[发明专利]用于落射荧光收集的图案化的光学器件

说明书

本公开涉及用于落射荧光收集的系统和方法。示例系统包括光学元件、一个或多个光源，以及图像传感器。光学元件包括至少一个高反射率(HR)涂层部分和至少一个抗反射(AR)涂层部分。(多个)光源沿着第一光轴光学地耦合到光学元件。一个或多个光源发射激发光，所述激发光经由光学元件与样品相互作用。样品包括荧光团，其响应于激发光发射发射光。图像传感器沿着第二光轴光学地耦合到光学元件。图像传感器经由光学元件检测发射光。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年4月7日提交的美国专利申请No.62/482,744的权益，其内容通过引用整体并入本文。

背景技术

荧光的光学检测被用于各种医疗诊断设备中。此类设备可以包括但不限于临床诊断设备、可穿戴设备和科学仪器。对于厚的或高度散射的样品，通常会从入射激发光的同一侧收集荧光。这种收集荧光的方法称为落射荧光(epi-fluorescence)收集技术。

发明内容

本公开涉及用于落射荧光收集的系统和方法。即，本文所述的实施例包括系统，所述系统包括光学元件，所述光学元件具有以下各个部分：1)宽带抗反射(AR)涂层，其覆盖整个关注的荧光范围；以及2)高反射(HR)涂层，其可操作为反射激发光波长。在一些实施例中，HR涂层可以覆盖光学元件的面积的一小部分。另外，一些示例实施例可以包括光学元件上的多个HR涂层区域。在这种情况下，每个HR涂层区域可以被不同的激光光斑照射(光斑可以具有相同的波长或具有不同的波长)。

在第一方面，提供了一种系统。系统包括光学元件。光学元件包括至少一个高反射率(HR)涂层部分和至少一个抗反射(AR)涂层部分。系统还包括沿第一光轴光学地耦合到光学元件的一个或多个光源。一个或多个光源发射激发光。激发光经由光学元件与样品相互作用。样品包括荧光团，其响应于激发光发射发射光。系统包括沿着第二光轴光学地耦合到光学元件的图像传感器，其中图像传感器经由光学元件检测发射光。

在第二方面，提供一种方法。该方法包括使一个或多个光源发射激发光。激发光与光学元件相互作用。光学元件包括至少一个高反射率(HR)涂层部分和至少一个抗反射(AR)涂层部分。当与光学元件的HR涂层部分相互作用时，激发光从入射光轴作为反射的激发光被反射到反射光轴。反射的激发光与样品相互作用。样品包括荧光团，其响应于反射的激发光发出发射光。该方法包括通过图像传感器检测发射光。图像传感器沿着反射光轴耦合到光学元件。发射光的至少一部分穿过光学元件透射到图像传感器。

在第三方面，提供一种方法。该方法包括使一个或多个光源发出激发光。激发光与光学元件相互作用。光学元件包括至少一个高反射率(HR)涂层部分和至少一个抗反射(AR)涂层部分。激发光沿着光学透射轴线穿过光学元件向样品透射。样品包括荧光团，其响应于激发光发出发射光。发射光由光学元件的HR涂层部分沿着光学反射轴线向图像传感器反射。该方法包括通过图像传感器检测发射光。图像传感器沿着光学反射轴线耦合到光学元件。

通过阅读以下详细描述并在适当的情况下参考附图，其他方面、实施例和实施方式对于本领域普通技术人员将变得显而易见。

附图说明

图1示出了根据示例实施例的系统。

图2A示出了根据示例实施例的系统。

图2B示出了根据示例实施例的系统。

图2C示出了根据示例实施例的系统。

图3示出了根据示例实施例的各种光学元件。

图4示出了根据示例实施例的方法。

图5示出了根据示例实施例的方法。

具体实施方式