專利名稱：光檢測(cè)芯片和設(shè)置有光檢測(cè)芯片的光檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及一種光檢測(cè)芯片。更具體地，本公開涉及一種光檢測(cè)芯片和設(shè)置有光 檢測(cè)芯片的光檢測(cè)裝置，其用于基因表達(dá)(gene expression)的分析、傳染病的檢查、基因 分析(例如，SNP分析)、蛋白質(zhì)分析以及細(xì)胞分析。
背景技術(shù)：
在包括醫(yī)療服務(wù)、新藥開發(fā)、臨床實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)、食品產(chǎn)業(yè)、農(nóng)業(yè)、工程學(xué)、法醫(yī)學(xué)以 及犯罪鑒定的各種領(lǐng)域中，正在進(jìn)行基因分析、蛋白質(zhì)分析以及細(xì)胞分析的全面研究和開 發(fā)。其中引人注目的是一種“芯片實(shí)驗(yàn)室(lab-on-chip)”的新技術(shù)，該技術(shù)允許在形成于芯 片中的微觀尺度的通道或阱中發(fā)生各種反應(yīng)(用于核酸、蛋白質(zhì)以及細(xì)胞的檢測(cè)和分析)。 現(xiàn)在該技術(shù)引起注意是由于其具有用簡(jiǎn)單方法測(cè)量生物分子的潛在能力。片上實(shí)驗(yàn)室(lab-on-chip)技術(shù)的問題在于，必須在形成于芯片中的微觀尺度的 通路或阱中用極少量的樣本來執(zhí)行混合、反應(yīng)、分離、提純以及檢測(cè)。為了有效地檢測(cè)和分 析，需要設(shè)計(jì)良好的用于芯片設(shè)計(jì)及其實(shí)現(xiàn)的方式和裝置。例如，日本專利公開第2008-151770號(hào)(專利文獻(xiàn)1)中提出了一種具有形成于其 中的微通道的芯片。該芯片被設(shè)計(jì)為，使得混有熱熔解性粘合劑混合的試劑被保持在在微 通道中的預(yù)定位置處。在導(dǎo)入樣本溶液之后，加熱芯片，使得熱熔解性粘合劑在其被支撐的 位置處開始熔化。這使得能夠有效地溶解和混合，并允許在相同的位置處進(jìn)行后續(xù)的反應(yīng) 和分析。結(jié)果是，可以減少微通道中反應(yīng)點(diǎn)的數(shù)量，這使得尺寸減小并降低了成本。日本專利公開第2007-139744號(hào)(專利文獻(xiàn)2)中提出了一種能夠用非常少量(大 約是現(xiàn)有技術(shù)試驗(yàn)中使用的量的百分之一)的樣本進(jìn)行分析的熒光偏振試驗(yàn)。該試驗(yàn)包 括(1)準(zhǔn)備熒光探針分子和生物分子的步驟，(2)將它們注入片上實(shí)驗(yàn)室的微通道中從而 形成它們的復(fù)合物的步驟，(3)將偏振光的光束導(dǎo)向至該復(fù)合物并測(cè)量由復(fù)合物導(dǎo)致的熒 光偏振的步驟，以及(4)量化熒光偏振(fluorescent polarization)并確定熒光偏振度的 步驟。日本專利公開第2008-17779號(hào)(專利文獻(xiàn)3)中提出了一種由設(shè)置在單個(gè)基板上 的以下單元組成的片上實(shí)驗(yàn)室用于制備核酸的單元，其設(shè)置有第一電極；用于將樣本流 體導(dǎo)入核酸制備單元的單元；通過通道與核酸制備單元連接的反應(yīng)單元，該反應(yīng)單元設(shè)置 有第二電極；用于將藥液導(dǎo)入反應(yīng)單元的單元；用于從反應(yīng)單元排出流體的單元；連接至 第一和第二電極的控制電路；以及連接至第二電極的檢測(cè)電路。該片上實(shí)驗(yàn)室能夠在單個(gè) 基板上復(fù)制、合成、反應(yīng)并檢測(cè)核酸。日本專利公開第2007-187582號(hào)(專利文獻(xiàn)4)中提出了一種設(shè)置有檢測(cè)器(例如，工作電極、參考電極以及對(duì)電極)和薄膜晶體管的生物芯片。該芯片被用作生物傳感裝 置，其具有輕、薄、短、小、便宜且具有高性能的特點(diǎn)。其還能夠可拆卸地安裝在具有噴墨頭 的生物傳感器上。

發(fā)明內(nèi)容
分析樣本的一般方式是，在用光照射時(shí)，檢測(cè)從導(dǎo)入到片上實(shí)驗(yàn)室的樣本發(fā)出的 光(尤其是熒光)。在片上實(shí)驗(yàn)室技術(shù)的領(lǐng)域中，有效地檢測(cè)來自極少量樣本的光仍是一個(gè) 重要因素，盡管為了更精確的分析如上所述已經(jīng)做了許多改善和改進(jìn)。然而，存在難以有效地檢測(cè)來自極少量樣本的光的許多情況，因?yàn)閬碜詷颖镜墓?(例如熒光)在所有方向上(360° )發(fā)散。此外，激勵(lì)光和來自包含在樣本中的任何物質(zhì) 的自發(fā)熒光使這種情況加重，從而難以單獨(dú)地有效檢測(cè)期望的熒光。事實(shí)上，普通的光檢測(cè) 器能夠檢測(cè)從樣本發(fā)出的熒光的約5%。期望提供一種能夠有效地檢測(cè)從非常少量的樣本所發(fā)出的光的新技術(shù)。本發(fā)明 實(shí)施方式使得通過修改用于光檢測(cè)的芯片的結(jié)構(gòu)，能夠有效地檢測(cè)來自非常少量的樣本的光。在一個(gè)實(shí)施方式中，光檢測(cè)芯片包括至少一個(gè)檢測(cè)區(qū)域，配置為容納能夠發(fā)出熒 光的樣本；以及光反射部，配置為在朝著光檢測(cè)器的方向上反射從樣本發(fā)出的熒光的至少 一部分。在另一實(shí)施方式中，光檢測(cè)裝置包括光源，配置為發(fā)出激勵(lì)光；至少一個(gè)檢測(cè)區(qū) 域，配置為容納能夠發(fā)出熒光的樣本；光反射部，配置為在朝著光檢測(cè)器的方向上反射從樣 本發(fā)出的熒光的至少一部分；以及光檢測(cè)部，配置為接收光反射部反射的熒光的至少一部 分。不特別限制這些實(shí)施方式的光檢測(cè)芯片的光反射部的形狀。光反射部可具有，例 如，凹面形狀、凸面形狀或平面形狀。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的光檢測(cè)芯片可以另外具有光透射控制部，其阻擋導(dǎo)向至樣本 的光且透射從樣本發(fā)出的熒光。由于這些實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，光檢測(cè)芯片能夠反射從樣本發(fā)出的熒光的一部分，該 部分熒光在與檢測(cè)熒光的方向相反的方向上散射。因此，能夠有效地檢測(cè)從非常少量的樣 本發(fā)出的光，并且其有助于提高分析精度。這里描述了另外的特征和優(yōu)點(diǎn)，并且，從以下的詳細(xì)描述和附圖中將變得顯而易 見。


圖1是示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的光檢測(cè)芯片的示意性截面圖；圖2是示出了根據(jù)第二實(shí)施方式的光檢測(cè)芯片的示意性截面圖；圖3是示出了根據(jù)第三實(shí)施方式的光檢測(cè)芯片的示意性截面圖；圖4是示出了根據(jù)第四實(shí)施方式的光檢測(cè)芯片的示意性截面圖；圖5是示出了根據(jù)第五實(shí)施方式的光檢測(cè)芯片的示意性截面圖；圖6是示出了根據(jù)第六實(shí)施方式的光檢測(cè)芯片的示意性截面5
圖7是示出了根據(jù)第七實(shí)施方式的光檢測(cè)芯片的示意性截面圖；圖8是示出了根據(jù)第八實(shí)施方式的光檢測(cè)芯片的示意性截面圖；圖9是示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的光檢測(cè)裝置的示意性概圖；圖10是示出了根據(jù)第二實(shí)施方式的光檢測(cè)裝置的示意性概圖；以及圖11是示出了根據(jù)第三實(shí)施方式的光檢測(cè)裝置的示意性概圖。
具體實(shí)施例方式下面將參照附圖描述這些實(shí)施方式。下面的描述分為如下部分。1.光檢測(cè)芯片1(1)檢測(cè)區(qū)域11(2)光反射部12(3)光透射控制部132.光檢測(cè)裝置10(1)光照射部101(2)光檢測(cè)部102(3)聚光透鏡 103a 和 103b(4)濾光片 104a 和 104b(5)光圈 105a，105b，柵障(barrier)1.光檢測(cè)芯片1圖1是示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的光檢測(cè)芯片1的示意性截面圖。光檢測(cè)芯片1 至少具有(1)檢測(cè)區(qū)域11和(2)光反射部12。根據(jù)需要，其根據(jù)需要可選地具有(3)光透 射控制部13。由不特別限制的任意材料形成根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的光檢測(cè)芯片1。適當(dāng)?shù)牟牧?是，通常用于能夠進(jìn)行光檢測(cè)的生物測(cè)定芯片的材料。期望的材料包括適于進(jìn)行光檢測(cè)的 玻璃和透明塑料(例如，聚碳酸酯、聚烯烴、環(huán)烯、丙烯酸以及硅樹脂(例如聚二甲基硅氧烷 (PDMS)))。光檢測(cè)芯片1具有如下詳細(xì)描述的幾個(gè)部分。(1)檢測(cè)區(qū)域11檢測(cè)區(qū)域11是這樣的一個(gè)地方，即，在該地方存在待分析樣本，該樣本被激勵(lì)光E 照射，并且從樣本發(fā)出的熒光F被檢測(cè)。不特別限制檢測(cè)區(qū)域11的結(jié)構(gòu)，只要其允許檢測(cè) 用激勵(lì)光E照射的樣本所發(fā)出的熒光F。如圖1所示的第一實(shí)施方式中，可將其設(shè)置在阱 (well)W中。如圖2所示的第二實(shí)施方式中，還可將檢測(cè)區(qū)域11設(shè)置在通道C中。順便提 及，將圖2所示的第二實(shí)施方式設(shè)計(jì)為，使得在通道通道C中存在多個(gè)檢測(cè)區(qū)域11。然而， 可進(jìn)行變形，使得在一個(gè)通道C中存在一個(gè)檢測(cè)區(qū)域11。另一種可能性是，如圖3所示的第三實(shí)施方式中，將多個(gè)檢測(cè)區(qū)域11 (未示出)設(shè) 置在共同形成于基板T中的通道C和阱W中。在將檢測(cè)區(qū)域11設(shè)置在通道C中的情況下，不特別限制通道C的寬度、深度以及 截面。例如，寬度小于Imm的微通道可以用于根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的光檢測(cè)芯片1。檢測(cè)區(qū)域11不僅可用作熒光檢測(cè)的場(chǎng)所，還可用作核酸的放大、雜化以及核酸、蛋白質(zhì)和細(xì)胞之間的反應(yīng)的場(chǎng)所。在如圖2所示的第二實(shí)施方式中將檢測(cè)區(qū)域11設(shè)置在 通道C中的情況下，可以以這樣的方式進(jìn)行處理，即，使得樣本穿過通道C，同時(shí)經(jīng)歷各種反 應(yīng)，并且對(duì)到達(dá)預(yù)定位置的樣本進(jìn)行熒光檢測(cè)。此外，在如圖3所示的第三實(shí)施方式中在基 板T中共同形成通道C和阱W的情況下，可以以這樣的方式進(jìn)行處理，S卩，使得樣本穿過通 道C，同時(shí)經(jīng)歷各種反應(yīng)，并且對(duì)到達(dá)預(yù)定阱W的樣本進(jìn)行熒光檢測(cè)。可選地，可以以這樣的 方式進(jìn)行處理，即，使得樣本在每個(gè)阱W中經(jīng)歷反應(yīng)，并且，對(duì)穿過通道C的樣本進(jìn)行熒光檢 測(cè)。順便提及，可以沒有特別限制地用任何已知的方式實(shí)現(xiàn)將樣本導(dǎo)入每個(gè)檢測(cè)區(qū)域 11。例如，在圖3所示的第三實(shí)施方式中，在基板T上形成阱W和與它們連接的通道C，使得 通過通道C將樣本導(dǎo)入每個(gè)檢測(cè)區(qū)域11 (未示出)。(2)光反射部12光反射部12旨在反射從樣本發(fā)出的熒光F。將光反射部設(shè)置在熒光被反射回檢測(cè) 區(qū)域11的位置(在熒光檢測(cè)方向D上)處。由于樣本在所有方向上(360° )發(fā)出熒光F，所以，在與用于熒光檢測(cè)的方向D相 反的方向上發(fā)出的熒光被散射而沒有被檢測(cè)。由于該原因，光檢測(cè)現(xiàn)有技術(shù)中的芯片難以 有效地檢測(cè)來自非常少量的樣本的光。相反，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的光檢測(cè)芯片在與熒光檢 測(cè)方向D相反的位置處具有反射部12。因此，這使得在與熒光檢測(cè)方向D相反的方向上發(fā) 出的熒光反射回?zé)晒鈾z測(cè)方向D。結(jié)果，與現(xiàn)有技術(shù)的芯片相比，其檢測(cè)更多的熒光F，因 此，其能夠有效地檢測(cè)從非常少量的樣本發(fā)出的熒光F，從而提高分析精度。如上所述，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的光檢測(cè)芯片1具有光反射部12，不特別限制其結(jié) 構(gòu)，只要其能夠反射從樣本發(fā)出的熒光F。例如，在圖1和圖2所示的第一和第二實(shí)施方式 中，設(shè)置一個(gè)以上光反射部12用于一個(gè)以上檢測(cè)區(qū)域11，而在圖4所示的第四實(shí)施方式中， 設(shè)置一個(gè)光反射部12用于一個(gè)檢測(cè)區(qū)域11。如上所述，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的光檢測(cè)芯片1具有光反射部12，不特別制其形狀， 只要其能夠反射從樣本發(fā)出的熒光F。光反射部12可以是圖1和圖2所示的第一和第二實(shí) 施方式中使用的球面凹面鏡，或者是圖4所示的第四實(shí)施方式中使用的非球面凹面鏡，或 者是圖5所示的第五實(shí)施方式中使用的平面鏡。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的光檢測(cè)芯片1可以具有透射導(dǎo)向至樣本的激勵(lì)光E但是反射 從樣本發(fā)出的熒光F的光反射部12。如圖6所示的第六實(shí)施方式那樣，該光反射部12允許 反轉(zhuǎn)光照射和光檢測(cè)的方向。穿過檢測(cè)區(qū)域11在反轉(zhuǎn)方向上的光照射和光檢測(cè)使得可以 自由地設(shè)置用于照射的光照射部101和用于檢測(cè)熒光的光檢測(cè)部102 (未示出)。(3)光透射控制部13光透射控制部13阻擋導(dǎo)向至樣本的光(激勵(lì)光E)，但是透射從樣本發(fā)出的熒光 F。對(duì)于根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的光檢測(cè)芯片1來說，光透射控制部13并不是必須的；然而，其 將提高S/N比?？蓪⒐馔干淇刂撇?3設(shè)置在檢測(cè)區(qū)域11和光反射部12之間，如圖7所示的第七 實(shí)施方式那樣，其中，用于照射的光和用于檢測(cè)的光在相同的方向上。同樣，優(yōu)選地，應(yīng)將其 設(shè)置在從檢測(cè)區(qū)域11向其導(dǎo)向熒光的位置處，如圖8所示的第八實(shí)施方式那樣，其中，用于 照射的光和用于檢測(cè)的光在穿過檢測(cè)區(qū)域11的相反的方向上。
因此，如上所述地設(shè)置的光透射控制部13防止激勵(lì)光E在熒光檢測(cè)方向上散射。 結(jié)果是，由于激勵(lì)光E和改進(jìn)的S/N比，噪音減小。2.光檢測(cè)裝置10圖9是示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的光檢測(cè)裝置10的示意性概圖。光檢測(cè)裝置10 至少由以下各項(xiàng)組成(1)光照射部101、檢測(cè)區(qū)域11，以及(2)光檢測(cè)部102、光反射部。 根據(jù)需要，可選地，其可以具有⑶聚光透鏡103，(4)濾光片104，(5)光圈105，以及障柵。 下面將更詳細(xì)地描述這些部件。順便提及，檢測(cè)區(qū)域11和光反射部12以與上述用于光檢 測(cè)芯片1相同的方式起作用。因此，在下文中省略其描述。(1)光照射部101光照射部101旨在用激勵(lì)光E照射樣本。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的光檢測(cè)裝置10具有光照射部101，其可以設(shè)置在任何地方而 沒有特別限制，只要其能夠向樣本照射光。例如，在圖9所示的第一實(shí)施方式中，設(shè)置一個(gè) 以上光照射部101用于各檢測(cè)區(qū)域11。該布置允許用波長(zhǎng)不同的激勵(lì)光E照射各檢測(cè)區(qū)域 11，使得可同時(shí)實(shí)現(xiàn)各種檢測(cè)。另一種可能的布置(未示出)是這樣的，用一個(gè)光照射部101掃描多個(gè)檢測(cè)區(qū)域 11，或用激勵(lì)光E照射多個(gè)檢測(cè)區(qū)域。在根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的光檢測(cè)裝置10中，光照射部101可以使用任何已知的光照 射方法而沒有特別限制。例如，單獨(dú)或組合地使用任何LED(發(fā)光二極管)、半導(dǎo)體激光以及 EL照明來實(shí)現(xiàn)光照射。如果為各光檢測(cè)區(qū)域11設(shè)置多個(gè)光照射部101，那么存在兩種光照射方式。第一 種是同時(shí)照射和同時(shí)檢測(cè)。該方式節(jié)省數(shù)據(jù)獲取的時(shí)間。第二種是順序照射和順序檢測(cè)。 該方式減小來自并置的(juxtapose)光照射部101的噪音。(2)光檢測(cè)部102光檢測(cè)部102旨在檢測(cè)從樣本發(fā)出的熒光F。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的光檢測(cè)裝置10具有光檢測(cè)部102，可以以任意方式設(shè)置光檢 測(cè)部而沒有任何特別的限制，只要其能夠檢測(cè)來自樣本的熒光F。例如，如圖9所示的第一 實(shí)施方式那樣，可以為各檢測(cè)區(qū)域11設(shè)置多個(gè)光檢測(cè)部102。該布置允許同時(shí)檢測(cè)位于每 個(gè)檢測(cè)區(qū)域11中的樣本所發(fā)出的熒光F。另一種可能的布置(未示出)是這樣的，使得用一個(gè)光檢測(cè)部102掃描多個(gè)檢測(cè) 區(qū)域11，或用激勵(lì)光E順序照射多個(gè)檢測(cè)區(qū)域11。該布置允許檢測(cè)位于每個(gè)檢測(cè)區(qū)域11 中的樣本所發(fā)出的熒光F。優(yōu)選地，應(yīng)該這樣構(gòu)造根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的光檢測(cè)裝置10，即，使得光檢測(cè)部102 設(shè)置在與光照射部101相對(duì)的位置，檢測(cè)區(qū)域11介于它們之間。該構(gòu)造允許自由地設(shè)置光 照射部101和光檢測(cè)部102。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的光檢測(cè)裝置10可以使用任何已知的光檢測(cè)方法而沒有特別 的限制。這些方法可以使用區(qū)域成像元件(例如，PD(光電二極管)、CCD(電荷耦合器件) 以及CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體))或由以陣列設(shè)置的多個(gè)光檢測(cè)器組成的多通道光檢 測(cè)器。(3)聚光透鏡 103a 和 103b
圖9所示的第一實(shí)施方式使用多個(gè)用于激勵(lì)光的聚光透鏡103a，每個(gè)聚光透鏡 103a設(shè)置在光照射部101和光檢測(cè)區(qū)域11之間，以匯聚來自光照射部101的光。根據(jù)一個(gè) 實(shí)施方式的光檢測(cè)裝置10基本上不需要用于激勵(lì)光的聚光透鏡103a。然而，如該實(shí)施方式 那樣，通過設(shè)置聚光透鏡103a，將光準(zhǔn)確地導(dǎo)向至設(shè)置在檢測(cè)區(qū)域11中的樣本。此外，該實(shí)施方式還使用多個(gè)聚光透鏡103b，每個(gè)聚光透鏡103b設(shè)置在光檢測(cè)區(qū) 域11和光檢測(cè)部102之間，以將來自位于檢測(cè)區(qū)域11中的樣本的熒光F匯聚到光檢測(cè)部 102上。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的光檢測(cè)裝置10基本上不需要聚光透鏡103b。然而，如該實(shí)施 方式那樣，通過設(shè)置聚光透鏡103b，其加強(qiáng)了諸如熒光F的信號(hào)，從而提高了 S/N比。(4)濾光片 104a 和 104b圖10是示出了根據(jù)第二實(shí)施方式的光檢測(cè)裝置10的示意性概圖。該實(shí)施方式使 用用于激勵(lì)光的濾光片104a，每個(gè)濾光片設(shè)置在光照射部101和檢測(cè)區(qū)域11之間。根據(jù)一 個(gè)實(shí)施方式的光檢測(cè)裝置10基本上不需要激勵(lì)光濾光片104a。然而，如該實(shí)施方式那樣， 通過設(shè)置濾光片104a，其允許用具有期望波長(zhǎng)的激勵(lì)光選擇性地照射每個(gè)檢測(cè)區(qū)域11。此外，該實(shí)施方式還使用用于光接收的濾光片104b，該濾光片設(shè)置在每個(gè)檢測(cè)區(qū) 域11和每個(gè)光檢測(cè)部102之間。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的光檢測(cè)裝置10基本上不需要用于光 接收的濾光片104b。然而，如該實(shí)施方式那樣，通過設(shè)置濾光片104b，可在從位于每個(gè)檢測(cè) 區(qū)域11中的樣本所發(fā)出的熒光F中選擇性地接收期望的波長(zhǎng)。(5)光圈 105a、105b、障柵圖11是示出了根據(jù)第三實(shí)施方式的光檢測(cè)裝置10的示意性概圖。該實(shí)施方式在 每個(gè)光照射部101和每個(gè)檢測(cè)區(qū)域11之間使用光圈105a。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的光檢測(cè)裝 置10基本上不需要光圈105a。然而，如該實(shí)施方式那樣，其防止來自每個(gè)光照射裝置101 的光照射除了相應(yīng)的檢測(cè)區(qū)域以外的其它檢測(cè)區(qū)域11 (即，相鄰的檢測(cè)區(qū)域)。這提高了
S/N 比。此外，該實(shí)施方式在每個(gè)檢測(cè)區(qū)域11和每個(gè)光檢測(cè)部102之間還使用光圈 105b。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的光檢測(cè)裝置10基本上不需要光圈105b。然而，如該實(shí)施方式 那樣，其減少除了相應(yīng)的檢測(cè)區(qū)域以外的其它檢測(cè)區(qū)域11(即，相鄰的檢測(cè)區(qū)域)的串?dāng)_ (crosstalk)。這提高了 S/N 比。除了光圈105a和105b以外，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的光檢測(cè)裝置10在透鏡之間還可 以使用障柵(未示出)，以產(chǎn)生與上述同樣的效果。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的光檢測(cè)芯片1和具有光檢測(cè)芯片1的光檢測(cè)裝置10不僅能 夠檢查包含在位于檢測(cè)區(qū)域11中的樣本中的物質(zhì)的物理屬性，而且能夠通過電泳(檢測(cè)區(qū) 域11位于通道C中)來定量分析包含在樣本中的物質(zhì)?？梢酝ㄟ^將液體樣本形成為液流池(flow cell)(由樣本和挾持樣本的鞘液組 成)并通過光檢測(cè)部102獲取從在液流池中流動(dòng)的物質(zhì)發(fā)出的熒光的強(qiáng)度或圖像來實(shí)現(xiàn)這 樣的分析?？捎门c實(shí)際使用的或處于研發(fā)階段的流式細(xì)胞儀中相同的方式來構(gòu)造液流池。 檢測(cè)來自流過微通道C的樣本的光，使得可以根據(jù)由此獲得的信息對(duì)通道下游的樣本中的 微小粒子(諸如細(xì)胞和核酸)進(jìn)行分類。本實(shí)施方式使得可以有效地檢測(cè)來自非常少量的樣本的光，并預(yù)期提高分析精度。
上述技術(shù)將有助于改善各種醫(yī)療領(lǐng)域(病理學(xué)、腫瘤免疫學(xué)、移植學(xué)、遺傳學(xué)、再 生醫(yī)學(xué)以及化學(xué)療法)的分析、新藥開發(fā)、臨床檢查、食品工業(yè)、農(nóng)業(yè)、工程學(xué)、法醫(yī)學(xué)以及 犯罪鑒定。應(yīng)該理解，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，可以對(duì)本文描述的目前優(yōu)選 實(shí)施方式進(jìn)行各種改變和修改。可在不背離本發(fā)明主題的精神和范圍且不減少其預(yù)期優(yōu)點(diǎn) 的前提下，進(jìn)行這種改變和修改。因此，旨在由所附權(quán)利要求覆蓋這種改變和修改。
權(quán)利要求
1.一種光檢測(cè)芯片，包括至少一個(gè)檢測(cè)區(qū)域，被配置為容納能夠發(fā)出熒光的樣本；以及光反射部，被配置為在朝著光檢測(cè)器的方向上反射從所述樣本發(fā)出的所述熒光的至少 一部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光檢測(cè)芯片，其中，所述檢測(cè)區(qū)域在通道或阱中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光檢測(cè)芯片，進(jìn)一步包括位于通道中和多個(gè)阱中的多個(gè)所述 檢測(cè)區(qū)域，所述通道和所述阱共同形成在基板中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光檢測(cè)芯片，其中，所述光反射部從球面凹面鏡、非球面凹面 鏡或平面鏡組成的組中選擇。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光檢測(cè)芯片，其中，所述光反射部透射從光源導(dǎo)向至所述樣 本的激勵(lì)光的至少一部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光檢測(cè)芯片，進(jìn)一步包括光透射控制部，用于阻擋從光源導(dǎo) 向至所述樣本的激勵(lì)光的至少一部分，以防止其在朝著所述光檢測(cè)器的方向上散射。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光檢測(cè)芯片，其中，所述光透射控制部設(shè)置在所述檢測(cè)區(qū)域 和所述光反射部之間，并且處于從所述檢測(cè)區(qū)域?qū)驘晒馕恢谩?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光檢測(cè)芯片，進(jìn)一步包括多個(gè)檢測(cè)區(qū)域和多個(gè)光反射部，其 中，在朝著所述光檢測(cè)器的方向上，每個(gè)光反射部反射從與多個(gè)所述檢測(cè)區(qū)域相關(guān)的多個(gè) 樣本發(fā)出的熒光的至少一部分。
9.一種光檢測(cè)裝置，包括光源，被配置為發(fā)出激勵(lì)光；至少一個(gè)檢測(cè)區(qū)域，被配置為容納能夠發(fā)出熒光的樣本；光反射部，被配置為在朝著光檢測(cè)器的方向上反射從樣本發(fā)出的熒光的至少一部分；以及光檢測(cè)部，被配置為接收由所述光反射部反射的熒光的至少一部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光檢測(cè)裝置，其中，所述檢測(cè)區(qū)域在通道或阱中。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光檢測(cè)裝置，進(jìn)一步包括位于通道和多個(gè)阱中的多個(gè)所述 檢測(cè)區(qū)域，所述通道和所述阱共同形成在基板中。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光檢測(cè)裝置，其中，所述光反射部從球面凹面鏡、非球面凹 面鏡或平面鏡組成的組中選擇。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光檢測(cè)裝置，其中，所述光反射部透射從光源導(dǎo)向至所述樣 本的激勵(lì)光的至少一部分。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光檢測(cè)裝置，進(jìn)一步包括光透射控制部，用于阻擋從光源導(dǎo) 向至所述樣本的激勵(lì)光的至少一部分，以防止其在朝著光檢測(cè)器的方向上散射。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光檢測(cè)裝置，其中，所述光透射控制部設(shè)置在所述檢測(cè)區(qū) 域和所述光反射部之間，并且處于從檢測(cè)區(qū)域?qū)驘晒馕恢谩?br> 16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光檢測(cè)裝置，進(jìn)一步包括多個(gè)檢測(cè)區(qū)域和多個(gè)光反射部，其 中，在朝著所述光檢測(cè)器的方向上，每個(gè)光反射部反射從與多個(gè)所述檢測(cè)區(qū)域相關(guān)的多個(gè) 樣本發(fā)出的熒光的至少一部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光檢測(cè)裝置，其中，至少一個(gè)濾光片位于所述光源和所述檢 測(cè)區(qū)域之間，并且，被配置為過濾激勵(lì)光的至少一部分。
18.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光檢測(cè)裝置，其中，所述檢測(cè)區(qū)域設(shè)置在所述光反射部和所 述光檢測(cè)部之間。
19.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光檢測(cè)裝置，其中，所述檢測(cè)區(qū)域設(shè)置在所述光反射部和所 述光源之間。
20.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光檢測(cè)裝置，其中，所述光反射部設(shè)置在所述光源和所述檢 測(cè)區(qū)域之間。
21.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光檢測(cè)裝置，進(jìn)一步包括至少一個(gè)會(huì)聚激勵(lì)光的至少一部 分的聚光透鏡。
22.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光檢測(cè)裝置，進(jìn)一步包括設(shè)置在所述光源與所述檢測(cè)區(qū)域 之間的第一光圈和設(shè)置在所述檢測(cè)區(qū)域與所述光檢測(cè)部之間的第二光圈。
全文摘要
本發(fā)明提供了光檢測(cè)芯片和設(shè)置有光檢測(cè)芯片的光檢測(cè)裝置。其中光檢測(cè)芯片包括至少一個(gè)檢測(cè)區(qū)域，配置為容納能夠發(fā)出熒光的樣本；以及光反射部，配置為在朝著光檢測(cè)器的方向上反射從樣本發(fā)出的熒光的至少一部分。
文檔編號(hào)G01N21/64GK101995397SQ20101024643
公開日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月12日
發(fā)明者山本真伸, 市村功, 甲斐慎一 申請(qǐng)人:索尼公司