[发明专利]用于多个样品的辐射度测量的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过照射以辐射测量方式检测多个样品的装置和方法，其中，该样品通过由检测器所监控到的样品辐射的发射对所述辐射作出响应。

背景技术

运行这种装置可以获得与特定样品有关的样品辐射的强度。通过在确定时刻对样品的样品辐射的反复检测，可以例如分析作为时间函数的样品辐射的发出。为了定量且优选实时地分析聚合酶链反应(PCR)的过程，将这种类型的装置例如用于以光度测量方式测试多个样品，例如在热循环器上的在线测试。这种装置的另一种应用可以是探测基板上的多个微阵列点，或者也可以是无论在什么情况下必须通过发光、荧光、吸收、传送、散射现象、衍射、折射以及反射等手段以辐射测量方式测试多个样品。该装置可用于热循环器、芯片阅读器、MTP阅读器、点阅读器以及其它多分析测试器件上的在线样品测定(用于PCR)。

所述实时PCR方法使用样品中至少一种类型的荧光标记的荧光辐射以表征PCR的过程。在这种情况下，一个样品中存在几种不同的荧光标记，其中，每个荧光标记具有不同的激发光谱，该激发光谱在特征激发频率下具有最大量，单一类型的辐射元件的单个辐射谱可能足以包括这些激发频率。US 7102131 B2公开了一种可用于实时PCR的装置，以分析一个PCR组内的几个荧光指示器的荧光。具有与样品架的每一个样品相关的一个光源。这种布置的缺点是所述一个光源的总的辐射能量分散在连续的光谱上，从而导致了所需的激发带的强度较低。为了提高所检测的荧光辐射的信噪比(S/N)，使用具有不同辐射谱的光源可能是合适的，其中，每个辐射谱分别适于有效地覆盖特定荧光标记的激发谱。在大体是单色发射器元件时，单色发射器元件的辐射频率应当充分接近相应的荧光标记的最大激发量的辐射频率。

对于某些试验，使用多种类型光源需要通过每种类型的光源来探测每个样品，其中每种类型的光源提供不同的辐射谱。US 7148043 B2公开了一种用于监控多个样品中的荧光的装置，该装置具有检测单元，该检测单元提供多个激发/检测通道，每个通道提供与一样品中的某一个荧光标记试剂相对应的光源。所述通道布置在检测模块中，该检测模块可通过步进马达沿着样品架的多个样品位置移动。因此，为了扫描所有的样品，需要执行很多测量步骤。这种布置的缺点是定位错误可能随着扫描步骤增加，这降低了被测数据的可靠性。在某些筛选试验中，孔板中提供的样品数目为96、384或甚至为1536。样品腔室的直径随着样品位置数目减少，这更需要检测模块的精确定位以确保数据的再现性和可比较性。

另外，尤其对于顺序测量法，只要单个测量的时间没有减少，采集多个测量点会导致总体测量时间较长。另一方面，单个测量的时间的减少会导致所检测的荧光强度信号的S/N降低。另外，并行测量很多样品(例如一次并行测量96个样品)的测量装置不强制提供短的总测量时间。由于涉及所使用的信号的有限带宽以及与所测量信号的估算有关的变换运算的有限计算能力的误差，这种大规模并行测量的效率受到限制。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于以辐射测量方式检测多个样品的改进装置，其中该装置尤其具有更短的总的测量时间和/或实现所检测的样品辐射的信号的较大的信噪比。本发明的目的另一方面是提供另外一种以辐射测量方式测量多个样品的方法。

为达到上述目的，本发明提供一种如权利要求1，11，14，43和44所述的方法、如权利要求10，13，21，22和23所述的装置、如权利要求52所述的计算机代码，以及如权利要求53所述的存储介质。本发明的优选改进为从属权利要求的主题。

根据本发明的一实施例，一种用于以辐射测量方式检测至少两个样品的N(N为大于1的自然数)个样品辐射的方法，该样品辐射由至少一个辐射元件的N个发射器元件的辐射所产生，其中在至少部分重叠的时间段内，该N个发射器元件发出辐射，该方法包括以下步骤：

确定一组N个基频；

将一个参考频率加到所述基频的每一个上，其中所述参考频率大于所述基频的每一个，

使用该参考频率和基频的N个和，以提供N个调制信号，其中每个调制信号用于调制不同发射器元件的辐射，

检测N个样品辐射作为和信号，其中根据引起各个样品辐射的被调制的辐射来调制每个样品辐射，

使用解调方法解调该和信号，

实施变换以将该被解调的和信号从时间依赖信号转换为频率依赖信号；以及

根据基频，从所述频率依赖信号的振幅中确定至少一个单个样品辐射的量。