专利名称：用于探测目标物质的感测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于感测研究区域中的目标物质的感测装置和分析装置。本发明还涉及用于感测研究区域中的目标物质的对应的感测方法。
背景技术：
US7317534B2提供了一种测量方法，包括具有膜层的测量单元，该膜层具有探测区和参考区，目标分子固定到探测区的表面，且没有配体固定到参考区的表面。光电探测器探测分别在探测区和参考区的全内反射中反射的光束的强度。此外，基于参考区的测量的结果来校准探测区的测量的结果。US2005/0052655A1描述了一种干涉仪，该干涉仪包括光学主体，光学主体被配置为在操作中安装测量区和相邻的参考区的，测量区包括膜，该膜能够用作用于表面等离子体的二维环境；光束生成装置，用于以能够生成表面等离子体共振的辐射辐照参考和测量区；光学构件，用于组合从参考和测量区反射的辐射；以及像素化探测构件，用于生成表示组合的辐射束的二维图像的数据。
发明内容
然而，通常难以保证参考区没有任何目标分子或者不受到介质中的目标分子的存在的影响。特别是当采用基于珠子的目标分子探测系统时，难以断定没有该珠子非特定地与参考区接触并且影响从参考区探测的信号。从而，必须提供测量以确保参考区在校准期间保持无任何目标分子，这使得校准程序十分复杂。本发明的目的是提供用于探测研究区域中的目标物质并容许较容易的校准的感测装置和分析装置。本发明的另一目的是提供对应的感测方法。在本发明的一方面中，提供了一种用于探测研究区域中的目标物质的感测装置， 所述感测装置包括-感测表面，其上具有研究区域和参考区域，-参考元件，位于所述参考区域并被配置为将所述参考区域从所述物质遮蔽，使得在全内反射条件下在所述参考区域反射的光保持不受到所述物质的存在或不存在的影响。本发明基于通过探测在全内反射条件下从研究区域反射的光而获得的与研究区域的物质的存在对应的信号能够通过与在全内反射条件下的标准反射光对应的信号来校准的想法。从而，有效地将参考区从潜在地存在于研究区域的物质的影响遮蔽容许以标准化形式测量在参考区域反射的光的性质，典型地为强度，标准化形式即不依赖于待分析的物质的存在或不存在。从而，在参考区域反射的光基本仅是物质的存在或不存在以外的因子的函数并且从而反映归因于测量误差的误差，例如温度的升高或到达参考区域的光输出的波动。在本发明中，当光的选择的性质，典型地为光的强度，由物质的存在或不存在改变不超过10 %，优选地不超过1 %，并且最优选地不超过0. 1 %时，在全内反射条件下在参考区域反射的光视为不受到物质的存在或不存在的影响。改变特别优选的是0. 05至0. 3%的范围。进一步优选地，参考元件不仅将参考区域从待分析的物质遮蔽，而且将参考区域从潜在地影响存在于参考区域的消逝场的其它物质遮蔽。这有利地容许分析着色介质中的物质的存在，因为介质的色彩将不会干扰在全内反射条件下在参考区域反射的光。从而，即使对于着色介质，参考区域也能够用作可靠标准。也能够有利地使用本发明的方法和本发明的感测装置来补充分析方法，该分析方法涉及对传输的光的测量，例如光吸收和光学密度的测量。从而，参考元件优选地为固态的、凝胶状的或者是抗被介质冲洗掉的，是明智的。应当注意，术语“全内反射”应当包括经常称作“受抑全内反射”的情况，其中，一些入射光在反射过程期间损失了。源自研究区域的反射光束将典型地由在感测表面的研究区域全内反射的入射光束的光构成或包括在感测表面的研究区域全内反射的入射光束的光， 感测表面可以是用于结合目标物质的结合表面。然而，其也可以包括来自其它源的光，其它源例如是在研究区域激励的荧光。参考元件的折射系数和尺寸优选地选择为使得尺寸超过其中引起的消逝场的指数衰减长度，即使得消逝场基本不位于参考元件和参考元件所在的载体外部。参考元件的厚度和横向尺寸于是选择成使得在全内反射条件下在参考元件内生成的消逝场对选择的光的波长和入射角基本减弱。指数衰减长度ζ估计为
权利要求
1.一种用于探测研究区域(113)中的目标物质(2)的感测装置(100)，包括-光源(11)，生成入射光束Li，-感测表面(112)，具有研究区域(113)和参考区域(120)，-参考元件(121)，位于所述参考区域(120)并配置为将所述参考区域(120)从所述目标物质( 遮蔽，使得在全内反射条件下在所述参考区域(120)反射的光保持不受到所述目标物质O)的存在或不存在的影响，-校准器00)，比较所述参考区域(120)和所述研究区域(113)的输出光L2。-其中，所述参考元件(121)具有的折射率和尺寸使得在所述参考区域(120)引起的消逝场保持不受到所述目标物质O)的存在或不存在的影响。
2.根据权利要求1所述的感测装置(100)，其中，所述研究区域(11 包括用于结合所述目标物质O)的结合物(114)。
3.根据权利要求2所述的感测装置(100)，其中，所述感测装置(100)被配置为分析介质中的浓度小于或等于InM的物质(2，2’ )的存在。
4.根据权利要求1所述的感测装置(100)，其中，在所述参考区域(120)的所述感测表面(11 相对于所述研究区域(11 的所述感测表面(11 倾斜，以容许所述参考区域 (120)的入射光束(Li)以比所述研究区域(113)的平行入射光束的角度浅的角度入射。
5.根据权利要求1所述的感测装置(100)，其中，所述参考区域(120)邻近所述研究区域(113)。
6.根据权利要求1所述的感测装置(100)，其中，所述参考区域(120)包括反射入射光的镜子(121)。
7.根据权利要求1所述的感测装置(100)，其中，所述感测装置(100)为具有载体 (110)的管头(100)，所述载体(110)上包括所述感测表面(112)。
8.根据权利要求1所述的感测装置(100)，还包括-光源(11)，将入射光(Li)引导至所述感测表面(112)的所述研究区域(113)和所述参考区域(120)，以使得所述入射光(Li)在全内反射条件下在所述研究区域(11 和所述参考区域(120)被反射并由此生成反射光(L2)，-探测器(18)，用于探测所述反射光(L2)，以产生取决于所述研究区域(113)的反射的第一特征信号013)，和取决于所述参考区域(120)的反射的第二特征信号020)，以及-校准器(20)，用于考虑所述第二特征信号(220)来校准所述第一特征信号013)。
9.根据权利要求8所述的感测装置(100)，其中，所述校准器00)被配置为考虑所述第二特征信号(220)来校正或改善所述第一特征信号013)的漂移。
10.根据权利要求1所述的感测装置(100)，被配置为与用于探测所述目标物质(2)的分析装置协同操作，其中，所述分析装置包括-用于容纳所述感测装置(100)的分析区域，-光源(11)，在所述感测装置(100)容纳于所述分析区域中时，将入射光(Li)引导至所述分析区域，使得所述入射光(Li)被引导至所述感测表面(112)的所述研究区域(113) 和所述参考区域(120)，并使得所述入射光(Li)在全内反射条件下在所述研究区域(113) 和所述参考区域(120)被反射，由此生成反射光(L2)，-探测器(18)，用于探测所述反射光(L2)，以产生取决于所述研究区域(113)的反射的第一特征信号013)，和取决于所述参考区域(120)的反射的第二特征信号020)，以及 -校准器(20)，用于考虑所述第二特征信号(220)来校准所述第一特征信号013)。
11.一种用于探测目标物质O)的分析器装置(10)，被配置为与用于探测所述目标物质⑵的感测装置(100)协同操作，其中，所述感测装置(100)包括-感测表面(112)，其上具有研究区域(113)和参考区域(120)， -参考元件(121)，位于所述参考区域(120)并配置为将所述参考区域(120)从所述目标物质( 遮蔽，使得在全内反射条件下在所述参考区域(120)反射的光保持不受到所述目标物质O)的存在或不存在的影响， 其中，所述分析器装置(10)包括 -用于容纳所述感测装置(100)的分析区域，-光源(11)，在所述感测装置(100)容纳于所述分析区域中时，将入射光(Li)引导至所述分析区域，使得所述入射光(Li)被引导至所述感测表面(112)的所述研究区域(113) 和所述参考区域(120)，并使得所述入射光(Li)在全内反射条件下在所述研究区域(113) 和所述参考区域(120)被反射，由此生成反射光(L2)，-探测器(18)，用于探测所述反射光(L2)，以产生取决于所述研究区域(113)的反射的第一特征信号013)，和取决于所述参考区域(120)的反射的第二特征信号020)，以及 -校准器(20)，用于考虑所述第二特征信号(220)来校准所述第一特征信号013)。
12.根据权利要求11所述的分析器装置(10)，其中，所述校准器00)被配置为考虑所述第二特征信号(220)来校正或改善所述第一特征信号013)的漂移。
13.一种用于探测研究区域(113)中的目标物质O)的感测方法，包括以下步骤-提供感测表面(112)，所述感测表面(11 上具有研究区域(11 和参考区域(120)， -提供参考元件(121)，所述参考元件(121)位于所述参考区域(120)并被配置为将所述参考区域(120)从所述目标物质( 遮蔽，使得在全内反射条件下在所述参考区域(120) 反射的光保持不受到所述目标物质O)的存在或不存在的影响，-在全内反射条件下照明所述研究区域(113)和所述参考区域(120)。
全文摘要
本发明涉及一种用于探测研究区域(113)中的目标物质(2)的感测装置(100)。所述感测装置(100)包括感测表面(112)，其上具有研究区域(113)和参考区域(120)。所述感测装置(100)还包括位于所述参考区域(120)的参考元件(121)。所述参考元件(121)被配置为将所述参考区域(120)从所述目标物质(2)遮蔽，使得在全内反射条件下在所述参考区域(120)反射的光保持不受到所述目标物质(2)的存在或不存在的影响。这容许独立于目标物质(2)的存在或不存在，对在参考区域(120)反射的光的性质，典型地为强度，进行测量。反射的光的此测得的性质能够用于执行对在研究区域(113)反射的光的改善的校正。
文档编号G01N21/77GK102317758SQ201080008124
公开日2012年1月11日 申请日期2010年2月8日 优先权日2009年2月18日
发明者D·M·布鲁斯, J·J·H·B·施莱彭, T·H·埃弗斯 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司