[发明专利]发光强度测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于测量生物芯片的发光强度的发光强度测量装置。

背景技术

在生物科学等领域中，可执行从“间格化区域(compartmentalized area)”产生的光发射检测的测量。间格化区域例如可为与其他样本分开来容纳一样本的区域，如在基板上以阵列方式配置大量凹部的生物芯片中的每个凹部。

在生物芯片中，诸如DNA、蛋白质或者糖链的生物分子、具有这些物质中的任一种的细胞等预先被固定在每个凹部(well)中。当包括目标分子的样本被提供给这种芯片时，只有针对生物芯片上的生物分子(下文中，为固定分子)而言为特定的目标分子结合至固定分子。

在凹部(固定分子和目标分子通过结合至目标分子的发光体而彼此结合)中引发光发射，并且测量发光强度。由此，可以确定包括在样本中的目标分子的结构和数量。通过与生物芯片相对设置的光接收元件(诸如电荷耦合器件(CCD)图像传感器或者互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器)来执行发光强度的测量。生物芯片中的光发射在许多情况下为微发光，并且需要精确地测量微弱光。

为了精确地检测微发光，减少在光接收元件中产生的噪声将是有效的。例如，日本专利公开第2010-217087号(第[0043]段)中描述的“biochipkensa souti”(英语为“biochip examining device”)从对生物芯片成像所获得的图像中校正来源于光学读取装置的噪声。

发明内容

为了去除在光接收元件中产生的噪声，一般预先分选出产生大噪声的光接收元件，并且一经检测到光发射就排除这些光接收元件的输出。然而，特别地，在CMOS图像传感器的情况下，光接收元件的噪声强度分布是连续的，因此很难基于特定阈值将像素分为使用的像素和未使用的像素。

鉴于以上情况做出了本发明。本发明提供一种能够减少光接收元件中产生的噪声对发光强度测量的影响的发光强度测量装置。

根据本发明的一实施方式，提供一种发光强度测量装置，包括：光接收单元，与具有其中容纳样本的多个间格的生物芯片相对地设置，并且包括进行排列的多个光接收元件；确定部，基于预先获得的光接收元件的噪声特性来确定每一光接收元件的权重比(weight rate)；乘算部，将光接收元件各者的输出乘以权重比以计算每一光接收元件的加权输出；以及加算部，将与间格中的一个分别相对的光接收元件的加权输出相加。

根据该构造，通过确定部，针对具有大噪声特性的光接收元件设定低权重比，以及针对具有小噪声特性的光接收元件设定高权重比。然后，通过乘算部将各个光接收元件的输出乘以设定的权重比。因此，可以减少由于光接收元件噪声特性而对测量结果的影响。

确定部可以采用与光接收元件的噪声强度平方的倒数成正比的值作为权重比。

该构造使确定部能够基于预先获得的光接收元件的噪声特性来确定权重比。

确定部可以基于在光接收元件组中的光接收元件的接收光强度分布来计算权重比，其中，光接收元件组由与同一间格相对的光接收元件组成。

在光接收元件组中，取决于与间格的位置关系，在接收光强度中通常呈现分布。例如，当在间格之一中引起光发射时，直接位于该间格下的光接收元件的接收光强度高于不直接位于该间格下的光接收元件的接收光强度。因此，通过利用确定部基于光接收元件的接收光强度分布来计算权重比，可防止归因于具有低接收光强度的光接收元件的噪声被放大。

确定部可采用与接收光强度分布成正比的值作为权重比。

该构造使确定部能够基于光接收元件的接收光强度分布来计算权重比。

确定部可将权重比标准化，使得每个光接收元件组可以提供相对于同一接收光强度的相同输出。

该构造使得能够将多个光接收元件组的接收光强度值(即，各个间格的发光强度值)彼此比较。

光接收元件可为互补金属氧化物半导体图像传感器。

在互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器的情况下，各个光接收元件的噪声特性由于其结构而趋于是连续性的。因此，基于特定阈值确定是否使用光接收元件的现有技术系统是不够的，而采用本发明的一实施方式是有效的。

如上所述，本发明的一实施方式可以提供一种能够减少光接收元件中产生的噪声对发光强度测量的影响的发光强度测量装置。

附图说明

图1是示出了根据本发明的一个实施方式的发光强度测量装置的示意图；

图2是发光强度测量装置的局部放大图；