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专利名称：侦测数组式冷光仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种冷光侦测装置，尤其是关于一种侦测数组式冷光仪(Luminometer)，此种冷光仪可同时侦测多个样本的光讯号，而可大幅节省侦测时间。
背景技术：
生物检测技术中，利用冷光光反应结果作为定量或定性试验的测试指针，已成为目前实验室中试验基因表现、基因分析、免疫分析与细胞增殖等常用的测试方法。冷光反应的进行并不如萤光反应那样需要另加激发光源，也没有放射线元素的危险性，同时也不像传统酵素免疫反应须有样本浓缩或稀释的过程，在实验上有其便利的优越性。
公知的冷光仪主要分为两类，一种是侦测单一试管的管式冷光仪，另一种则是测读微量盘(microplate)的盘式冷光仪。管式冷光仪因为一次只能侦测一个试管，通常用于样本数量较少时的测试。若欲进行样本数量较大时的筛选分析，则需利用盘式冷光仪，才能符合较大规模量的试验需求。以公知盘式冷光仪为例，如图1所示，该冷光仪包括一侦测部10，该侦测部10下方面向微孔盘20处设有一侦测端11，该侦测端11于侦测时，可移动至承载待测样本的孔井(well)上方，与每一受测的孔井21相对应，孔井21中进行冷光反应所发出的冷光15，即由侦测端11前端的光入口12进入侦测端11当中。为使冷光聚集集中，该侦测端11于光入口12上方，同时设有一聚焦透镜13，冷光15经过聚焦透镜13聚集后，投射在三棱镜14上，经光线折射后传入光电倍增管(photomultiplier tube，PMT)16中，该光电倍增管16可将光讯号转变为电子讯号，以进一步判读。此种公知的冷光仪，仅设置单一侦测端，因此于侦测微量盘时，该侦测端必须在孔井间作X、Y轴向的循序移动，分别对每一孔井进行侦测。此种侦测方式，一方面相当耗时，对于大规模筛选分析的试验也相当不便，且该等能够进行X、Y轴向移动的组件装置价格较高，将提高设置该型冷光仪的成本。另一方面，对于冷光反应时间较为短暂的试验，倘若反应发生后至侦测间的时间差过大，其结果恐亦发生反应时间条件不一的误差。犹有甚者，侦测端频繁的来回移动，经久使用后，组件本身将因热膨胀而使侦测端的定位产生误差，进而使侦测数据发生偏离，因而降低该仪器的准确度。

发明内容
为缩短冷光仪的侦测时间，维持相近似的侦测条件，并增加其侦测准确度，本发明的目的为提供一种侦测数组式冷光仪，该冷光仪包含一具有多个侦测端的侦测数组，其可同时侦测多个样本的冷光讯号，因此可以增加样品的侦测速率及其准确度。
本发明的冷光仪包括一侦测数组，该侦测数组具有多个侦测端，其是用于撷取待测样本所发出的冷光讯号；多个光讯号传输组件，其是分别延伸自各侦测端，藉以传输冷光讯号；以及一光感测组件，该光感测组件是用以接收该多个光讯号传输组件所传输的多个冷光讯号，而这些讯号可经由电子讯号的数值或影像方式加以呈现。
利用本发明的冷光仪侦测样本时，是将侦测数组的各该侦测端分别对应于一待测样本，各待测样本所发出的冷光讯号即可投射进入各该侦测端中，并藉由光讯号传输组件传输至光感测组件上，该光感测组件接收该多个冷光讯号后，可将该些讯号以数值或影像方式加以呈现，以进一步判读该些待测样本的冷光数值。
前述侦测端的排列方式，并无特别限制，但为使侦测移动方向能仅向单一轴向(X轴向或Y轴向)进行，各侦测端的间距及数目，应与所使用微量盘的单列或单栏的规格相符。另一方面，本发明的冷光仪所适用的微量盘规格也无限制，一般常见的96孔或384孔微量盘均可适用。若为试管测试，则可依其数目及其间距调整设置。
由于进行样本的侦测时，是以成列的方式，对多个样本同时进行侦测，因此可大幅缩减检测的时间，因此各样本间发生反应后至侦测所产生的时间差，也可尽量缩短，减少侦测误差。再者，由于侦测端移动时，仅呈单一轴向的移动，可大幅减少因反复移动所产生的热膨胀的定位误差，对于准确度的维持也有相当大的帮助。同时，由于仅做单一轴向移动的组件取得较为容易，且其价格也较低，因此可以降低冷光仪的成本。
本发明所使用的光讯号传输组件，较佳者为光纤，因其具有讯号损耗小的优点。由于光纤具有全内反射的特性，各侦测端所接收的冷光讯号可全部透过各光纤加以传输，并因其光入射角的限制，而无需顾虑其它相邻孔井的冷光干扰。同时，因为光纤传递光线时不受光线折射角度所限，且其可依仪器结构延伸或曲折，因此对于仪器内组件的配置设计较为方便。
本发明所使用的光感测组件，较佳者为一次可同时接收并能区分多个光讯号的光感测组件，例如电荷耦合组件(charge-coupled device，CCD)、互补性氧化金属半导体(complementary metal-oxide semiconductor，CMOS)、雪崩二极管(avalanche photodiode)或其它相类似的光感测组件。上述的光感测组件皆可将光讯号转换成影像讯号，以CCD为例，其可接受并将光讯号记录为影像，只要将各影像讯号转换为数据后，即可侦测出各样本的冷光数值。至于在公知技术中作为光感测组件的光电倍增管，由于其无法同时接收并区分多个光讯号，一次只能侦测一个样本，因此并不适用于本发明。
以下将配合附图进一步说明本发明的实施方式，下述所列举的实施例是用以阐明本发明，并非用以限定本发明的范围，任何熟悉此项技术的人士，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做少许更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定的为准。


图1为公知发明进行冷光侦测时的示意图；图2为本发明进行冷光侦测时的示意图；图3为本发明CCD数组接收光讯号的示意图；图4为本发明侦测96孔微量盘时的示意图。图中10侦测部
11侦测端12光入口13聚焦透镜 14三棱镜15冷光 16光电倍增管17侦测室20微量盘21孔井30侦测数组31侦测端32光入口33聚焦透镜 34光纤35冷光 36CCD数组361阻隔板 37侦测室40移动部具体实施方式
请参阅图2，本发明的冷光仪包括一侦测数组30、多个用以传输冷光讯号的光纤34，以及一接收冷光讯号的CCD数组36。该侦测数组30，其是用以对微量盘20中所承载的样本进行侦测，其面向微量盘20的方向，设有多个侦测端31，该些侦测端的数目及其排列的间距，可依所欲测试的样本容器而设置。此处是以96孔(8孔×12列)微量盘的检测为例，侦测数组30包含单列8个侦测端31，其可与微量盘20单列的8个孔井相对应。侦测冷光时，所有的侦测端31与相对应的孔井21相互对齐，孔井21中进行冷光反应所产生的冷光35经由侦测端31下方末端的光入口32进入各该侦测端31。冷光35经过一设于光入口32上方的聚焦透镜33，借助于其聚焦作用，冷光35被集中传入侦测端31上方所连结的光纤34中，各该光纤34则分别传输各该冷光35至CCD数组36不同的区块上，通过该CCD数组36，可将CCD数组36上不同区块的光讯号分别转换成电子讯号数值，或进一步还原成影像讯号，而后再转换为数据后，即可判读出各该样本的冷光数值。而侦测室37主要是用于容纳光纤34以及CCD数组36的空间，其中，光纤34可依仪器的设计需求延伸或曲折。虽然光纤34能够将待测样本所发出的冷光讯号几近完全的传导，而不受外界影响，但是照射于微量盘20周遭的光线，仍然会干扰该待测样本所发出之冷光讯号，因此本发明实施例中侦测数组30侦测微量盘20时，应在一不透光的环境下进行，因此可于该些组件外罩以一外盖(图中未示出)，以确保冷光侦测的准确性。
另外，请参阅图3，该图为CCD数组36接收光讯号的示意图。该CCD数组36上可设置一阻隔板361，该阻隔板361可使CCD数组36上各相邻的光纤34的输入区域得以被区隔，以避免各输入讯号间的相互干扰。光纤34传输时是将侦测端31所传来的冷光讯号直接传送至CCD数组36上各相应区块，并由各该相应区块的CCD记录该些冷光讯号。本发明可进一步包括一同步处理讯号单元，藉以同时处理CCD数组36上不同区块各像素所传来的讯号，其后再将该些讯号转换为数据，即能进一步判读各该样本的冷光数值。
图4为本发明实施的示意图，本图中所示为侦测96孔微量盘时的情形，图中侦测数组30连结至一移动部40，通过该移动部40带动侦测数组30做单一轴向的移动。该侦测数组30中并设有8个侦测端31，该些侦测端31则分别与微量盘20上纵轴列的孔井21相对应。侦测数组30做X轴向移动时可同时侦测一纵轴列8个样本，依序移动并测量12次即可将此微量盘侦测完毕。由于本发明中侦测端数目或间隔的设置是配合待测微量盘的孔井规格而更动，因此侦测过程中，即可一次侦测微量盘的一纵轴列或一横轴列，若依本实施例所示，即可节省原八分之一的时间。另一方面，由于光传感器可同时撷取多个光讯号，因此也可同时获得多个样本数值，其整体侦测效率较公知技术为优。
权利要求
1.一种侦测数组式冷光仪，其特征在于，该冷光仪至少包括一侦测数组，该侦测数组包括多个侦测端，其是用于撷取待测样本所发出的冷光讯号；多个光讯号传输组件，其是分别延伸自各该侦测端，藉以传输该冷光讯号；以及一光感测组件，其是用以接收该些光讯号传输组件所传输的多个冷光讯号，并将其转换成可辨识各该待测样本冷光讯号的资料。
2.如权利要求1所述的侦测数组式冷光仪，其中各该侦测端内分别设有一聚焦装置如透镜，藉以使各样本所发出的冷光聚集至各该光讯号传输组件的之末端。
3.如权利要求1所述的侦测数组式冷光仪，其中该光讯号传输组件为光纤。
4.如权利要求1所述的侦测数组式冷光仪，其中该光感测组件为一电荷耦合组件。
5.如权利要求4所述的侦测数组式冷光仪，其中该光感测组件上设有阻隔板，藉以隔离各输入冷光讯号相互间的干扰。
6.如权利要求1所述的侦测数组式冷光仪，其中该光感测组件为一互补性氧化金属半导体。
7.如权利要求6所述的侦测数组式冷光仪，其中该光感测组件上设有阻隔板，藉以隔离各输入冷光讯号相互间的干扰。
8.如权利要求1所述的侦测数组式冷光仪，其中该光感测组件为一雪崩二极管。
9.如权利要求8所述的侦测数组式冷光仪，其中该光感测组件上设有阻隔板，藉以隔离各输入冷光讯号相互间的干扰。
10.如权利要求1所述侦测数组式冷光仪，其中该冷光仪进一步包括一移动部，藉由该移动部，可使该侦测数组作单一轴向的移动。
11.如权利要求1所述侦测数组式冷光仪，其中该可辨识该待测样本冷光讯号的资料为电子讯号。
12.如权利要求1所述侦测数组式冷光仪，其中该可辨识该待测样本冷光讯号的资料为影像讯号。
13.如权利要求1所述的冷光仪，其中该冷光仪进一步包括一同步处理讯号单元，藉以同时处理该光感测组件上不同像素所传来的讯号。
全文摘要
本发明公开了一种具有侦测数组，可同时侦测多个样本的光讯号，并藉由光感测组件，可同时接收该多个光讯号的冷光仪。本发明至少包括一侦测数组，该侦测数组包括多个侦测端，其是用于撷取待测样本所发出的冷光讯号；多个光讯号传输组件，其是分别延伸自各该侦测端，藉以传输该冷光讯号；以及一光感测组件，其是用以接收该些光讯号传输组件所传输的多个冷光讯号，并将其转换成可辨识该待测样本冷光讯号的资料。
文档编号G01N21/84GK1796974SQ20041010291
公开日2006年7月5日 申请日期2004年12月28日 优先权日2004年12月28日
发明者王建华, 庄琮凯, 吴自强, 庄建和 申请人:开物科技股份有限公司