述結(jié)合物在2mmol水合硼酸鈉(Borax，pH7.2)和50％蔗糖(最終10％的蔗糖)中稀釋。采用Kinematic 1600分布器將結(jié)合物噴灑到5毫米寬的玻璃纖維條(Millipore GF33)，噴灑率為5微升/厘米，床速度為5厘米/秒。噴灑后的結(jié)合物條在室溫、小于20％的相對(duì)濕度下干燥過夜。然后，將結(jié)合條和干燥劑一起熱密封到不透性的袋子中。將羊抗鼠抗體(GAM)在磷酸鹽緩沖的鹽水(PBS)中稀釋成0.1毫克/毫升，并采用Kinematic1600分布器以條形分布到硝基纖維素膜(HF120，Millipore)上，分布率為1微升/厘米，床速度為5厘米/秒。在GAM測(cè)試線下方，另外精確地分布上條形的Biogenesis CRP(KC202004A，2.59毫克/毫米)。卡片在37℃干燥1小時(shí)。在上面將芯吸和結(jié)合物帶連接(3mm重疊)并以條形結(jié)合到硝基纖維素膜上。將CRP標(biāo)樣(Scipac)在PBS中稀釋，得到下列最終CRP濃度100、20和0微克/毫升。將200微升的每種標(biāo)準(zhǔn)溶液施加到條上。在環(huán)境條件下干燥1小時(shí)后，如實(shí)施例1所述對(duì)數(shù)個(gè)側(cè)流條進(jìn)行分析。結(jié)果如下表1所示。
表1CRP分析結(jié)果

實(shí)施例3驗(yàn)證了形成具有電致發(fā)光照明源的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的能力。EL器件由BKL，Inc.of Burr Ridge，IL制備，大小為60毫米×300毫米。另外，EL器件也具有在525納米處的發(fā)射峰，以發(fā)出“綠”光。EL器件用400Hz、100V的AC電源(ACM-500，得自Behlman，Hauppauge，NY)供電。EL器件切成4mm×60mm的條，并采用加載彈簧的觸頭(70AD/公/4頭，Bourns，Riverside，CA)插入到圖5-8所示的外殼中，從而通過試樣架中的孔發(fā)生電接觸。外罩容納有兩個(gè)藍(lán)光增強(qiáng)硅光電二極管(PDB-V601，Photonic Detectors of Simi Valley，California)。外罩的目的是使該系統(tǒng)和外部環(huán)境在光學(xué)上隔離，并且確保光電二極管和測(cè)定器件之間正確對(duì)齊。光電二極管的位置使其在插入時(shí)距離膜表面為100微米。兩個(gè)光電二極管的引線的連接使得所述二極管串聯(lián)，但互相反相(即，兩個(gè)光電二極管的陰極被焊接在一起)。兩個(gè)陽極線連接到萬用表(123 Industrial Scopemeter，F(xiàn)luke，Everett，WA)的探針引線上。
雖然對(duì)本發(fā)明已經(jīng)參考其具體實(shí)施方案進(jìn)行了詳細(xì)描述，但是應(yīng)該理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員在理解了前述內(nèi)容時(shí)，可以很容易地理解這些實(shí)施方案的替換、改變和等同方案。相應(yīng)地，本發(fā)明的范圍應(yīng)該由所附權(quán)利要求和其任何等同方案評(píng)價(jià)。
權(quán)利要求
1.用于測(cè)試測(cè)試試樣中分析物的存在性或量的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括提供電磁輻射的電致發(fā)光照明源，所述電磁輻射能夠?qū)е庐a(chǎn)生與所述分析物的存在性或量相關(guān)的檢測(cè)信號(hào)。
2.權(quán)利要求1的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括測(cè)定器件，包括和檢測(cè)探針連通的色譜分析介質(zhì)，所述檢測(cè)探針能夠產(chǎn)生所述檢測(cè)信號(hào)；和檢測(cè)器，能夠寄存所述檢測(cè)探針產(chǎn)生的所述檢測(cè)信號(hào)。
3.權(quán)利要求2的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述電致發(fā)光照明源和所述檢測(cè)器置于所述測(cè)定器件的同一側(cè)。
4.權(quán)利要求2的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述電致發(fā)光照明源和所述檢測(cè)器置于所述測(cè)定器件的相對(duì)側(cè)，使得色譜分析介質(zhì)被置于限定在所述電致發(fā)光源和所述檢測(cè)器之間的電磁輻射路徑中。
5.權(quán)利要求2的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述色譜分析介質(zhì)是多孔膜或者流體通道。
6.權(quán)利要求2的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其中受體材料被固定在由所述色譜分析介質(zhì)限定的檢測(cè)區(qū)內(nèi)，所述受體材料經(jīng)構(gòu)造以結(jié)合所述檢測(cè)探針或其絡(luò)合物的至少一部分。
7.權(quán)利要求2的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述色譜分析介質(zhì)由所述電致發(fā)光照明源承載。
8.權(quán)利要求7的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述電致發(fā)光照明源被層壓到所述色譜分析介質(zhì)的載體上。
9.權(quán)利要求7的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述電致發(fā)光照明源被層壓到所述色譜分析介質(zhì)上。
10.權(quán)利要求9的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其中采用光學(xué)透明粘合劑將所述電致發(fā)光源層壓到所述色譜分析介質(zhì)上、層壓到所述色譜分析介質(zhì)的載體上、或者層壓到其結(jié)合上。
11.用于檢測(cè)測(cè)試試樣中分析物的存在性或量的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括測(cè)定器件，包括和檢測(cè)探針連通的多孔膜，所述檢測(cè)探針能夠產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)；電致發(fā)光照明源，能夠提供使所述檢測(cè)探針產(chǎn)生所述檢測(cè)信號(hào)的電磁輻射；和檢測(cè)器，能夠寄存所述檢測(cè)探針產(chǎn)生的所述檢測(cè)信號(hào)。
12.權(quán)利要求11的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述電致發(fā)光源和所述檢測(cè)器置于所述測(cè)定器件的同一側(cè)。
13.權(quán)利要求11的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述電致發(fā)光照明源和所述檢測(cè)器置于所述測(cè)定器件的相對(duì)側(cè)，使得所述多孔膜被置于限定在所述電致發(fā)光源和所述檢測(cè)器之間的電磁輻射路徑中。
14.權(quán)利要求11的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述多孔膜由所述電致發(fā)光照明源承載。
15.前述任一權(quán)利要求的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述電致發(fā)光照明源是分散體或者薄膜器件。
16.前述任一權(quán)利要求的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述電致發(fā)光照明源包含夾在至少兩個(gè)電極之間的發(fā)光層。
17.權(quán)利要求16的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其中至少一個(gè)所述電極包含碳或者選自鋁、金、銀、銅、鉑、鈀、銥和其合金的金屬。
18.權(quán)利要求16的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其中至少一個(gè)所述電極包含無機(jī)氧化物。
19.權(quán)利要求18的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述無機(jī)氧化物選自氧化銦、氧化銦錫、氧化錫、氧化銻錫和其組合。
20.權(quán)利要求16的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括在所述發(fā)光層和至少一個(gè)所述電極之間的介電層。
21.權(quán)利要求16的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述發(fā)光層包含磷光體顆粒。
22.前述任一權(quán)利要求的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述測(cè)定器件容納在試樣架中。
23.權(quán)利要求22的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，其中所述電致發(fā)光照明源也置于所述試樣架中。
24.權(quán)利要求23的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括容納所述電致發(fā)光照明源用的引線的卡盤，所述卡盤限定了接收所述試樣架的端口。
全文摘要
本發(fā)明提供了采用電致發(fā)光(EL)照明源的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)。和用于一些常規(guī)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的照明源不同，EL器件較均勻并且是漫射的，所以可以向測(cè)試試樣提供均勻的照明。另外，EL器件的發(fā)射光強(qiáng)度可以通過簡(jiǎn)單改變電壓或者所施加電流的頻率而很容易地控制。EL器件的相對(duì)撓性也可以使其能夠很容易結(jié)合到用于檢測(cè)測(cè)試試樣中分析物是否存在的、基于色譜分析的測(cè)定器件中。
文檔編號(hào)G01N21/76GK1946999SQ200580013053
公開日2007年4月11日 申請(qǐng)日期2005年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月30日
發(fā)明者D·S·科亨 申請(qǐng)人:金伯利-克拉克環(huán)球有限公司