專(zhuān)利名稱：觀察納米級(jí)樣品的光學(xué)部件、包含該部件的系統(tǒng)、使用該部件的分析方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用光學(xué)部件和偏振光觀察系統(tǒng)觀察和分析納米級(jí)特征。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中公知制備具有滿足特定條件的折射率層的樣品支承板的技術(shù)，例如在專(zhuān)利FR2818376和FR2841339中所提供的技術(shù)。
現(xiàn)有技術(shù)中還公知描述了通過(guò)分析薄層的折射來(lái)觀測(cè)納米級(jí)厚度差異的設(shè)備的專(zhuān)利US5631171。
這些各種各樣的方法對(duì)于要觀察的每種樣品都需要設(shè)計(jì)和制備特定的基板，并且不能進(jìn)行待定樣品或者那些具有可變特性的樣品的研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在通過(guò)提供可以通過(guò)觀察它們的光學(xué)和物理學(xué)特性而廣泛地應(yīng)用于研究某些特性是未知的樣品的解決方法來(lái)克服這些缺點(diǎn)。
本發(fā)明根據(jù)其最一般的含義涉及用于觀察樣品的光學(xué)部件，其包括基底和至少一層預(yù)定厚度的復(fù)合折射率層(complex index layer)，將該層設(shè)計(jì)成當(dāng)在偏振消光條件下通過(guò)在法向入射周?chē)鷷?huì)聚的非相干光反射來(lái)觀察它時(shí)，對(duì)光路變化、起伏(reliefs)、納米級(jí)厚度和直徑表現(xiàn)出高的強(qiáng)度或色彩反差(contrast)，其特征在于上折射率層具有特定表面性質(zhì)，使之對(duì)樣品的至少一個(gè)特征提供選擇性親和力(affinity)。
所述光學(xué)性質(zhì)是上折射率層的天然性質(zhì)或者通過(guò)折射率層的物理、化學(xué)、物理化學(xué)、生物化學(xué)或者生物學(xué)修飾來(lái)獲得。
因此，我們必須考慮預(yù)先存在的上折射率層和在大多數(shù)情況中構(gòu)成附加層的隨后的功能修飾。在表面的功能修飾后，初始的堆疊被設(shè)計(jì)成光學(xué)有效的和/或?yàn)榱怂璧墓鈱W(xué)情況而源于預(yù)堆疊和功能層的結(jié)合。
在本發(fā)明中，“樣品”應(yīng)理解為指某些特性未知并且由非常細(xì)微的(納米級(jí))光路變化發(fā)現(xiàn)的物體，其側(cè)向延伸也是非常細(xì)微的(納米級(jí))，形容詞“納米級(jí)的”意指可以在納米級(jí)合理地測(cè)量出這些長(zhǎng)度。在本發(fā)明的意義中，“光學(xué)部件”應(yīng)理解為指基底和具有親和力變化的至少一層預(yù)定厚度的復(fù)合折射率層的聯(lián)合。
“親和力”被理解為指部件的表面與具有預(yù)定和已知的物理、化學(xué)或生物學(xué)特性的外部試劑的結(jié)合能力。
在本發(fā)明的意義中，“親和力變化”被理解為指表面具有相應(yīng)于非恒定物理、化學(xué)或生物學(xué)特性的親和區(qū)的事實(shí)。
在本發(fā)明的意義中，“親和區(qū)”被理解為指具有與周?chē)鷧^(qū)域的親和力不同的特定親和力的表面區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)部件使其可以從光學(xué)觀察得出與包含樣品的光學(xué)部件的全部或部分表面的親和力相應(yīng)的特性。
有利地-在微分干涉對(duì)比(differential interference contrast)下觀察所述樣品，-所述表面性質(zhì)具有根據(jù)部件表面上的坐標(biāo)改變的親和力特性。
-所述部件的光學(xué)特性根據(jù)部件表面上正考慮的區(qū)域坐標(biāo)而改變。
-所述部件光學(xué)特性的變化和表面性質(zhì)的變化是相關(guān)的。
-所述變化沿著光學(xué)部件的至少一個(gè)方向形成梯度。
-所述變化是突然的，因而在表面上(例如在生物芯片、人工鼻、親水/疏水邊界或者一般地說(shuō)表面圖案的情況中)清楚地劃出單獨(dú)的疇界。
-所述變化構(gòu)成均勻的表面鋪設(shè)。
-所述變化構(gòu)成矩陣網(wǎng)絡(luò)。
-所述部件具有使之能識(shí)別并定位特定區(qū)域的可見(jiàn)標(biāo)記。
根據(jù)本發(fā)明，所述表面性質(zhì)具有與非恒定物理、化學(xué)或生物學(xué)特性相應(yīng)的親和力性質(zhì)。這些親和力性質(zhì)可以包括表面能、表面電荷、表面極化度、特性孔隙度、物理親和力、物理化學(xué)親和力、俘獲和/或識(shí)別位、液膜、溶液的存在、磁性試劑、結(jié)構(gòu)、化學(xué)反應(yīng)池、選擇性分子肼、親水/疏水圖案、毫米、微米、納米級(jí)圖案。
根據(jù)本發(fā)明特定的實(shí)施方案，所述表面性質(zhì)-是上折射率層的天然性質(zhì)，-通過(guò)部件與折射率層表面借助共價(jià)化學(xué)接枝發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或者通過(guò)所有荷電分子或大分子對(duì)象如聚電解質(zhì)、電解質(zhì)、蛋白質(zhì)、樹(shù)枝狀聚合物的靜電接枝，而在一個(gè)或以上步驟中獲得所述表面性質(zhì)，-通過(guò)折射率層的物理修飾，例如施用成束顆粒或者電磁波束；機(jī)械、聲學(xué)、熱、電或磁作用；腐蝕；選擇性沉積；等離子體處理；金屬化；壓力變化；施用液體噴射；沉積墨水、煙塵(fume)、粉末、液態(tài)形式的層；固體接觸獲得，-通過(guò)在氣相、液相或固相中對(duì)折射率層的物理-化學(xué)修飾，例如充氣(inflation)、放氣(deflation)、溶解、聚合、吸附、潤(rùn)濕、毛細(xì)現(xiàn)象、冷凝、靜電效應(yīng)、蒸發(fā)、結(jié)晶、沉積、電沉積、電化學(xué)、電聚合、分層、自組裝、浸涂、旋涂、微接觸印刷、Langmuir-Blodgett轉(zhuǎn)移，通過(guò)組合這些修飾在一個(gè)或以上步驟中獲得，
-包括溫度變化或者源于施加到樣品上的溫度變化，-包括或源于借助相鄰光束的照明，-包括壓力變化或者源于施加到樣品上的壓力變化，-表面化學(xué)特性、表面組成、表面粗糙度、表面高度、反射系數(shù)、表面勢(shì)(例如電磁、靜電、ζ電勢(shì)、電荷密度、可變靜電電荷價(jià))、液體靜壓、滲透壓、線性或非線性極化率(susceptibility)(極化度、光吸收系數(shù)、磁化率、磁導(dǎo)率、介電系數(shù)、拉曼極化率、旋光本領(lǐng)、熱傳導(dǎo)、電導(dǎo)、光學(xué)指數(shù)等)、流密度(電、熱、離子、水動(dòng)力等)的變化，或者包括這些性質(zhì)中任一個(gè)的各向異性，-對(duì)于所有或者部分觀察通過(guò)對(duì)樣品施加外場(chǎng)(包括熱、發(fā)光、電、磁、電磁、水動(dòng)力場(chǎng)、空氣動(dòng)力場(chǎng))和暴露于射束或特定環(huán)境下來(lái)獲得，-通過(guò)如下方法添加生物活性層或者對(duì)折射率層或在折射率層上進(jìn)行生物或生物化學(xué)修飾來(lái)獲得所述表面性質(zhì)使用吸附固定，接枝或沉積單層、雙層或多層形式的膜結(jié)構(gòu)、純的或者裝入膜對(duì)象固定；破裂細(xì)胞膜的囊或脂質(zhì)體；固定生物大分子；直接固定蛋白質(zhì)或者接枝膜amphipol-蛋白質(zhì)絡(luò)合物；固定配體；固定抗體或抗原；固定細(xì)胞；細(xì)胞溶解或者細(xì)胞粘附；固定源于細(xì)胞破壞的細(xì)胞組分；全部以填塞狀態(tài)固定染色質(zhì)和染色體；直接固定染色體；固定DNA或RNA；分子梳或接枝或培養(yǎng)；固定病毒或細(xì)菌；固定抗病毒劑或抗菌劑；固定膜受體或先前固定的雙層；固定多糖；固定細(xì)胞骨架或元素；固定微管、微管蛋白或者肌球蛋白；固定植物細(xì)胞纖維、固定殼多糖、固定殼聚糖纖維、纖維素纖維以及這些不同固定方法的任意組合，-通過(guò)沉積一層生物活性聚合物，如polyoside、多熔素、聚吡咯、聚二甲基硅氧烷、聚乙二醇來(lái)獲得，-通過(guò)各種物理、化學(xué)、物理化學(xué)、生物化學(xué)、生物學(xué)操作的任意組合來(lái)獲得，
-賦予分子間相互作用的選擇性性質(zhì)，其能夠選擇性地和/或優(yōu)選地固定和/或識(shí)別所關(guān)心的對(duì)象或預(yù)定的對(duì)象，例如蛋白質(zhì)類(lèi)、肽類(lèi)、氨基酸類(lèi)、抗體類(lèi)、抗原類(lèi)、醫(yī)藥類(lèi)、多糖類(lèi)、類(lèi)脂類(lèi)、脂質(zhì)體類(lèi)、囊泡類(lèi)、毒素類(lèi)、代謝產(chǎn)物、合成分子、芳香族分子、纖維類(lèi)、纖絲類(lèi)、DNA分子、RNA分子、染色體、細(xì)胞類(lèi)、細(xì)胞提取物、細(xì)菌、病毒、生物芯片的柱形突起(plots d’une biopuce)、所述柱形突起的真和假雜交體、所述柱形突起的環(huán)境，所述環(huán)境的真和假雜交體(vrais et faux hybrids de cet environment)、膠束結(jié)構(gòu)、顯微操縱組分、微流體組分、有機(jī)絡(luò)合物、無(wú)機(jī)絡(luò)合物、有機(jī)-無(wú)機(jī)絡(luò)合物、變形蟲(chóng)、熒光標(biāo)記物、立體標(biāo)記物、聚集體、團(tuán)簇(cluster)、冷凝物、冷凝液滴、膠體、膠體顆粒、金屬絡(luò)合物、污染劑、粉末、煙塵、氣體、石棉纖維、納米管、納米線、納米顆粒、樹(shù)枝狀高分子、量子點(diǎn)、粘土、葉(feuillets)、有機(jī)物蒸氣、沸石、鹽、帶電顆粒、對(duì)離子、溶液、表面活性劑、催化劑、化學(xué)反應(yīng)殘留物、沉淀、晶體，特別是兩維晶體、蛋白質(zhì)晶體和兩維蛋白質(zhì)晶體、脂類(lèi)晶體(cristaux de lipides)、無(wú)機(jī)晶體、脂肪晶體、糖晶體、高分子晶體、鹽晶體或者這些不同對(duì)象的任意組合，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，所述部件與觀察樣品的聯(lián)合構(gòu)成與使用如下技術(shù)示蹤樣品相結(jié)合的一種選擇或元件所述技術(shù)如放射性標(biāo)記、光譜學(xué)、拉曼光譜學(xué)、紅外線、紫外線或者可見(jiàn)光譜學(xué)、熒光、酶標(biāo)記、質(zhì)譜學(xué)、壓電檢波器、測(cè)量電流的檢波器、表面聲波檢波器、表面等離子體振子共振、輪廓測(cè)定法、掃描探針顯微術(shù)、原子力顯微術(shù)、橢圓偏光法。
根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施方案-將光學(xué)部件固定到陪替氏培養(yǎng)皿的底部上，-所述基底構(gòu)成陪替氏培養(yǎng)皿的底部，
本發(fā)明還涉及使用根據(jù)前述權(quán)利要求至少一項(xiàng)的光學(xué)部件的樣品分析方法，其特征在于該方法包括至少一個(gè)使要研究的樣品與所述部件的選擇性親和力表面接觸的步驟；以及至少一個(gè)用包含在法向入射周?chē)鷷?huì)聚的非相干光源的設(shè)備以及允許在偏振光下和消光條件下觀察樣品的系統(tǒng)，直接、實(shí)時(shí)觀察如此制備的部件的步驟；并且任選地包括存儲(chǔ)如此觀察的圖像的步驟。
根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方案-所述方法包括由沿著有用的光路放在所述光學(xué)部件任一側(cè)上的交叉偏振器和檢偏振器組成的系統(tǒng)，-所述設(shè)備包括例如Wollaston雙棱鏡或Nomarski裝置的偏振分離裝置并且在微分干涉對(duì)比下觀察樣品，-所述裝置包括多色、單色、可見(jiàn)、部分可見(jiàn)或不可見(jiàn)光源。
根據(jù)本發(fā)明方法的具體實(shí)施方案，其包括-使用部件上可見(jiàn)的標(biāo)記物識(shí)別圖像特定區(qū)域的步驟，-沿著表面根據(jù)時(shí)間和/或位置分析圖像顏色和/或強(qiáng)度并且將這些值與預(yù)定值比較的步驟，-分析圖像特征、根據(jù)亮度的閾值和/或根據(jù)沿表面的位置對(duì)超過(guò)所述亮度閾值的元件的位置和強(qiáng)度的測(cè)量過(guò)濾圖像。
根據(jù)其它變通方案(variations)-它包括對(duì)于光譜中存在的所有波長(zhǎng)根據(jù)圖像每個(gè)點(diǎn)或部分分析波長(zhǎng)強(qiáng)度曲線，因此所用設(shè)備必須包含分光計(jì)，-它包括單色圖像的強(qiáng)度或者彩色圖像的過(guò)濾或者單色投影，-所述方法包括在相同的觀察條件下與那些特征已知的參考樣品比較沿著表面根據(jù)時(shí)間和/或位置的圖像顏色和/或強(qiáng)度，-通過(guò)蒸發(fā)樣品建立全部或部分接觸，
-通過(guò)在液相中浸泡和汽提建立全部或部分接觸，-通過(guò)漂洗、培養(yǎng)或干燥中至少一個(gè)步驟建立接觸，-通過(guò)固體接觸，例如接觸印刷建立全部或部分接觸，-所述方法包括一個(gè)或多個(gè)制備樣品的步驟和/或培養(yǎng)步驟和/或浸泡步驟和/或漂洗步驟和/或干燥步驟，接著是干觀察步驟，-在浸泡中進(jìn)行觀察，并且所述分析包括在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)處提取強(qiáng)度和信號(hào)變化，-建立接觸和觀察是同時(shí)的，-接觸的建立是溶液與部件的雜交或吸附或化學(xué)反應(yīng)，并且其機(jī)理能夠通過(guò)布朗擴(kuò)散或?qū)α骺刂?，也就是說(shuō)是通過(guò)水動(dòng)力學(xué)流或者可以是電、磁、熱、發(fā)光等的外場(chǎng)引起的溶液向表面或者沿著表面的既定移動(dòng)。
有利地，所述方法包括通過(guò)使用立體標(biāo)記物代替熒光標(biāo)記物檢測(cè)和/或識(shí)別和/或分析的步驟，隨后將所述標(biāo)記物連接到能夠提供識(shí)別功能的對(duì)象上。因此這就導(dǎo)致兩個(gè)選擇性的元件能夠使之捕獲某些東西的部件表面和能夠揭示或識(shí)別所捕獲物的與該標(biāo)記物連接的元件。這些立體標(biāo)記物具有小于100納米，并且優(yōu)選小于50納米，優(yōu)選小于10納米并且優(yōu)選小于5納米的直徑。根據(jù)本發(fā)明的方法可以使用比其它技術(shù)更小的立體標(biāo)記物。這些立體標(biāo)記物的特性是任意的。這些立體標(biāo)記物又具備識(shí)別位并且可以用來(lái)以直接或間接的方式分析表面上的未知樣品。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，所述部件與觀察樣品的聯(lián)合構(gòu)成與使用如下技術(shù)示蹤樣品相聯(lián)系的一種選擇或元件所述技術(shù)如放射性標(biāo)記、光譜學(xué)、拉曼光譜學(xué)、紅外線、紫外線或者可見(jiàn)光譜學(xué)、熒光、酶標(biāo)記、質(zhì)譜學(xué)、壓電檢波器、測(cè)量電流的檢波器、表面聲波檢波器、表面等離子體振子共振、輪廓測(cè)定法、掃描探針顯微術(shù)、原子力顯微術(shù)、橢圓偏光法。
根據(jù)第二個(gè)變通方案，對(duì)于使用較大的立體標(biāo)記物或者那些具有強(qiáng)加特性的樣品的示蹤，所述部件與觀察樣品的聯(lián)合構(gòu)成一種選擇。
根據(jù)另一個(gè)變通方案，對(duì)于使用較大的立體標(biāo)記物的樣品的示蹤，包含立體標(biāo)記物的靶和所觀察樣品的相互作用構(gòu)成一種選擇。
根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，所述方法包括-選擇性地和/或優(yōu)選地固定和/或識(shí)別所關(guān)心的對(duì)象或預(yù)定的對(duì)象，例如蛋白質(zhì)類(lèi)、肽類(lèi)、氨基酸類(lèi)、抗體類(lèi)、抗原類(lèi)、醫(yī)藥類(lèi)、多糖類(lèi)、類(lèi)脂類(lèi)、脂質(zhì)體類(lèi)、囊泡類(lèi)、毒素類(lèi)、代謝產(chǎn)物、合成分子、芳香族分子、纖維類(lèi)、纖絲類(lèi)、DNA分子、RNA分子、染色體、細(xì)胞類(lèi)、細(xì)胞提取物、細(xì)菌、病毒、生物芯片的柱形突起(studs)、所述柱形突起的真和假雜交體、所述柱形突起的環(huán)境，所述環(huán)境的真和假雜交體、膠束結(jié)構(gòu)、顯微操縱組分、微流體組分、有機(jī)絡(luò)合物、無(wú)機(jī)絡(luò)合物、有機(jī)-無(wú)機(jī)絡(luò)合物、變形蟲(chóng)、熒光標(biāo)記物、立體標(biāo)記物、聚集體、團(tuán)簇、冷凝物、冷凝液滴、膠體、膠體顆粒、金屬絡(luò)合物、污染劑、粉末、煙塵、氣體、石棉纖維、納米管、納米線、納米顆粒、樹(shù)枝狀高分子、量子點(diǎn)、粘土、葉、有機(jī)物蒸氣、沸石(zeoliths)、鹽、帶電顆粒、對(duì)離子、溶液、表面活性劑、催化劑、化學(xué)反應(yīng)殘留物、沉淀、晶體，特別是兩維晶體、蛋白質(zhì)晶體和兩維蛋白質(zhì)晶體、脂類(lèi)晶體、無(wú)機(jī)晶體、脂肪晶體、糖晶體、高分子晶體、鹽晶體或者這些不同對(duì)象的任意組合，-對(duì)與放在表面上或其附近的單鏈或雙鏈DNA分子締合的任意類(lèi)型對(duì)象進(jìn)行光學(xué)檢測(cè)的步驟，-在屬于物理、化學(xué)、物理化學(xué)或者生物學(xué)對(duì)象的位置上形成納米級(jí)或微米級(jí)團(tuán)簇的步驟，接著是檢測(cè)和/或觀察這些結(jié)構(gòu)的步驟。
在此情況下，它涉及其形成與培養(yǎng)、汽提、漂洗和/或干燥過(guò)程有關(guān)的鹽的團(tuán)簇(cluster)，或者如下物質(zhì)的團(tuán)簇雜質(zhì)；或者例如蛋白質(zhì)或其它大分子的生物學(xué)試劑；或者例如團(tuán)聚體的物理試劑；或者例如反應(yīng)物或反應(yīng)產(chǎn)物的化學(xué)試劑或者雜質(zhì)；或者諸如沉淀物或混合物組分的物理化學(xué)試劑，優(yōu)選其被吸收；或者由輔助立體物(d’objetsstèriques complèmentaires)組成的靶，所述輔助立體物例如是金屬或塑料、由乳液制成的球、與例如單鏈或雙鏈DNA分子或抗體或抗原或蛋白質(zhì)或共聚物的配體結(jié)合的金或硅。
所述形成物理化學(xué)團(tuán)簇的步驟可以是與其蒸氣接觸自發(fā)形成液滴的步驟。所述形成物理化學(xué)團(tuán)簇的步驟例如是在樣品或者部分樣品，例如碳納米管、DNA分子、生物有機(jī)體、染色體或蛋白質(zhì)的親水位置上形成水滴的步驟。
實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法有幾種光學(xué)結(jié)構(gòu)-沿著光路將包含樣品的光學(xué)部件放在包含偏振器的第一光學(xué)系統(tǒng)和第二光學(xué)系統(tǒng)之間，所述第二光學(xué)系統(tǒng)包含放在由所述部件反射的光束的消光位置處的檢偏振器(analyser)，-沿著光路將包含樣品的光學(xué)部件放在第一光學(xué)系統(tǒng)和第二光學(xué)系統(tǒng)之間，所述第一光學(xué)系統(tǒng)包含偏振器和四分之一波長(zhǎng)板，所述第二光學(xué)系統(tǒng)包含相同四分之一波長(zhǎng)板和檢偏振器，-沿著光路將包含樣品的光學(xué)部件放在第一光學(xué)系統(tǒng)和第二光學(xué)系統(tǒng)之間，所述第一光學(xué)系統(tǒng)包含偏振器和例如Wollaston雙棱鏡的偏振分離元件，所述第二光學(xué)系統(tǒng)包含相同偏振分離元件和檢偏振器，-沿著光路將包含樣品的光學(xué)部件放在包含偏振器、雙棱鏡和補(bǔ)償器第一光學(xué)系統(tǒng)和包含補(bǔ)償器、雙棱鏡和檢偏振器的第二光學(xué)系統(tǒng)之間，-至少一種所述光學(xué)系統(tǒng)還包含四分之一波長(zhǎng)板，-所述第二光學(xué)系統(tǒng)的檢偏振器和所述第一光學(xué)系統(tǒng)的偏振器構(gòu)成一個(gè)部件，-沿著光路在所述兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)之間的分離，所述分離通過(guò)半反射裝置獲得，所述分離沿著光路位于所述第一系統(tǒng)的偏振器之后，或者沿著光路位于所述第一系統(tǒng)的偏振器之前，然后所述檢偏振器和偏振器只形成一個(gè)部件，-所述觀察樣品的設(shè)備包含透鏡，-通過(guò)在上表面上反射觀察包含樣品的光學(xué)部件(顯微鏡正置)，-通過(guò)在下表面上反射觀察包含樣品的光學(xué)部件(顯微鏡倒置)。
本發(fā)明最后涉及包括觀察裝置和含有要分析樣品的光學(xué)部件的樣品分析系統(tǒng)，其特征在于所述光學(xué)部件由基底和至少一層預(yù)定厚度的復(fù)合折射率層組成，該層經(jīng)設(shè)計(jì)以使得當(dāng)在偏振消光條件下通過(guò)在法向入射周?chē)鷷?huì)聚的非相干光反射來(lái)觀察它時(shí)，對(duì)納米級(jí)厚度表現(xiàn)出高的強(qiáng)度或色彩反差，所述上折射率層具有特定表面性質(zhì)，使之對(duì)樣品的至少一個(gè)特征提供選擇性親和力(affinity)根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，該分析系統(tǒng)包括微分干涉對(duì)比(differential interference contrast)裝置。
所述觀察裝置有利地包括-多色或單色光源，-沿著表面根據(jù)時(shí)間和/或位置分析圖像顏色和/或強(qiáng)度并且將這些值與預(yù)定值比較的裝置，-分析圖像特征、根據(jù)亮度的閾值和/或根據(jù)沿表面的位置對(duì)超過(guò)所述亮度閾值的元件的位置和強(qiáng)度的測(cè)量過(guò)濾圖像的裝置，-對(duì)于光譜中存在的所有波長(zhǎng)根據(jù)圖像每個(gè)點(diǎn)或部分分析波長(zhǎng)強(qiáng)度曲線的裝置，-分析單色圖像的強(qiáng)度或者彩色圖像的過(guò)濾或者單色投影的裝置，-在相同的觀察條件下與那些特征已知的參考樣品比較沿著表面根據(jù)時(shí)間和/或位置的圖像顏色和/或強(qiáng)度的裝置，-設(shè)計(jì)來(lái)制備樣品的試劑以便將其與選擇性親和力表面接觸，-含有所述偏振器的第一光學(xué)系統(tǒng)和含有所述檢偏振器的第二光學(xué)系統(tǒng)，-含有所述偏振器的第一光學(xué)系統(tǒng)和含有所述檢偏振器的第二光學(xué)系統(tǒng)，每個(gè)所述光學(xué)系統(tǒng)還包含雙棱鏡，-含有所述偏振器的第一光學(xué)系統(tǒng)和含有所述檢偏振器的第二光學(xué)系統(tǒng)，至少一個(gè)所述光學(xué)系統(tǒng)還包含補(bǔ)償器，-含有所述偏振器的第一光學(xué)系統(tǒng)和含有所述檢偏振器的第二光學(xué)系統(tǒng)，至少一個(gè)所述光學(xué)系統(tǒng)還包含λ/4板。
本發(fā)明還涉及上述方法的下列應(yīng)用-篩選容易形成晶體的蛋白質(zhì)、肽、脂質(zhì)和任何其它分子的晶體，-篩選兩維晶體而不是只用于正常的三維晶體，-研究分子間相互作用，-顯微操縱可視對(duì)象的技術(shù)，-讀取和分析具有DNA、RNA、染色體、蛋白質(zhì)、抗原、抗體、細(xì)胞、細(xì)菌、病毒的生物芯片或其它類(lèi)型的芯片，-肽分析，-研究膜受體的多聚化，-研究軸突運(yùn)輸和神經(jīng)遞質(zhì)的釋放，-檢測(cè)和分析染色體，以使用染色體上顏色或強(qiáng)度的直接可見(jiàn)帶來(lái)進(jìn)行研究或醫(yī)療診斷，-單個(gè)DNA分子的分析，-脂質(zhì)體的非破壞性試驗(yàn)，-乳液和/或懸浮液的非破壞性試驗(yàn)，-納米管的非破壞性試驗(yàn)，
-煙塵的試驗(yàn)，-石棉纖維的試驗(yàn)，-痕量檢測(cè)，-腐蝕的控制，-陸地、空氣和水污染的控制，-測(cè)試水質(zhì)，-制造氣體、液體、顆粒的傳感器，-對(duì)固體上的化學(xué)接枝、層、沉積納米級(jí)厚度的各個(gè)階段、Langmuir-Blodgett層的質(zhì)量控制，-微電子元件、掩模、微電機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)、用于微電子和MEMS結(jié)構(gòu)的載體、記錄介質(zhì)(CD或DVD)、平板篩(d’écrans plate)的質(zhì)量控制和制造，-跟蹤使用催化劑通過(guò)CVD方法生長(zhǎng)的層和納米管的納米對(duì)象的生長(zhǎng)，-檢查和完善生物相容性的表面，-膜、組織、細(xì)胞提取物的診斷，-聚合物相互作用的研究和識(shí)別，-雙折射、相分離、優(yōu)先吸附的檢測(cè)，-構(gòu)筑分子元件，-細(xì)菌生長(zhǎng)、細(xì)胞生長(zhǎng)的檢測(cè)和跟蹤，-控制酶處理的各個(gè)步驟，-控制晶體結(jié)構(gòu)的納米級(jí)生長(zhǎng)，-在敏感相的制造階段期間和/或使傳感器生效過(guò)程的開(kāi)發(fā)階段期間對(duì)傳感器敏感層的質(zhì)量控制，所述傳感器是具有DNA、RNA、染色體、蛋白質(zhì)、抗原、抗體、細(xì)胞、細(xì)菌、病毒的生物芯片。
具體實(shí)施例方式
參考附圖，通過(guò)閱讀下面提供的本發(fā)明實(shí)施方案的非限制性實(shí)施例將有助于更好地理解本發(fā)明。
實(shí)施例1通過(guò)反射分析的系統(tǒng)概要

圖1中所示的分析系統(tǒng)主要包括如下組件-包含偏振器(1)的第一光學(xué)系統(tǒng)(10)-包含檢偏振器(2)的第二光學(xué)系統(tǒng)(20)-光學(xué)部件(30)-光源(40)-局部反射部件(80)-優(yōu)選地成像透鏡(60)-優(yōu)選地觀察用的目鏡(50)-優(yōu)選地圖像記錄裝置(70)其相應(yīng)于設(shè)計(jì)來(lái)通過(guò)反射觀察的本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方案。
將兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)(10，20)布置在光路中光學(xué)部件(30)的任一側(cè)上。它們可以具有共用部分(15)。
在所述實(shí)施例中光源是多色光源。但是，這種特征不是限制性的。光源例如可以是鹵素?zé)?、氙燈、汞燈、鈉氣燈、二極管陣列、白熾燈、自然光源、放電燈、或者任何其它整個(gè)或者部分非相干源。
系統(tǒng)(40)可以包括聚光和/或聚焦光學(xué)器件、纖維光學(xué)器件、光闌、或者幾個(gè)元件(像在Khler照明中的情況)。優(yōu)選將光源圖像聚集到透鏡(60)的后焦平面上。照明優(yōu)選是強(qiáng)的。
根據(jù)偏振器(1)的第一個(gè)方向偏振光束(4)。在所選組裝的實(shí)施例中，該偏振方向優(yōu)選與圖平面垂直。半透明的鏡子(80)將偏振光送到樣品上。
光源的每個(gè)點(diǎn)用具有不同方向的平行光束照亮樣品。光源與會(huì)聚光束一樣寬。在反射離開(kāi)樣品后，光束返回本來(lái)位置并且穿過(guò)透鏡返回。
一部分該光束透過(guò)半透明鏡子(80)，穿過(guò)光學(xué)系統(tǒng)(20)，在本實(shí)施例中還原到與圖平面平行布置的檢偏振器(2)中。
如果透鏡在有限的距離下工作或者如果透鏡無(wú)限距離工作借助聚集透鏡，最后直接得到樣品的實(shí)像。該圖像最后由用于直接觀察的目鏡(未顯示)收到或者由照相機(jī)(未顯示)捕獲以便存儲(chǔ)。
實(shí)施例2根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)部件概述圖2A描述了本發(fā)明使用的光學(xué)部件。
光學(xué)部件(30)包括基底(31)和三個(gè)主要的層-在其整個(gè)表面具有恒定折射率和厚度特性的第一折射率層(32)-具有根據(jù)結(jié)合應(yīng)用和親和力特性配置的折射率和厚度特性的第二折射率層(33)-一層或多層選擇性親和力層(34)。
對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用，所述兩層(33，34)具有在光學(xué)部件的整個(gè)表面上不恒定的特性。
層(33)的折射率特性和層(34)的親和力特性的變化是相關(guān)的，例如在部件上形成多個(gè)具有預(yù)定折射率和親和力特性對(duì)的分區(qū)。
這些分區(qū)例如形成由具有圓形形狀的元件組成的矩陣，每個(gè)元件相應(yīng)于與那些相鄰元件不同的特定的折射率特性和相關(guān)的親和力特性。
樣品在該部件上的光學(xué)行為，并且特別是從一個(gè)區(qū)域到另一個(gè)區(qū)域的變化的光學(xué)觀察使之可以推斷出觀察樣品的物理化學(xué)或者生物信息。
圖2B顯示了根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)部件的各種原型。
實(shí)施例3使用根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)部件獲得的DNA鏈的圖像。
這些圖像顯示了雙鏈λ噬菌體DNA分子，其通過(guò)在由覆蓋有通過(guò)在蒸氣相中用六二甲基硅氮烷(HDMS)化學(xué)處理修飾的104nm厚的硅層(折射率層)的硅載體組成的部件上梳理(使用具有調(diào)節(jié)的pH的溶液非常慢地摩擦部件表面)獲得。部分a顯示了用配備了偏振器和檢偏振器的反射投影照明、Apoplan X 100透鏡并且在干涉相襯下工作的光學(xué)顯微鏡(Leica DMRHC)獲得并記錄的圖像。該圖像是使用從未公開(kāi)的遠(yuǎn)場(chǎng)光學(xué)技術(shù)獲得的第一個(gè)未標(biāo)記的DNA分子圖像。部分c顯示從用作參照技術(shù)的原子力顯微鏡(AFM)掃描重構(gòu)的相同分子的圖像。
由該裝置給出的分子厚度為1.7nm，這與分子的理論直徑(為2nm)密切相符。部分b顯示在用AFM研究后使用相同顯微鏡獲得的相同分子的新圖像。由AFM掃描引入的納米級(jí)缺陷畫(huà)出了可見(jiàn)的方形。不用前面的光學(xué)標(biāo)記，不能在合理尺寸的樣品(大于1平方毫米)上定位像這個(gè)分子一樣小的給定對(duì)象。
實(shí)施例4用于制備具有膜蛋白的生物芯片的膜蛋白傳感器的概述圖4顯示了制備具有膜蛋白的生物芯片的應(yīng)用實(shí)例，設(shè)計(jì)該芯片用來(lái)在空氣中觀察從而分析混合物。
部件(30)具有硅基底(31)和折射率為1.34的層以及由5nm厚度柱形凸起(plots)和不規(guī)則輪廓組成的選擇性親和力層(34)。
折射率層是二氧化硅氣溶膠并且具有102.5nm的厚度和1.34的折射率。
使用平均F值為30度的透鏡進(jìn)行觀察。
將覆蓋表面的親和力層(34)放在可以從高度疏水的自組裝單層(圖4B)、親水膜(圖4V)、聚合物墊(圖4D)或者接枝到表面上的混合分子(圖4E)形成的折射率層(33)上。柱形凸起具有幾十微米的直徑。它們是由5nm厚的膜雙層組成的圓盤(pán)，每個(gè)柱形凸起支載不同的受體(35)，然后能夠選擇性淬滅要分析的環(huán)境中存在的配體(36)。
在所述實(shí)施例中，生物材料由具有設(shè)計(jì)來(lái)檢測(cè)配體(36)的膜受體(35)的脂質(zhì)雙層組成。與環(huán)境有關(guān)，每個(gè)柱形凸起捕獲它們支載的受體的互補(bǔ)物種。
每個(gè)柱形凸起捕獲少量或者非常少量的物體，它們可以是蛋白質(zhì)或者肽配對(duì)，例如抗體或激素。通過(guò)干涉相襯在漂洗后進(jìn)行讀取。每個(gè)捕獲的物體(納米級(jí))在輕微發(fā)光的背景上作為發(fā)光點(diǎn)顯示。可以容易地計(jì)數(shù)這些物體。
在本實(shí)施方案中，與當(dāng)前的熒光或橢圓偏光技術(shù)相比，根據(jù)本發(fā)明的分析方法是特別有利的，因?yàn)榕c使用大得多的光斑產(chǎn)生的、大于100平方微米的信號(hào)的熒光或橢圓偏光技術(shù)不同，它在圖像一個(gè)點(diǎn)處使用的信號(hào)是通過(guò)捕獲物體周?chē)浅Ｐ〉谋砻娈a(chǎn)生，典型地相應(yīng)于最小可觀察表面的觀察系統(tǒng)的橫向分辨率的平方或者明顯小于1平方微米。
因?yàn)樵诿糠N情況中有用的信號(hào)來(lái)自于物體并且每種情況中的噪音或干擾信號(hào)來(lái)自于最小可觀察的區(qū)域，當(dāng)實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的分析方法時(shí)信噪比大大提高。
本發(fā)明因此可以識(shí)別各個(gè)捕獲的物體，而提到的其它技術(shù)為了檢測(cè)它們需要存在大量的相同物體。這就構(gòu)成巨大的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樵谀承┉h(huán)境中尋找的物體是非常稀少的。因此，我們的技術(shù)在捕獲物體是納米尺寸或者附著到納米尺寸物體上的每種情況中是優(yōu)選的。
圖4F表示在空氣中觀察的支載的雙層。
實(shí)施例5在浸泡中觀察支載的雙層的圖像圖像5顯示在水中觀察的支載雙層，其通過(guò)浸泡并且在與載體no.15(圖2B)干涉相襯中獲得。
部件(30)具有硅基底(31)和折射率為1.74的層以及由5nm厚度柱形凸起和不規(guī)則輪廓組成的選擇性親和力層(34)。
實(shí)施例6DNA芯片控制和讀取圖6顯示了將根據(jù)本發(fā)明的分析系統(tǒng)用于DNA芯片獲得的圖像。
部件的表面具有不同親和力區(qū)域的矩陣。每個(gè)區(qū)域相應(yīng)于不同的親和力層，包括特定的生物材料。布置這種部件與要分析的生物樣品接觸。
在該樣品和固定到部件各個(gè)親和力區(qū)上的生物材料之間發(fā)生生物化學(xué)反應(yīng)。與生物分子相互作用的區(qū)域具有過(guò)量的納米級(jí)厚度和特定的光學(xué)特性，其中使用根據(jù)本發(fā)明系統(tǒng)的觀察導(dǎo)致可以推斷出樣品生物特性的直接顯像。
圖6A總結(jié)了在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)部件上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。沉積的DNA分子是具有1000個(gè)堿基對(duì)長(zhǎng)度的PCR產(chǎn)物。通過(guò)由Jean Léger指導(dǎo)的Inserm U533裝置完善的保密方法制備并且檢測(cè)生物芯片。
在點(diǎn)樣(spotting)過(guò)程結(jié)束時(shí)，觀察載體(SP)發(fā)現(xiàn)實(shí)際存在斑點(diǎn)。這種第一次觀察證實(shí)正確地進(jìn)行了點(diǎn)樣器(spotteur)的工作。圖6B顯示點(diǎn)樣器錯(cuò)過(guò)了一個(gè)沉積物(deposit)(第2行，第4列)。
在雜交之前觀察使我們可以得知PCR產(chǎn)物的沉積物的質(zhì)量。圖6C顯示在該步驟中可以從緩沖沉積物(depots de tampon)中得知PCR產(chǎn)物溶液的沉積物。對(duì)斑點(diǎn)的快速檢查可以保證它們?nèi)烤哂邢嗤耐庥^、相同的尺寸并且它們是均勻的。漂洗過(guò)程的不足留下殘余，我們的技術(shù)可以檢測(cè)到并進(jìn)行質(zhì)檢(制造過(guò)程控制)。
借助這些觀察還可以了解準(zhǔn)備雜交的各種處理的影響。在觀察通過(guò)我們的技術(shù)探測(cè)的寡聚核苷酸沉積物時(shí)，用牛血清白蛋白(BSA)飽和的有用性也受到置疑。通過(guò)沉積到表面上，BSA形成2-3nm厚的層，降低了沉積物和底部之間的高度差。
在雜交后，在各種載體上的相同組內(nèi)總是觀察到相同的沉積物。因此，所觀察的信號(hào)來(lái)自于雜交步驟。強(qiáng)度和顏色(對(duì)比度)是有閾值的，從而捕獲DNA鏈的柱形凸起、或者正凸起物表現(xiàn)為由亮點(diǎn)覆蓋，而未捕獲任何物體的凸起、或者負(fù)凸起(négatifs)不再出現(xiàn)(圖6D)。
在沉積物的組織化(organisation)后，緩沖沉積物都不產(chǎn)生信號(hào)。因此，觀察的信號(hào)指明DNA的存在。
由我們的技術(shù)觀察到的沉積物(圖6E)相應(yīng)于顯微鏡中(圖6F)和掃描儀下的熒光沉積物。然而，這種熒光是雜交的結(jié)果。因此由我們的技術(shù)觀察到的也是雜交的結(jié)果。
為了發(fā)現(xiàn)雜交材料的量，在掃描儀下讀出后定量熒光信號(hào)。累加對(duì)于Cy3和Cy5的信號(hào)。
在表6G中報(bào)告了沉積組的結(jié)果。以圖表(圖6H)的形式提供了一個(gè)代表，每個(gè)棒形的位置相應(yīng)于沉積物的位置，棒形高度與熒光信號(hào)水平相關(guān)并且它們的顏色與我們的技術(shù)檢測(cè)有關(guān)。
在該組沉積物中，總共有72個(gè)沉積物，其中45個(gè)包含DNA并且27個(gè)只含緩沖液。在第7號(hào)情況中，在由部件的選擇提供的襯度設(shè)置下，我們的技術(shù)沒(méi)有檢測(cè)到27個(gè)緩沖沉積物(圖2B)。這是預(yù)料之中的。通過(guò)使用4號(hào)部件(圖2B)可以獲得更高的襯度。
在DNA溶液的36個(gè)剩下的點(diǎn)中，我們的技術(shù)可以在這種結(jié)構(gòu)中觀察到27個(gè)。沒(méi)有觀察到的9個(gè)相應(yīng)于3種不同DNA溶液R056X01A01、R056X01E05和R056X01M05的3個(gè)復(fù)制品。
沉積的碎片具有1000pb的標(biāo)準(zhǔn)尺寸，但是這3個(gè)溶液包含少量的碎片R056X01A01-＞500pb，R056X01E05-＞300pb，R056X01M05-＞500pb。
簡(jiǎn)言之，使用該部件和這種襯度設(shè)置，Sarfus可以用大于600pb的探針觀察雜交，但是在更小的探針下沒(méi)有雜交。
雜交前后柱形凸起圖像(圖6I和6J)的比較表現(xiàn)出由于DNA的捕獲引起的它們外觀的變化。
圖6I表明柱形凸起和其環(huán)境之間的差別是非常大的，柱形凸起和環(huán)境的缺陷是明顯可見(jiàn)的。因此，這種技術(shù)對(duì)于檢測(cè)制造和培養(yǎng)過(guò)程是高度有效的。
圖6J，降低其襯度以保證圖像充分動(dòng)態(tài)(dynamism)，表明雜交的柱形凸起與未雜交的柱形凸起的外觀是明顯不同的，淬滅的DNA導(dǎo)致過(guò)量的厚度并引入附加的粗糙度。
這同時(shí)說(shuō)明了使雜交過(guò)程最優(yōu)化、汽提、漂洗、干燥、使不想要的吸附最小化的可能性以及通過(guò)負(fù)的柱形凸起和正的柱形凸起的差別進(jìn)行讀取的可能性。另外，與確定強(qiáng)度和/或顏色閾值或分析它們的技術(shù)相關(guān)，該技術(shù)是定量的并且可以評(píng)價(jià)每個(gè)柱形凸起上捕獲的DNA的量。
這種無(wú)標(biāo)記讀取芯片的技術(shù)與熒光技術(shù)相比具有很大的優(yōu)點(diǎn)，主要在于所用的信號(hào)在源點(diǎn)是有折射力的(réfractive)并因此在光照下是時(shí)間穩(wěn)定的，而熒光信號(hào)則隨著光照時(shí)間而改變。
該技術(shù)還具有與非常高密度的芯片兼容的優(yōu)點(diǎn)，柱形凸起的最小表面為大約或者小于一平方微米。
實(shí)施例7根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)部件用于檢測(cè)并篩選兩維和三維晶體。
圖7A顯示了兩維蛋白質(zhì)晶體。觀察的區(qū)域具有100微米的長(zhǎng)度。
該圖顯示了使用根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)部件在非常早期檢測(cè)蛋白質(zhì)晶體(兩維)的可能性，其加速了它們的檢測(cè)，對(duì)于篩選這是很大的優(yōu)點(diǎn)，并且將搜索擴(kuò)展到形成兩維晶體而不是三維晶體的蛋白質(zhì)。應(yīng)當(dāng)記住蛋白質(zhì)篩選包括從幾個(gè)結(jié)晶的候選物中識(shí)別，這使得可以通過(guò)X-射線衍射研究它們的結(jié)構(gòu)，強(qiáng)調(diào)將X-射線擴(kuò)散技術(shù)應(yīng)用于兩維物體(例如GISAX技術(shù))。
圖7B顯示了在后期獲得的相同蛋白質(zhì)的三維晶體。圖像是200微米長(zhǎng)。已經(jīng)將部件的表面修飾成是親水的，在溶劑蒸發(fā)時(shí)允許溶液中存在的牛血清白蛋白(BSA)沉積并結(jié)晶。
圖7C顯示了兩維聚合物晶體(聚乙二醇4000)。觀察的區(qū)域分別是100微米和200微米長(zhǎng)。樹(shù)枝狀聚合物具有大約4nm的厚度。
圖7D顯示了在室溫下這種相同的聚合物結(jié)晶的三維視圖。圖像是100微米長(zhǎng)。這些樹(shù)枝狀聚合物在表面上的形成是快的(大約每分鐘1微米)。這種圖像順序表明了在室溫下觀察結(jié)晶動(dòng)力學(xué)的可能性，使用其它技術(shù)這是難以得到的。
此處可以看出聚合物怎樣從無(wú)定形聚合物膜中結(jié)晶。沒(méi)有其它技術(shù)能夠獲得這種信息。
實(shí)施例8蛋白質(zhì)凝膠結(jié)晶的檢查、控制和跟蹤圖8中六個(gè)圖像大的邊是200微米。使用7號(hào)部件在交叉偏振器和檢偏振器之間獲得前5個(gè)(根據(jù)圖2B)。
用于第六個(gè)圖像(右下角)的部件是覆蓋有大約100nm厚的水溶液膜的單質(zhì)硅載體，它可以用檢查分離壓力的裝置，例如由Moldoverand Cahn(Physical Review Letters，1986提供的裝置檢測(cè)。對(duì)于第六個(gè)圖像，使用微分干涉對(duì)比進(jìn)行觀察。
從按原樣使用(第六個(gè)圖像)或者在氧氣下由紫外線照射活化的表面上(其它五個(gè)圖像)沉積β-乳球蛋白(乳蛋白)的水溶液來(lái)獲得樣品。該溶液形成生長(zhǎng)由溶液pH控制并在實(shí)驗(yàn)期間進(jìn)行檢查的凝膠，。
該實(shí)施例闡述了跟蹤、檢查并控制蛋白質(zhì)或者其它產(chǎn)物的膠凝，并且更一般地說(shuō)聚集和結(jié)晶過(guò)程的可能性，這在農(nóng)產(chǎn)品領(lǐng)域，特別是對(duì)于改善加工并檢查生產(chǎn)(冰淇淋、干酪、乳酪、酸乳酪等的結(jié)構(gòu))是特別有利的。它在結(jié)構(gòu)控制是同等重要的化妝品領(lǐng)域中也是有用的。
在此情況下中的觀察方法是共聚焦顯微鏡的一種替代方案。該圖像表明了通過(guò)溶液中的β-乳球蛋白在不同時(shí)間下(圖8中的圖像6)或者在溶液蒸發(fā)后(圖8中的其它圖像)形成的結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例9根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)部件用于研究并檢查納米管圖9A顯示了分析系統(tǒng)用于研究并檢查納米管的實(shí)施例獲得的圖像。該圖像在CVD合成后獲得并且顯示了一端有催化顆粒的孤立的多壁納米管。
合成納米管有不同的方法。根據(jù)所選的方法和條件，獲得不同的結(jié)果，從正確排列地彼此連接的多壁納米管到纏繞的或者單根單壁納米管。這些混合物帶有來(lái)自催化的殘留物。
根據(jù)本發(fā)明的分析方法可以對(duì)所有這些不同種類(lèi)的納米管進(jìn)行分類(lèi)。在這些方法中CVD(化學(xué)氣相沉積)允許從催化劑顆?；蛘呒{米級(jí)缺陷通過(guò)在表面上生長(zhǎng)來(lái)合成。
為了最優(yōu)化并控制這種生產(chǎn)，直接跟蹤該過(guò)程每個(gè)步驟中納米管的生長(zhǎng)和納米管及催化劑的相對(duì)位置是重要的。本發(fā)明技術(shù)允許這樣做。然后，需要在CVD裝置的真空腔中工作，考慮我們技術(shù)的簡(jiǎn)單性這是可能的?？梢栽谡婵涨恢邪惭b小的干涉顯微鏡。
制造納米管的另一種方法是激光燒蝕。我們的技術(shù)可以原位觀察這種燒蝕的結(jié)果。
另一種制造方法是電弧方法。該方法的特征在于所制造的納米管大的分散度。我們的技術(shù)可以使用AFM觀察并且同時(shí)篩分某些納米管。
為此，上表面對(duì)于顯微操縱必須是自由的。因此，我們選擇使用在倒置顯微鏡上具有“后表面”的部件。該部件具有如下特征它包括1毫米厚、一側(cè)上只覆蓋5.3納米厚鉻層和6納米厚二氧化鉻(CrO2)層的浮動(dòng)玻璃襯底。
在覆蓋的表面上的反射中使用該襯底并且由另一個(gè)表面的光攻擊。因此，通過(guò)玻璃觀察有用的表面。
為了消除來(lái)自玻璃表面上反射的不想要的光，浸在油中進(jìn)行這種觀察是有利的。
根據(jù)觀察目的，可以其天然性質(zhì)(為了檢查、計(jì)數(shù)或標(biāo)記，牢固地將納米管錨到表面上來(lái)直接沉積的高能量，例如用于光譜研究)或者覆蓋例如聚二甲基硅氧烷的無(wú)定形聚合物薄膜或者甚至覆蓋通過(guò)以蒸氣相在表面上進(jìn)行化學(xué)處理而接枝的層(對(duì)于梳理沉積，使用用于顯微操縱的溶液)的狀態(tài)下使用所述表面。
圖9B顯示了在感興趣的物體中具有罕見(jiàn)形狀的碳納米管的檢測(cè)。通過(guò)使用16號(hào)載體(圖2B)通過(guò)浸泡并在干涉相襯下獲得200微米長(zhǎng)的所述圖像。然后，在UV+02活化表面后使用十八烷基三氯硅烷的甲苯溶液通過(guò)硅烷化修飾它。
圖9B中顯示的納米管已經(jīng)事先用SDS(十二烷基硫酸鈉)表面活性劑在水溶液中穩(wěn)定。表面活性劑和硅烷層之間的相互作用對(duì)于良好分離的納米管的分散沉積是有利的。
實(shí)施例10跟蹤細(xì)菌群落的生長(zhǎng)。
圖10顯示了159微米長(zhǎng)的圖像，其使用以其自然表面特性使用的16號(hào)載體(圖2B)通過(guò)浸泡并且通過(guò)干涉相襯來(lái)獲得。事實(shí)上，它對(duì)細(xì)菌具有很大的親和力。
該部件結(jié)合干涉相襯觀察可以跟蹤在表面上成長(zhǎng)的細(xì)菌群落的生長(zhǎng)。
在該圖像中，由于部件選擇給定的襯度設(shè)置，細(xì)菌在表面上構(gòu)成的聚合網(wǎng)絡(luò)是不可見(jiàn)的，但是使用13號(hào)部件(圖2B)可以看到。
所用細(xì)菌是大腸桿菌。該方法允許檢測(cè)細(xì)菌的生長(zhǎng)。
對(duì)細(xì)菌具有特異性親和力的部件允許優(yōu)異的環(huán)境控制，特別是在食品領(lǐng)域。
實(shí)施例11微分相襯裝置圖11A顯示了根據(jù)本發(fā)明的微分相襯裝置。通過(guò)反射在干涉相襯中成像樣品(E)的裝置包括光源(S)、透鏡(O)、緊接著透鏡(L)光瞳的光源的成像裝置、至少一個(gè)偏振元件(P，A)、偏振分離元件(W)、半透明鏡(M)。
還可以在(S)或(OC)或(C)之間的任何點(diǎn)處增加濾光片(FC)。所述鏡子接著可以是二色性的。
它還可以包括下面的組件補(bǔ)償元件(C)、管式透鏡(LT)、一個(gè)或多個(gè)目鏡(OC)、照相機(jī)(CAM)、λ/4延遲板(L/4)、另一個(gè)延遲板(LR)、補(bǔ)償器(COMP)。元件W在相對(duì)X和Y軸成45°的方向上在兩個(gè)線性偏振器之間引入橫向位移。舉例來(lái)說(shuō)，該元件是Wollaston雙棱鏡。
照相機(jī)或目鏡裝置放在(M)之后?？赡艿墓苁酵哥R放在(M)和(C)或(OE)之間。
圖11B顯示了微分相襯裝置的不同結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例12在交叉偏振器之間觀察和測(cè)量的系統(tǒng)。
在無(wú)干涉相襯下于交叉偏振器之間觀察樣品(E)的系統(tǒng)比前面實(shí)施例中所述的系統(tǒng)是更少限制的。
-系統(tǒng)L不再是必需的。
-不存在系統(tǒng)W。
所有其余前面的說(shuō)明均適用。
圖12顯示了交叉偏振器之間的無(wú)成像測(cè)量系統(tǒng)。
該系統(tǒng)是單檢測(cè)器(功能表面是均勻的，沒(méi)有成像)。
它包括輕微會(huì)聚源(S+L)、傳感器(CAP)。
它具有可微型化的優(yōu)點(diǎn)(實(shí)例光源＝發(fā)光二極管；檢測(cè)器＝光伏二極管)
實(shí)施例13DNA鏈與生物或物理化學(xué)對(duì)象的相互作用圖13A顯示了200微米長(zhǎng)的部件表面的矩形區(qū)域。該部件通過(guò)使用氫氧化銫修飾(圖2B的)7號(hào)部件表面來(lái)獲得。
在如此修飾的表面上沉積留下來(lái)停滯了幾周的一滴蒸餾水。觀察到細(xì)胞(未識(shí)別)并且在水蒸發(fā)期間沉積到到水滴的邊緣上，這也在表面上留下外圍的冠狀物，其歸因于正離子并且優(yōu)選二價(jià)離子例如鈣。
使如此形成的樣品在-15℃和+30℃下接受連續(xù)的交替熱沖擊。細(xì)胞破裂并且提取出其染色質(zhì)。
左手邊的圖13A顯示了了細(xì)胞殘余物。樣品保持在濕氣氛中。一部分染色質(zhì)逐漸浮現(xiàn)到表面(向右邊)而另一部分殘余物堆積并且似乎形成稠密染色體(向殘余物的左邊)。
拉伸的部分相應(yīng)于大約30nm厚的未折疊的染色體。染色體的兩個(gè)鏈明顯可見(jiàn)并且由橋(向圖像的右邊由鏈共享的白點(diǎn))連接，這是明顯使人想起著絲點(diǎn)。
所述鏈與生物學(xué)對(duì)象(可能是組蛋白或者其它大的蛋白質(zhì))的締合以及它們對(duì)非常薄的膜(可以是它們分離點(diǎn)周?chē)柠}水或者蛋白質(zhì))的親和力是明顯可見(jiàn)的。
在分離所述鏈的區(qū)域中，沿著兩個(gè)鏈圖案的對(duì)稱性是驚人的。這些圖案揭示出與其它示例性小對(duì)象的締合。這種對(duì)稱性表明與這些締合有關(guān)的位置特異性，并且表明了所述方法用于診斷目的的可能性。
它們與薄膜締合的對(duì)稱性(還可能覆蓋鏈內(nèi)空間(吸附))表明了通過(guò)物理化學(xué)試劑測(cè)試或診斷DNA的可能性。
圖13B顯示了在更大的放大倍數(shù)下對(duì)相同的系統(tǒng)獲取的前面圖像的100微米長(zhǎng)的邊。該圖像更明顯地表現(xiàn)出仍堆積的染色體。位于頂部的發(fā)光對(duì)象具有使其大體上可以被識(shí)別的低襯度的有色帶。
圖13C顯示了具有100微米長(zhǎng)度并且按照與上面相同條件獲得的兩個(gè)圖像。它們表明了探測(cè)部分堆積的DNA分子(根據(jù)輝度直徑在10和30nm之間)和不同生物學(xué)對(duì)象(此處未識(shí)別)之間相互作用的可能性。
圖13D的兩個(gè)圖像顯示了使用高度稀釋的人唾液溶液按照相同的方法獲得的兩種未堆積的DNA分子。
從單個(gè)細(xì)胞獲取的這種DNA與不同生物學(xué)對(duì)象之間的相互作用是明顯可見(jiàn)的。
所述方法允許為了診斷或分析，例如測(cè)序來(lái)進(jìn)行基因診斷。它具有許多優(yōu)點(diǎn)節(jié)約PCR擴(kuò)增和允許節(jié)省熒光標(biāo)記物、非常容易使用并且提供了更多準(zhǔn)確的信息它不僅可以找出發(fā)生了什么締合，而且可以找出沿著哪個(gè)鏈發(fā)生。為此，該技術(shù)是(例如由Aaron Bensimon在Pasteur研究所開(kāi)發(fā)的)FISH技術(shù)的有利替代方案之一。
實(shí)施例14能夠識(shí)別受體和其膜中存在的膜蛋白的細(xì)胞診斷方法本實(shí)施例由圖14A、14B和14C說(shuō)明。圖14A具有200微米的長(zhǎng)度。在干涉相襯下進(jìn)行觀察。部件是(圖2B的)7號(hào)部件。通過(guò)來(lái)自具有240納米波長(zhǎng)強(qiáng)部件(forte composante)的放電燈的紫外光曝光使其表面成為超親水的。
在一杯水中稀釋人唾液的高度稀釋的溶液(大致比例為1∶10,000)并且在部件表面上滴上一滴該溶液。溶液中所含的真核細(xì)胞牢固地附著到該表面，并且細(xì)胞膜(外部親水的雙層)壓向核(有色的塊)周?chē)谋砻?清晰的盤(pán)狀)。
然后，水的蒸發(fā)增加了細(xì)胞內(nèi)液的離子力并且打開(kāi)核膜的壁。然后，染色質(zhì)(有色的塊)從核中提取出來(lái)占據(jù)了仍填充有液體的雙層之間的空間，通過(guò)在其底部右手邊盤(pán)狀物的增亮可以看出這一點(diǎn)。
在盤(pán)狀物的其余部分上可以看到許多細(xì)胞內(nèi)物體或者膜物體，并且所有膜受體和跨膜受體都易于診斷。
因此，在本實(shí)施例中描述的方法能夠進(jìn)行涉及這些可接近物體的配體(ligand)的所有操作。這些配體可以直接檢測(cè)或者本身具備立體或熒光標(biāo)記物。該方法允許識(shí)別并定位所針對(duì)的受體。
圖14B中的兩個(gè)圖像顯示了在該過(guò)程早期(左邊的圖像)和后期(右邊的圖像)在相同條件下獲得的類(lèi)似的細(xì)胞。
相應(yīng)于右邊圖像的樣品在潮濕的氣氛中于-20℃和+20℃下接受連續(xù)的熱沖擊，導(dǎo)致染色質(zhì)在表面上打開(kāi)。
在與前面圖像的相同設(shè)置、相同程序和相同部件下獲得的圖14C表明這些觀察對(duì)于研究細(xì)胞機(jī)理是有用的在處于有絲分裂后期的細(xì)胞的情況下。
可以清楚地看到兩個(gè)核(在盤(pán)狀物左邊和右邊的大的物體)和染色體團(tuán)(在赤道面端部伸出)。在其中央，是套筒(sleeves)的痕跡。該方法允許研究細(xì)胞機(jī)理和檢測(cè)功能或結(jié)構(gòu)異常。
實(shí)施例15浸泡的DNA溶液的觀察本實(shí)施例用于為了分析和診斷浸泡的DNA溶液的觀察。與總長(zhǎng)度159微米的觀察窗相應(yīng)的圖15A通過(guò)干涉相襯和浸泡獲得。溶液是小鼠腦的DNA溶液并且部件是15號(hào)(圖2B)。
DNA在從CVD(化學(xué)氣相沉積)沉積獲得的氧化釔上的吸附是自發(fā)的。該DNA在溶液中與尺寸從幾納米到幾微米的大量生物對(duì)象締合。DNA分子吸附到表面上揭示了這些締合，其作為與其中最小具有幾納米直徑、表現(xiàn)為球形的物體締合的纖絲出現(xiàn)。
在溶液中的締合和以吸附溶液顯現(xiàn)是可以使用所述部件實(shí)現(xiàn)的診斷方法的一個(gè)實(shí)例。
在培養(yǎng)幾小時(shí)后獲得相同系統(tǒng)的圖15B，并且表現(xiàn)出初始溶液中所含的表面活性劑與吸附分子某些區(qū)域的締合?？梢酝ㄟ^(guò)機(jī)械攪拌或水動(dòng)力流動(dòng)加速的布朗擴(kuò)散機(jī)理控制這些締合的動(dòng)力學(xué)。
本實(shí)施例表明了在部件和溶液或多種溶液的界面中基于物理化學(xué)締合進(jìn)行試驗(yàn)的可能性。
實(shí)施例16染色體的檢查和識(shí)別、染色體的直接診斷。
本實(shí)施例顯示了根據(jù)本發(fā)明的方法應(yīng)用于染色體的分析。圖16的圖像具有100微米的長(zhǎng)度。左邊的圖像通過(guò)在交叉偏振器和檢偏振器之間觀察樣品獲得，并且左邊的圖像通過(guò)Nomarski微分干涉對(duì)比獲得。
在圖16中可見(jiàn)的兩個(gè)主要物體是解開(kāi)的可能取自有絲分裂中前期階段細(xì)胞的染色體。
根據(jù)本發(fā)明的分析方法的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是因?yàn)榱⒓淳妥R(shí)別出從各種細(xì)胞中提出的物體，所以它不需要阻斷特定的有絲分裂階段。
通過(guò)觀察無(wú)標(biāo)記下出現(xiàn)的有色帶可以例如為了診斷而進(jìn)行直接分析，并因此不會(huì)破壞物體。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是少量的細(xì)胞足以進(jìn)行這種觀察。
另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是不需要用過(guò)濾、阻斷或者復(fù)制過(guò)程。已經(jīng)證實(shí)了有色帶和通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)記過(guò)程獲得的帶之間的正確對(duì)應(yīng)。染色體是人的染色體。照明燈是氙燈。左邊的圖像(圖16)清楚地表現(xiàn)出有色帶(bandescolorées)并且右邊的圖像表現(xiàn)出兩條染色體鏈和物體形狀的碎片級(jí)的著絲點(diǎn)。
實(shí)施例17立體標(biāo)記物的可視化通過(guò)微分干涉對(duì)比獲得的圖17的圖像具有15微米長(zhǎng)，并且顯示了大量從溶液中沉積在7號(hào)部件(圖2B)上的膠體金球，其大部分具有20微米的直徑。
通過(guò)沉積蒸氣相的HDMS使部件成為疏水的，這就允許通過(guò)在Pasteur移液管的輔助下液滴在表面上的移動(dòng)，良好地分散沉積的懸浮液，這種技術(shù)與我們實(shí)施的梳理(combing)是相似的。
在本方法中，與載體平行的液滴的速度在每秒鐘1毫米的量級(jí)。該實(shí)驗(yàn)表明了所述分析方法能夠見(jiàn)到非常小尺寸的立體標(biāo)記物。使用相同的部件，按照相同的方法甚至可以看到小10倍的標(biāo)記物。
實(shí)施例18表面親和力性質(zhì)的重要性分別具有200微米(左)和100微米(右)長(zhǎng)度的圖18A的兩個(gè)圖像在7號(hào)部件(根據(jù)圖2B)(左圖)和通過(guò)硅烷化改性的7號(hào)部件(右圖)上顯示了表面親和力對(duì)陽(yáng)離子表面活性單層(0.1％的SDS)結(jié)構(gòu)的影響。
通過(guò)從在蒸餾水中高度稀釋的溶液的蒸發(fā)來(lái)沉積表面活性劑。當(dāng)表面上疏水(左圖)時(shí)，層是規(guī)則的，但是其中具有孔洞(左上的單層)或者沒(méi)有孔洞(右下的三層)，表明了同液態(tài)一樣分子的無(wú)序狀態(tài)。
當(dāng)表面是親水的(右圖)時(shí)，層形成表現(xiàn)出結(jié)晶有序的帶面的疇。在例如HAC(5％的十六烷基三甲基氯化銨)的陰離子表面活性劑下可以觀察到相似的行為。
作為實(shí)例，在相同條件下獲得的18B左圖表現(xiàn)出在親水部件上包含晶形結(jié)構(gòu)。
但是，我們此處處于中間的情況，如在相同條件下獲得的18B右圖中所示，層內(nèi)的分子序態(tài)在幾個(gè)層次上與雙層的全部規(guī)則的結(jié)構(gòu)是相容的。
實(shí)施例19磷脂雙層。
153微米長(zhǎng)的圖19顯示了在氧氣下的紫外線照射后16號(hào)部件(圖2B)上的磷脂雙層。
通過(guò)沉積非常少量的DPCC脂質(zhì)體溶液—參考磷脂—來(lái)獲得雙層。通過(guò)在浸在溶液中的100微米直徑的手動(dòng)點(diǎn)樣器和部件之間直接接觸(均是固體和液體)進(jìn)行沉積。
然后，通過(guò)干涉相襯在水中進(jìn)行觀察。觀察表明存在非常規(guī)則的在水中非常穩(wěn)定的雙層(除了左上面外)。這種雙層可以構(gòu)成蛋白質(zhì)生物芯片的點(diǎn)。
所述沉積技術(shù)與使用自動(dòng)點(diǎn)樣器也是兼容的，并且雙層可以容納前面通過(guò)在DPPC溶液中混合引入的各種受體，然后受體結(jié)合在脂質(zhì)雙層中。對(duì)于每個(gè)斑點(diǎn)可以使用不同的溶液，包含在使用生物芯片后測(cè)定的受體。
實(shí)施例20脂質(zhì)體懸浮液的表征和檢查脂質(zhì)體是膜為磷脂雙層的囊泡(囊)。它們用于靶向化妝品和藥物領(lǐng)域的活性產(chǎn)物，當(dāng)與靶接觸時(shí)囊打開(kāi)。
研究并檢測(cè)它們?cè)谂c靶接觸時(shí)的行為是重要的，其特征在于它的表面性質(zhì)、脂質(zhì)體和靶間的接觸發(fā)生在其表面上。
本發(fā)明允許這種研究和這種檢查。然后，部件的表面性質(zhì)必須重現(xiàn)靶的表面性質(zhì)。
表征脂質(zhì)體尺寸分布也是重要的，因?yàn)樗茈S著時(shí)間和儲(chǔ)存條件變化。
為此，通過(guò)調(diào)節(jié)其表面性質(zhì)可以調(diào)節(jié)脂質(zhì)體和部件表面之間的相互作用。
有利的相互作用導(dǎo)致-或者脂質(zhì)體在表面上破裂，每個(gè)脂質(zhì)體變成可以是雙層或者單層的小坑(flaque)。當(dāng)脂質(zhì)體的直徑d略小于觀察系統(tǒng)的分辨率r時(shí)這是特別有用的，因?yàn)樾】?盤(pán)狀物)的直徑是脂質(zhì)體(球)的兩倍。
對(duì)于d＞r/2，小坑消散；-或者在表面上形成半脂質(zhì)體。每個(gè)脂質(zhì)體在干涉相襯中作為光強(qiáng)和/或顏色與其直徑有關(guān)的點(diǎn)出現(xiàn)。相同的情況適用于直徑小于r/2的“小坑”。
然后，與校正系統(tǒng)的比較使之可以容易地表征分布。在這種應(yīng)用中，對(duì)于脂質(zhì)體與整體相同的表面的相互作用，表面性質(zhì)必須是非常均勻的。
圖20A具有150微米的長(zhǎng)度。通過(guò)在浸泡中借助干涉相襯(interference contrast)來(lái)進(jìn)行觀察。未知特性的脂質(zhì)體是來(lái)自化妝品工業(yè)的物體。脂質(zhì)體以半脂質(zhì)體的形式自發(fā)吸附在表面非常均勻的部件上，即半球留存在表面上。該物體在表面上的接觸角是不變的并且非常接近90°。發(fā)光點(diǎn)相應(yīng)于直徑50納米的物體。
圖20B放大大約10倍表現(xiàn)出脂質(zhì)體的尺寸怎樣影響其外觀。直徑幾乎不小于100納米的球作為表觀直徑與所用顯微鏡的分辨率可比的(也就是說(shuō)大約300納米的)非常亮的斑點(diǎn)出現(xiàn)。大量更小的、直徑大約10納米的另一種物體呈現(xiàn)出直徑與前面斑點(diǎn)可比的斑點(diǎn)外觀，但是亮度低得多。因此，懸浮液基本上是雙分散的。
該部件允許在物體的尺寸和其外觀(校準(zhǔn))之間建立功能上的聯(lián)系，然后跟蹤溶液中物體分布隨著例如儲(chǔ)存條件和時(shí)間的變化。這種應(yīng)用是非常有利的，因?yàn)樗试S直接、容易地實(shí)現(xiàn)單個(gè)觀察物體的表征，而基于光分布(散射計(jì))的現(xiàn)有技術(shù)只能提供整體的平均量。
這種研究、表征和檢測(cè)的方法也適用于泡沫。相同的方法適用于乳液、微乳液、膠束、管狀物、微管和表面活性劑的任意自組裝結(jié)構(gòu)(例如嵌段共聚物)。
實(shí)施例21分析位于液體表面上或附近、或者兩種液體界面(其中一層或多層由所述液體組成)處的物體的方法。
通過(guò)在圖21中舉例說(shuō)明的裝配中所使用的根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)部件，觀察位于液體表面上或附近的層或物體(Langmuir層、吸附在液體/空氣界面上的組分)并且跟蹤這些層或這些物體與外來(lái)試劑的相互作用。
通過(guò)下面的裝置可以調(diào)節(jié)厚度e。Langmuir層級(jí)的機(jī)械或壓電裝置或者變通方案使之可以將光學(xué)部件以一納米級(jí)的精度放在一個(gè)位置h中。
膜厚e來(lái)自分離壓力和重力間的平衡。通過(guò)h的調(diào)節(jié)可以在幾納米級(jí)的精度下調(diào)節(jié)e，從而獲得最大的襯度(contrast)。
根據(jù)相似的原理，可以使用在水表面上的油膜，并且調(diào)節(jié)所述膜的厚度來(lái)獲得最大襯度。還可以使用其它不可混溶的液體組對(duì)。
權(quán)利要求
1.用于觀察樣品的光學(xué)部件，其包括基底和至少一層預(yù)定厚度的復(fù)合折射率層，該層經(jīng)設(shè)計(jì)以使得當(dāng)在偏振消光條件下通過(guò)在法向入射周?chē)鷷?huì)聚的非相干光反射來(lái)觀察它時(shí)，對(duì)光路變化、起伏(reliefs)、納米級(jí)厚度和直徑表現(xiàn)出高的強(qiáng)度或色彩反差，其特征在于上折射率層具有特定表面性質(zhì)，使之對(duì)樣品的至少一個(gè)特征提供選擇性親和力(affinity)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的用于觀察樣品的光學(xué)部件，其特征在于沿著有用的光路放置在光學(xué)部件任一側(cè)上的交叉的偏振器和檢偏振器之間觀察樣品。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的用于觀察樣品的光學(xué)部件，其特征在于在微分干涉對(duì)比下觀察樣品。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的用于觀察樣品的光學(xué)部件，其特征在于所述表面性質(zhì)具有根據(jù)部件表面上的坐標(biāo)改變的親和力特征。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的用于觀察樣品的光學(xué)部件，其特征在于所述部件的光學(xué)特征根據(jù)部件表面上所考慮的區(qū)域坐標(biāo)而改變。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5的用于觀察樣品的光學(xué)部件，其特征在于所述部件光學(xué)特征的變化和表面性質(zhì)的變化是相關(guān)的。
7.根據(jù)權(quán)利要求4-6至少一項(xiàng)的用于觀察樣品的光學(xué)部件，其特征在于所述變化沿著光學(xué)部件至少一個(gè)方向形成梯度。
8.根據(jù)權(quán)利要求4-6至少一項(xiàng)的用于觀察樣品的光學(xué)部件，其特征在于所述變化是突然的，因而在表面上清楚地劃出單獨(dú)的疇界。
9.根據(jù)權(quán)利要求4-8至少一項(xiàng)的用于觀察樣品的光學(xué)部件，其特征在于所述變化構(gòu)成均勻的表面鋪設(shè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求4-9至少一項(xiàng)的用于觀察樣品的光學(xué)部件，其特征在于所述變化構(gòu)成矩陣網(wǎng)絡(luò)。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的用于觀察樣品的光學(xué)部件，其特征在于所述部件還具有使之能識(shí)別并定位特定區(qū)域的可見(jiàn)標(biāo)記。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的用于觀察樣品的光學(xué)部件，其特征在于所述表面性質(zhì)是上折射率層的天然性質(zhì)。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的用于觀察樣品的光學(xué)部件，其特征在于通過(guò)部件與折射率層表面借助共價(jià)化學(xué)接枝發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或者通過(guò)所有荷電分子或大分子對(duì)象如聚電解質(zhì)、電解質(zhì)、蛋白質(zhì)、樹(shù)枝狀聚合物的靜電接枝，而在一個(gè)或以上步驟中獲得所述表面性質(zhì)。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的用于觀察樣品的光學(xué)部件，其特征在于通過(guò)對(duì)折射率層的物理修飾來(lái)獲得所述表面性質(zhì)，例如通過(guò)施用成束顆粒或者電磁波束；機(jī)械、聲學(xué)、熱、電或磁作用；腐蝕；選擇性沉積；等離子體處理；金屬化；壓力變化；施用液體噴射；沉積墨水、煙塵、粉末、液態(tài)形式的層；固體接觸。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的用于觀察樣品的光學(xué)部件，其特征在于通過(guò)在氣相、液相或固相中對(duì)折射率層的物理-化學(xué)修飾，例如充氣、放氣、溶解、聚合、吸附、潤(rùn)濕、毛細(xì)現(xiàn)象、冷凝、靜電效應(yīng)、蒸發(fā)、結(jié)晶、沉積、電沉積、電化學(xué)、電聚合、分層、自組裝、浸涂、旋涂、微接觸印刷、Langmuir-Blodgett轉(zhuǎn)移，在一個(gè)或以上步驟中組合這些修飾獲得所述表面性質(zhì)。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的用于觀察樣品的光學(xué)部件，其特征在于所述表面性質(zhì)包括溫度變化或者源于施加到樣品上的溫度變化。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的用于觀察樣品的光學(xué)部件，其特征在于所述表面性質(zhì)包括或源于借助相鄰光束的照明。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的用于觀察樣品的光學(xué)部件，其特征在于所述表面性質(zhì)包括壓力變化或者源于施加到樣品上的壓力變化。
19.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的用于觀察樣品的光學(xué)部件，其特征在于所述表面性質(zhì)包括表面化學(xué)特性、表面組成、表面粗糙度、表面高度、反射系數(shù)、如電磁、靜電、ζ電勢(shì)、電荷密度、可變靜電電荷價(jià)的表面勢(shì)、液體靜壓、滲透壓、線性或非線性極化率(極化度、光吸收系數(shù)、磁化率、磁導(dǎo)率、介電系數(shù)、拉曼極化率、旋光本領(lǐng)、熱傳導(dǎo)、電導(dǎo)、光學(xué)指數(shù)等)、流密度(電、熱、離子、水動(dòng)力等)的變化，或者包括這些性質(zhì)中任一個(gè)的各向異性。
20.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的用于觀察樣品的光學(xué)部件，其特征在于對(duì)于所有或者部分觀察通過(guò)對(duì)樣品施加外場(chǎng)，包括熱、發(fā)光、電、磁、電磁、水動(dòng)力場(chǎng)、空氣動(dòng)力場(chǎng)和暴露于射束或特定環(huán)境下來(lái)獲得所述表面性質(zhì)。
21.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的用于觀察樣品的光學(xué)部件，其特征在于通過(guò)如下方法添加生物活性層或者對(duì)折射率層或在折射率層上進(jìn)行生物或生物化學(xué)修飾來(lái)獲得所述表面性質(zhì)使用吸附固定，接枝或沉積單層、雙層或多層形式的膜結(jié)構(gòu)、純的或者載有膜對(duì)象；通過(guò)破裂細(xì)胞膜的囊或脂質(zhì)體或取出物；通過(guò)固定生物大分子；通過(guò)直接固定蛋白質(zhì)或者接枝膜amphipol-蛋白質(zhì)絡(luò)合物；通過(guò)固定配體；通過(guò)固定抗體或抗原；通過(guò)固定細(xì)胞；通過(guò)細(xì)胞溶解或者細(xì)胞粘附；通過(guò)固定源于細(xì)胞破壞的細(xì)胞組分；通過(guò)全部以填塞狀態(tài)固定染色質(zhì)和染色體；通過(guò)直接固定染色體；通過(guò)固定DNA或RNA；通過(guò)分子梳或通過(guò)接枝或通過(guò)培養(yǎng)；通過(guò)固定病毒或細(xì)菌；通過(guò)固定抗病毒劑或抗菌劑；通過(guò)在先前固定的雙層上固定膜受體；通過(guò)固定多糖；通過(guò)固定細(xì)胞骨架或細(xì)胞骨架元素；通過(guò)固定微管、微管蛋白或者肌球蛋白；通過(guò)固定植物細(xì)胞纖維；通過(guò)固定殼多糖；通過(guò)固定殼聚糖纖維、纖維素纖維；以及通過(guò)這些各種固定方法的任意組合。
22.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的用于觀察樣品的光學(xué)部件，其特征在于通過(guò)沉積一層生物活性聚合物，如polyoside、多熔素、聚吡咯、聚二甲基硅氧烷、聚乙二醇來(lái)獲得所述表面性質(zhì)。
23.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的用于觀察樣品的光學(xué)部件，其特征在于通過(guò)各種物理、化學(xué)、物理化學(xué)、生物化學(xué)、生物學(xué)操作的任意組合來(lái)獲得所述表面性質(zhì)。
24.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的用于觀察樣品的光學(xué)部件，其特征在于所述表面性質(zhì)賦予分子間相互作用的選擇性性質(zhì)。
25.根據(jù)權(quán)利要求23的用于觀察樣品的光學(xué)部件，其特征在于所述選擇性性質(zhì)能夠選擇性地和/或優(yōu)選地固定和/或識(shí)別所關(guān)心的對(duì)象或預(yù)定的對(duì)象，例如蛋白質(zhì)類(lèi)、肽類(lèi)、氨基酸類(lèi)、抗體類(lèi)、抗原類(lèi)、醫(yī)藥類(lèi)、多糖類(lèi)、類(lèi)脂類(lèi)、脂質(zhì)體類(lèi)、囊泡類(lèi)、毒素類(lèi)、代謝產(chǎn)物、合成分子、芳香族分子、纖維類(lèi)、纖絲類(lèi)、DNA分子、RNA分子、染色體、細(xì)胞類(lèi)、細(xì)胞提取物、細(xì)菌、病毒、生物芯片的柱形突起、所述柱形突起的真和假雜交體、所述柱形突起的環(huán)境，所述環(huán)境的真和假雜交體、膠束結(jié)構(gòu)、顯微操縱組分、微流體組分、有機(jī)絡(luò)合物、無(wú)機(jī)絡(luò)合物、有機(jī)-無(wú)機(jī)絡(luò)合物、變形蟲(chóng)、熒光標(biāo)記物、立體標(biāo)記物、聚集體、團(tuán)簇、冷凝物、冷凝液滴、膠體、膠體顆粒、金屬絡(luò)合物、污染劑、粉末、煙塵、氣體、石棉纖維、納米管、納米線、納米顆粒、樹(shù)枝狀高分子、量子點(diǎn)、粘土、葉(leaves)、有機(jī)物蒸氣、沸石(zeoliths)、鹽、帶電顆粒、對(duì)離子、溶液、表面活性劑、催化劑、化學(xué)反應(yīng)殘留物、沉淀、晶體，特別是兩維晶體、蛋白質(zhì)晶體和兩維蛋白質(zhì)晶體、脂類(lèi)晶體、無(wú)機(jī)晶體、脂肪晶體、糖晶體、高分子晶體、鹽晶體或者這些不同對(duì)象的任意組合。
26.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的用于觀察樣品的光學(xué)部件，其特征在于所述部件與觀察樣品的聯(lián)合構(gòu)成與使用如下技術(shù)示蹤樣品相結(jié)合的一種選擇或元件所述技術(shù)如放射性標(biāo)記、光譜學(xué)、拉曼光譜學(xué)、紅外線、紫外線或者可見(jiàn)光譜學(xué)、熒光、酶標(biāo)記、質(zhì)譜學(xué)、壓電檢波器、測(cè)量電流的檢波器、表面聲波檢波器、表面等離子體振子共振、輪廓測(cè)定法、掃描探針顯微術(shù)、原子力顯微術(shù)、橢圓偏光法。
27.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的用于觀察樣品的光學(xué)部件，其特征在于將其固定到陪替氏培養(yǎng)皿的底部上。
28.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的用于觀察樣品的光學(xué)部件，其特征在于所述基底構(gòu)成陪替氏培養(yǎng)皿的底部。
29.使用根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的光學(xué)部件的樣品分析方法，其特征在于該方法包括至少一個(gè)使要研究的樣品與所述部件的選擇性親和力表面接觸的步驟；以及至少一個(gè)用包含在法向入射周?chē)鷷?huì)聚的非相干光源的設(shè)備以及允許在偏振光下和消光條件下觀察樣品的系統(tǒng)，直接、實(shí)時(shí)觀察如此制備的部件的步驟；并且任選地包括存儲(chǔ)如此觀察的圖像的步驟。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的樣品分析方法，其特征在于該方法包括由沿著有用的光路放在所述光學(xué)部件任一側(cè)上的交叉偏振器和檢偏振器組成的系統(tǒng)。
31.根據(jù)權(quán)利要求29的樣品分析方法，其特征在于所述設(shè)備包括例如Wollaston雙棱鏡或Nomarski裝置的偏振分離裝置并且在微分干涉對(duì)比下觀察樣品。
32.根據(jù)權(quán)利要求29的樣品分析方法，其特征在于所述設(shè)備包括多色光源。
33.根據(jù)權(quán)利要求29的樣品分析方法，其特征在于所述設(shè)備包括單色光源。
34.根據(jù)權(quán)利要求29的樣品分析方法，其特征在于所述設(shè)備包括可見(jiàn)光源。
35.根據(jù)權(quán)利要求29的樣品分析方法，其特征在于所述設(shè)備包括部分可見(jiàn)光源。
36.根據(jù)權(quán)利要求29的樣品分析方法，其特征在于所述設(shè)備包括不可見(jiàn)光源。
37.根據(jù)權(quán)利要求29的樣品分析方法，其特征在于所述方法包括使用在部件上可見(jiàn)的標(biāo)記物識(shí)別圖像特定區(qū)域的步驟。
38.根據(jù)權(quán)利要求29的樣品分析方法，其特征在于所述方法包括沿著表面根據(jù)時(shí)間和/或位置分析圖像顏色和/或強(qiáng)度并且將這些值與預(yù)定值比較的步驟。
39.根據(jù)權(quán)利要求29的樣品分析方法，其特征在于所述方法包括分析圖像特征、根據(jù)亮度的閾值和/或根據(jù)沿表面的位置對(duì)超過(guò)所述亮度閾值的元件的位置和強(qiáng)度的測(cè)量過(guò)濾圖像。
40.根據(jù)權(quán)利要求39的樣品分析方法，其特征在于所述方法包括對(duì)于光譜中存在的所有波長(zhǎng)根據(jù)圖像每個(gè)點(diǎn)或部分分析波長(zhǎng)強(qiáng)度曲線。
41.根據(jù)權(quán)利要求39的樣品分析方法，其特征在于所述方法包括分析單色圖像的強(qiáng)度或者彩色圖像的過(guò)濾或者單色投影。
42.根據(jù)權(quán)利要求39的樣品分析方法，其特征在于所述方法包括在相同的觀察條件下與那些特征已知的參考樣品比較沿著表面根據(jù)時(shí)間和/或位置的圖像顏色和/或強(qiáng)度。
43.根據(jù)權(quán)利要求29-42任一項(xiàng)的樣品分析方法，其特征在于通過(guò)蒸發(fā)樣品建立全部或部分接觸。
44.根據(jù)權(quán)利要求29-42任一項(xiàng)的樣品分析方法，其特征在于通過(guò)在液相中浸泡建立全部或部分接觸。
45.根據(jù)權(quán)利要求44的樣品分析方法，其特征在于通過(guò)汽提建立全部或部分接觸。
46.根據(jù)權(quán)利要求44的樣品分析方法，其特征在于所述接觸的建立包括至少一個(gè)漂洗步驟。
47.根據(jù)權(quán)利要求44的樣品分析方法，其特征在于所述接觸的建立包括至少一個(gè)培養(yǎng)步驟。
48.根據(jù)權(quán)利要求29-42任一項(xiàng)的樣品分析方法，其特征在于所述接觸的建立還包括干燥步驟。
49.根據(jù)權(quán)利要求29-42任一項(xiàng)的樣品分析方法，其特征在于通過(guò)固體接觸建立全部或部分接觸。
50.根據(jù)權(quán)利要求49的樣品分析方法，其特征在于通過(guò)接觸印刷建立全部或部分接觸。
51.根據(jù)權(quán)利要求29-42任一項(xiàng)的樣品分析方法，其特征在于所述方法包括一個(gè)或多個(gè)制備樣品的步驟和/或培養(yǎng)步驟和/或浸泡步驟和/或漂洗步驟和/或干燥步驟，接著是干觀察步驟。
52.根據(jù)權(quán)利要求29-42任一項(xiàng)的樣品分析方法，其特征在于所述方法包括通過(guò)使用立體標(biāo)記物代替熒光標(biāo)記物檢測(cè)和/或識(shí)別和/或分析的步驟，隨后將所述標(biāo)記物連接到能夠提供識(shí)別功能的對(duì)象上。
53.根據(jù)權(quán)利要求52的樣品分析方法，其特征在于這些立體標(biāo)記物的直徑小于100納米并且優(yōu)選小于50納米。
54.根據(jù)權(quán)利要求29-42任一項(xiàng)的樣品分析方法，其特征在于所述部件與觀察樣品的聯(lián)合構(gòu)成與使用如下技術(shù)示蹤樣品相結(jié)合的一種選擇或元件所述技術(shù)如放射性標(biāo)記、光譜學(xué)、拉曼光譜學(xué)、紅外線、紫外線或者可見(jiàn)光譜學(xué)、熒光、酶標(biāo)記、質(zhì)譜學(xué)、壓電檢波器、測(cè)量電流的檢波器、表面聲波檢波器、表面等離子體振子共振、輪廓測(cè)定法、掃描探針顯微術(shù)、原子力顯微術(shù)、橢圓偏光法。
55.根據(jù)權(quán)利要求29-42任一項(xiàng)的樣品分析方法，其特征在于對(duì)于使用較大的立體標(biāo)記物或者那些具有強(qiáng)加特性的樣品的示蹤，所述部件與觀察樣品的聯(lián)合構(gòu)成一種選擇。
56.根據(jù)權(quán)利要求29-42任一項(xiàng)的樣品分析方法，其特征在于對(duì)于使用較大的立體標(biāo)記物的樣品的示蹤，包含立體標(biāo)記物的靶和所觀察樣品的相互作用構(gòu)成一種選擇。
57.根據(jù)權(quán)利要求29-42任一項(xiàng)的樣品分析方法，其特征在于所述方法包括選擇性地和/或優(yōu)選地固定和/或識(shí)別所關(guān)心的對(duì)象或預(yù)定的對(duì)象，例如蛋白質(zhì)類(lèi)、肽類(lèi)、氨基酸類(lèi)、抗體類(lèi)、抗原類(lèi)、醫(yī)藥類(lèi)、多糖類(lèi)、類(lèi)脂類(lèi)、脂質(zhì)體類(lèi)、囊泡類(lèi)、毒素類(lèi)、代謝產(chǎn)物、合成分子、芳香族分子、纖維類(lèi)、纖絲類(lèi)、DNA分子、RNA分子、染色體、細(xì)胞類(lèi)、細(xì)胞提取物、細(xì)菌、病毒、生物芯片的柱形突起、所述柱形突起的真和假雜交體、所述柱形突起的環(huán)境，所述環(huán)境的真和假雜交體、膠束結(jié)構(gòu)、顯微操縱組分、微流體組分、有機(jī)絡(luò)合物、無(wú)機(jī)絡(luò)合物、有機(jī)-無(wú)機(jī)絡(luò)合物、變形蟲(chóng)、熒光標(biāo)記物、立體標(biāo)記物、聚集體、團(tuán)簇、冷凝物、冷凝液滴、膠體、膠體顆粒、金屬絡(luò)合物、污染劑、粉末、煙塵、氣體、石棉纖維、納米管、納米線、納米顆粒、樹(shù)枝狀高分子、量子點(diǎn)、粘土、葉、有機(jī)物蒸氣、沸石、鹽、帶電顆粒、對(duì)離子、溶液、表面活性劑、催化劑、化學(xué)反應(yīng)殘留物、沉淀、晶體，特別是兩維晶體、蛋白質(zhì)晶體和兩維蛋白質(zhì)晶體、脂類(lèi)晶體、無(wú)機(jī)晶體、脂肪晶體、糖晶體、高分子晶體、鹽晶體或者這些不同對(duì)象的任意組合。
58.根據(jù)權(quán)利要求29-42任一項(xiàng)的樣品分析方法，其特征在于所述方法包括對(duì)與放在表面上或其附近的單鏈或雙鏈DNA分子締合的任意類(lèi)型對(duì)象進(jìn)行光學(xué)檢測(cè)的步驟。
59.根據(jù)權(quán)利要求29-42任一項(xiàng)的樣品分析方法，其特征在于所述方法包括在屬于物理、化學(xué)、物理化學(xué)或者生物學(xué)對(duì)象的位置上形成納米級(jí)或微米級(jí)團(tuán)簇的步驟，接著是檢測(cè)和/或觀察這些結(jié)構(gòu)的步驟。
60.根據(jù)權(quán)利要求59的樣品分析方法，其特征在于所述方法涉及其形成與培養(yǎng)、汽提、漂洗和/或干燥處理有關(guān)的鹽的團(tuán)簇。
61.根據(jù)權(quán)利要求59的樣品分析方法，其特征在于所述方法涉及如下物質(zhì)的團(tuán)簇雜質(zhì)；或者例如蛋白質(zhì)或其它大分子的生物學(xué)試劑；或者例如團(tuán)簇的物理試劑；或者例如反應(yīng)物或反應(yīng)產(chǎn)物的化學(xué)試劑或者雜質(zhì)；或者諸如沉淀物或混合物組分的物理化學(xué)試劑，優(yōu)選其被吸收；或者由輔助立體物組成的靶，所述輔助立體物例如是金屬或塑料、由乳液制成的球、與例如單鏈或雙鏈DNA分子或抗體或抗原或蛋白質(zhì)或共聚物的配體結(jié)合的金或硅。
62.根據(jù)權(quán)利要求59的樣品分析方法，其特征在于所述形成物理化學(xué)團(tuán)簇的步驟是與其蒸氣接觸自發(fā)形成液滴的步驟。
63.根據(jù)權(quán)利要求59的樣品分析方法，其特征在于所述形成物理化學(xué)團(tuán)簇的步驟是在樣品或者部分樣品，例如碳納米管、DNA分子、生物有機(jī)體、染色體或蛋白質(zhì)的親水位置上形成水滴的步驟。
64.根據(jù)權(quán)利要求29-63任一項(xiàng)的樣品分析方法，其特征在于沿著光路將包含樣品的光學(xué)部件放在包含偏振器的第一光學(xué)系統(tǒng)和第二光學(xué)系統(tǒng)之間，所述第二光學(xué)系統(tǒng)包含放在由所述部件反射的光束的消光位置處的檢偏振器。
65.根據(jù)權(quán)利要求29-63任一項(xiàng)的樣品分析方法，其特征在于沿著光路將包含樣品的光學(xué)部件放在第一光學(xué)系統(tǒng)和第二光學(xué)系統(tǒng)之間，所述第一光學(xué)系統(tǒng)包含偏振器和四分之一波長(zhǎng)板，所述第二光學(xué)系統(tǒng)包含相同四分之一波長(zhǎng)板和檢偏振器。
66.根據(jù)權(quán)利要求29-63任一項(xiàng)的樣品分析方法，其特征在于沿著光路將包含樣品的光學(xué)部件放在第一光學(xué)系統(tǒng)和第二光學(xué)系統(tǒng)之間，所述第一光學(xué)系統(tǒng)包含偏振器和例如Wollaston雙棱鏡的偏振分離元件，所述第二光學(xué)系統(tǒng)包含相同偏振分離元件和檢偏振器。
67.根據(jù)權(quán)利要求29-63任一項(xiàng)的樣品分析方法，其特征在于沿著光路將包含樣品的光學(xué)部件放在包含偏振器、雙棱鏡和補(bǔ)償器第一光學(xué)系統(tǒng)和包含補(bǔ)償器、雙棱鏡和檢偏振器的第二光學(xué)系統(tǒng)之間。
68.根據(jù)權(quán)利要求66或67任一項(xiàng)的樣品分析方法，其特征在于至少一種所述光學(xué)系統(tǒng)還包含四分之一波長(zhǎng)板。
69.根據(jù)權(quán)利要求29-68任一項(xiàng)的樣品分析方法，其特征在于所述第二光學(xué)系統(tǒng)的檢偏振器和所述第一光學(xué)系統(tǒng)的偏振器構(gòu)成一個(gè)部件。
70.根據(jù)權(quán)利要求29-68任一項(xiàng)的樣品分析方法，其特征在于通過(guò)半反射裝置獲得沿著光路在所述兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)之間的分離。
71.根據(jù)權(quán)利要求70的樣品分析方法，其特征在于所述分離沿著光路位于所述第一系統(tǒng)的偏振器之后。
72.根據(jù)權(quán)利要求70的樣品分析方法，其特征在于所述分離沿著光路位于所述第一系統(tǒng)的偏振器之前，然后所述檢偏振器和偏振器只形成一個(gè)部件。
73.根據(jù)權(quán)利要求29的樣品分析方法，其特征在于所述觀察樣品的設(shè)備包含透鏡。
74.根據(jù)權(quán)利要求29-68任一項(xiàng)的樣品分析方法，其特征在于通過(guò)在上表面上反射觀察包含樣品的光學(xué)部件(顯微鏡正置)。
75.根據(jù)權(quán)利要求29-68任一項(xiàng)的樣品分析方法，其特征在于通過(guò)在下表面上反射觀察包含樣品的光學(xué)部件(顯微鏡倒置)。
76.包括觀察裝置和含有要分析樣品的光學(xué)部件的樣品分析方法，其特征在于所述光學(xué)部件由基底和至少一層預(yù)定厚度的復(fù)合折射率層組成，該層經(jīng)設(shè)計(jì)以使得當(dāng)在偏振消光條件下通過(guò)在法向入射周?chē)鷷?huì)聚的非相干光反射來(lái)觀察它時(shí)，對(duì)納米級(jí)厚度表現(xiàn)出高的強(qiáng)度或色彩反差，所述上折射率層具有特定表面性質(zhì)，使之對(duì)樣品的至少一個(gè)特征提供選擇性親和力。
77.根據(jù)權(quán)利要求76的樣品分析方法，其特征在于所述方法包括微分干涉對(duì)比裝置。
78.根據(jù)權(quán)利要求76的樣品分析方法，其特征在于所述觀察裝置包括多色或單色光源。
79.根據(jù)權(quán)利要求76的樣品分析方法，其特征在于所述觀察裝置還包括沿著表面根據(jù)時(shí)間和/或位置分析圖像顏色和/或強(qiáng)度并且將這些值與預(yù)定值比較的裝置。
80.根據(jù)權(quán)利要求76的樣品分析方法，其特征在于所述觀察裝置還包括分析圖像特征、根據(jù)亮度的閾值和/或根據(jù)沿表面的位置對(duì)超過(guò)所述亮度閾值的元件的位置和強(qiáng)度的測(cè)量過(guò)濾圖像的裝置。
81.根據(jù)權(quán)利要求76的樣品分析方法，其特征在于所述觀察裝置還包括對(duì)于光譜中存在的所有波長(zhǎng)根據(jù)圖像每個(gè)點(diǎn)或部分分析波長(zhǎng)強(qiáng)度曲線的裝置。
82.根據(jù)權(quán)利要求76的樣品分析方法，其特征在于所述觀察裝置還包括分析單色圖像的強(qiáng)度或者過(guò)濾或者單色投影彩色圖像的裝置。
83.根據(jù)權(quán)利要求76的樣品分析方法，其特征在于所述觀察裝置還包括在相同的觀察條件下與那些特征已知的參考樣品比較沿著表面根據(jù)時(shí)間和/或位置的圖像顏色和/或強(qiáng)度的裝置。
84.根據(jù)權(quán)利要求76的樣品分析方法，其特征在于所述方法還包括至少一種設(shè)計(jì)來(lái)制備樣品的試劑以便將其與選擇性親和力表面接觸。
85.根據(jù)權(quán)利要求76的樣品分析方法，其特征在于所述方法包括含有所述偏振器的第一光學(xué)系統(tǒng)和含有所述檢偏振器的第二光學(xué)系統(tǒng)。
86.根據(jù)權(quán)利要求76的樣品分析方法，其特征在于所述方法包括含有所述偏振器的第一光學(xué)系統(tǒng)和含有所述檢偏振器的第二光學(xué)系統(tǒng)，每個(gè)所述光學(xué)系統(tǒng)還包含雙棱鏡。
87.根據(jù)權(quán)利要求76的樣品分析方法，其特征在于所述方法包括含有所述偏振器的第一光學(xué)系統(tǒng)和含有所述檢偏振器的第二光學(xué)系統(tǒng)，至少一個(gè)所述光學(xué)系統(tǒng)還包含補(bǔ)償器。
88.根據(jù)權(quán)利要求76的樣品分析方法，其特征在于所述方法包括含有所述偏振器的第一光學(xué)系統(tǒng)和含有所述檢偏振器的第二光學(xué)系統(tǒng)，至少一個(gè)所述光學(xué)系統(tǒng)還包含λ/4板。
89.根據(jù)權(quán)利要求29的方法應(yīng)用于檢測(cè)和篩選容易形成晶體的蛋白質(zhì)、肽、脂質(zhì)和任何其它分子的晶體。
90.根據(jù)權(quán)利要求29的方法應(yīng)用于檢測(cè)和篩選兩維晶體而不是只用于正常的三維晶體。
91.根據(jù)權(quán)利要求29的方法應(yīng)用于研究分子間相互作用。
92.根據(jù)權(quán)利要求29的方法應(yīng)用于顯微操縱可視對(duì)象的技術(shù)。
93.根據(jù)權(quán)利要求29的方法應(yīng)用于讀取和分析具有DNA、RNA、染色體、蛋白質(zhì)、抗原、抗體、細(xì)胞、細(xì)菌、病毒的生物芯片。
94.根據(jù)權(quán)利要求29的方法應(yīng)用于肽分析。
95.根據(jù)權(quán)利要求29的方法應(yīng)用于膜受體多聚化的研究。
96.根據(jù)權(quán)利要求29的方法應(yīng)用于軸突運(yùn)輸和神經(jīng)遞質(zhì)釋放的研究。
97.根據(jù)權(quán)利要求29的方法應(yīng)用于檢測(cè)和分析染色體，以使用染色體上顏色或強(qiáng)度的直接可見(jiàn)帶來(lái)進(jìn)行研究或醫(yī)療診斷。
98.根據(jù)權(quán)利要求29的方法應(yīng)用于單個(gè)DNA分子的分析。
99.根據(jù)權(quán)利要求29的方法應(yīng)用于脂質(zhì)體的非破壞性試驗(yàn)。
100.根據(jù)權(quán)利要求29的方法應(yīng)用于乳液和/或懸浮液的非破壞性試驗(yàn)。
101.根據(jù)權(quán)利要求29的方法應(yīng)用于納米管的非破壞性試驗(yàn)。
102.根據(jù)權(quán)利要求29的方法應(yīng)用于煙塵的試驗(yàn)。
103.根據(jù)權(quán)利要求29的方法應(yīng)用于石棉纖維的試驗(yàn)。
104.根據(jù)權(quán)利要求29的方法應(yīng)用于痕量檢測(cè)。
105.根據(jù)權(quán)利要求29的方法應(yīng)用于腐蝕的控制。
106.根據(jù)權(quán)利要求29的方法應(yīng)用于陸地、空氣和水污染的控制。
107.根據(jù)權(quán)利要求29的方法應(yīng)用于測(cè)試水質(zhì)。
108.根據(jù)權(quán)利要求29的方法應(yīng)用于制造氣體、液體、顆粒的傳感器。
109.根據(jù)權(quán)利要求29的方法應(yīng)用于對(duì)固體上的化學(xué)接枝、層、沉積納米級(jí)厚度的各個(gè)階段、Langmuir-Blodgett層的質(zhì)量控制。
110.根據(jù)權(quán)利要求29的方法應(yīng)用于微電子元件、掩模、微電機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)、用于微電子和MEMS結(jié)構(gòu)的載體、記錄介質(zhì)(CD或DVD)、平板篩的質(zhì)量控制和制造。
111.根據(jù)權(quán)利要求29的方法應(yīng)用于跟蹤使用催化劑通過(guò)CVD方法生長(zhǎng)的層和納米管的納米對(duì)象的生長(zhǎng)。
112.根據(jù)權(quán)利要求29的方法應(yīng)用于檢查和完善生物相容性的表面。
113.根據(jù)權(quán)利要求29的方法應(yīng)用于膜、組織、細(xì)胞提取物的診斷。
114.根據(jù)權(quán)利要求29的方法應(yīng)用于聚合物相互作用的研究和識(shí)別。
115.根據(jù)權(quán)利要求29的方法應(yīng)用于雙折射、相分離、優(yōu)先吸附的檢測(cè)。
116.根據(jù)權(quán)利要求29的方法應(yīng)用于構(gòu)筑分子元件。
117.根據(jù)權(quán)利要求29的方法應(yīng)用于細(xì)菌生長(zhǎng)、細(xì)胞生長(zhǎng)的檢測(cè)和跟蹤。
118.根據(jù)權(quán)利要求29的方法應(yīng)用于控制酶處理的各個(gè)步驟。
119.根據(jù)權(quán)利要求29的方法應(yīng)用于控制晶體結(jié)構(gòu)的納米級(jí)生長(zhǎng)。
120.根據(jù)權(quán)利要求29的方法應(yīng)用于在敏感相的制造階段期間和/或使傳感器生效過(guò)程的開(kāi)發(fā)階段期間對(duì)傳感器敏感層的質(zhì)量控制。
121.根據(jù)權(quán)利要求120的方法的應(yīng)用，其特征在于所述傳感器是具有DNA、RNA、染色體、蛋白質(zhì)、抗原、抗體、細(xì)胞、細(xì)菌、病毒的生物芯片。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于觀察樣品的光學(xué)部件，其包括基底和至少一層預(yù)定厚度的復(fù)合折射率層，該層經(jīng)設(shè)計(jì)以使得當(dāng)在偏振消光條件下通過(guò)在法向入射周?chē)鷷?huì)聚的非相干光反射來(lái)觀察它時(shí)，對(duì)光路變化、起伏、納米級(jí)厚度和直徑表現(xiàn)出高的強(qiáng)度或色彩反差。本發(fā)明的特征在于上折射率層具有特定表面性質(zhì)，使之對(duì)樣品的至少一個(gè)特征提供選擇性親和力。本發(fā)明還涉及包括所述部件的分析系統(tǒng)、使用所述部件的分析方法以及所述方法的用途。
文檔編號(hào)G01N21/21GK101031789SQ200580029959
公開(kāi)日2007年9月5日 申請(qǐng)日期2005年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月7日
發(fā)明者多米尼克·奧塞爾 申請(qǐng)人:孔布雷電子公司－Selco