DE102015001033A1 - High-throughput screening system for performing optical measurements - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hochdurchsatz-Screening-System zur Durchführung von optischen Messungen, insbesondere die Spektroskopie. Die Aufgabe der Erfindung, ein Hochdurchsatz-Screening-System zur Durchführung von spektroskopischen Messungen, insbesondere für die Ramam-Spektroskopie bereitzustellen, welches ermöglicht, dass alle Spektren sämtlicher Kavitäten einer Mikrotiterplatte gleichzeitig und schnell in den Kavitäten vermessen werden können, wird dadurch gelöst, dass das Hochdurchsatz-Screening-System eine Anregungseinheit mit einem Laser und einem optischen Leitweg, eine Ausleseeinheit mit einem Faserbündel aus optischen Fasern und einem Spektrometer, eine Mikrotiterplatte mit Kavitäten für einzelne Proben und eine Bewegungs- und Positioniereinheit für die Anordnung der Kavitäten der Mikrotiterplatte gegenüber dem Faserbündel umfasst, wobei das Faserbündel ein dimensionsreduzierendes Faserbündel ist, welches auf seiner der Probe zugewandten Seite eine rechteckige oder quadratische Anordnung der optischen Fasern und auf seiner dem Spektrometer zugewandten Seite einen linienförmige Anordnung der optischen Fasern aufweist, und dass eine optische stark multimodige Beleuchtungsfaser über eine Linse und ein Mikrolinsen-Array in eine Zwischenbildebene vervielfacht abbildbar ist und anschließend über zwei weitere Linsen in die Ebene der Probe abbildbar ist, wobei alle Kavitäten gleichzeitig durch die Anregungs- und Ausleseeinheit mit einer Strahlung beleucht- und vermessbar ist, in dem die erzeugbare zu messende Strahlung über ein System optischer Linsen von den Kavitäten auf das linienförmig angeordnete Faserbündel und von diesem in das Spektrometer übertragbar ist.The present invention relates to a high-throughput screening system for performing optical measurements, in particular spectroscopy. The object of the invention to provide a high-throughput screening system for carrying out spectroscopic measurements, in particular for Ramam spectroscopy, which enables all spectra of all microtiter plate wells to be simultaneously and rapidly measured in the wells is achieved by the high-throughput screening system comprises a laser and optical path excitation unit, an optical fiber fiber optic fiber bundle readout unit and a spectrometer, a microtiter plate having individual sample wells, and a microtiter plate well and positioning unit for positioning the microtiter plate wells Fiber bundle, wherein the fiber bundle is a dimensionally reducing fiber bundle, which on its side facing the sample a rectangular or square arrangement of the optical fibers and on its side facing the spectrometer a line-shaped arrangement having the optical fibers, and that an optical highly multimode illumination fiber is multiplied over a lens and a microlens array multiplied in an intermediate image plane and can then be imaged via two further lenses in the plane of the sample, all cavities simultaneously through the excitation and readout unit can be illuminated and metered with a radiation in which the radiation to be generated can be transmitted via a system of optical lenses from the cavities to the line-shaped fiber bundle and from this into the spectrometer.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hochdurchsatz-Screening-System zur Durchführung von optischen Messungen, insbesondere der Spektroskopie.The present invention relates to a high-throughput screening system for performing optical measurements, in particular spectroscopy.
Hochdurchsatz-ScreeningHigh-throughput screening
Hochdurchsatz-Messungen mit Hilfe von Mikrotiterplatten sind in der Biologie, Medizin und Pharmazie weit verbreitet. Durch die Verwendungen von Automaten können je nach Anwendungen mehr als 100000 Proben pro Tag untersucht werden.High-throughput measurements using microtiter plates are widely used in biology, medicine and pharmacy. The use of vending machines allows more than 100,000 samples a day, depending on the application.
Hochdurchsatz-Messungen werden für verschiedene Analysemethoden durchgeführt.High-throughput measurements are performed for different analysis methods.
Bei optischen Methoden zur Untersuchung der Streustrahlung entscheiden der Streuquerschnitt und die maximale Leistung, welche ohne Zerstörung der Probe verwendet werden kann, über die für einen Container (eine Kavität) der Mikrotiterplatte notwendige Messzeit. Die Probencontainer (Kavitäten) werden durch Automaten mit mehreren Pipetten gleichzeitig gefüllt. Das Auslesen geschieht häufig in einem Raster, sodass jeder Container (Kavität) einzeln ausgelesen wird.In optical methods for the investigation of scattered radiation, the scattering cross section and the maximum power which can be used without destroying the sample decide on the measurement time required for a container (one well) of the microtiter plate. The sample containers (cavities) are filled by machines with several pipettes at the same time. The reading is often done in a grid, so that each container (cavity) is read out individually.
Auch Raman-spektroskopische Untersuchungen eignen sich grundsätzlich zur Untersuchung diverser Eigenschaften von Stoffen. So offenbart die
Darüber hinaus sind aus der
Um die Messzeit bei Hochdurchsatz-Messungen unter Verwendung von Mikrotiterplatten so gering wie möglich zu halten, ist es notwendig mehrere Container (Kavitäten) der Mikrotiterplatte gleichzeitig auszulesen. Die Spektren müssen möglichst schnell und ohne zeitlichen Versatz ausgelesen werden. Dafür ist es notwendig die Beleuchtungsleistung zu maximieren und einen möglichst großen Anteil der Streustrahlung zu übertragen. Für die Verwendung größtmöglicher Beleuchtungsleistungen ist es notwendig, die Probencontainer (die Kavitäten der Mikrotiterplatte) homogen und in ihrer Fläche so weit wie möglich auszuleuchten. Dafür ist eine inkohärente Beleuchtung von Vorteil. Außerdem muss die Beleuchtung für jeden Probencontainer (jede Kavität der Mikrotiterplatte) identisch sein. Die Wände der Mikrotiterplatte sollen nicht beleuchtet werden, so wird die Erzeugung von unerwünschter Streustrahlung vermieden. Zusätzlich kann es je nach spektroskopischer Analysemethode von Vorteil sein, die Probe mit depolarisiertem Licht zu bestrahlen, wodurch auch eine einfache Einstellung der Polarisation über einen linearen Polarisationsfilter ermöglicht wird. Um die Vergleichbarkeit der Spektren der einzelnen Probencontainer zu gewährleisten muss eine Normierung durchgeführt werden können.In order to keep the measuring time as low as possible for high-throughput measurements using microtiter plates, it is necessary to read several containers (wells) of the microtiter plate at the same time. The spectra must be read out as quickly as possible and without any time delay. For this it is necessary to maximize the lighting performance and to transmit as much of the scattered radiation as possible. For the use of the greatest possible illumination performance, it is necessary to illuminate the sample containers (the wells of the microtiter plate) homogeneously and in their area as far as possible. For this, incoherent lighting is an advantage. In addition, the illumination for each sample container (each well of the microtiter plate) must be identical. The walls of the microtiter plate should not be illuminated, so the generation of unwanted scattered radiation is avoided. In addition, depending on the spectroscopic analysis method, it may be advantageous to irradiate the sample with depolarized light, thereby also allowing for easy polarization adjustment via a linear polarizing filter. In order to ensure the comparability of the spectra of the individual sample containers, a standardization must be carried out.
Zur Verwendung von Mikrotiterplatten verschiedener Größe muss das System leicht auf dieses einstellbar sein.To use different sized microtiter plates, the system must be easily adjustable to this.
Durch die bekannten Rastermethoden können Spektren nur einzeln aufgenommen werden, was (je nach untersuchter Strahlung) zu sehr langen Messzeiten und dazu führt, dass bei zeitlich veränderlichen Proben keine gleichzeitigen Untersuchung der einzelnen Container (Kavitäten) möglich sind. Außerdem werden die einzelnen Container (Kavitäten der Mikrotiterplatte) durch eine einfache Fokussierung in der Probenebene nicht homogen ausgeleuchtet, wodurch die maximale Probenleistung stark begrenzt ist. Übliche Weit-Feld-Methoden führen zu wesentlich schlechteren Ergebnissen, als diese die bei Verwendung eines Spektrometers erreicht werden. Eine Bildgebung dieser Art ist darüber hinaus überflüssig und störend, da nur einzelne Container (Kavitäten) und keine kompletten chemischen Bilder ausgelesen werden sollen.Due to the known screening methods, spectra can only be recorded individually, which (depending on the examined radiation) leads to very long measuring times and leads to the fact that with temporally variable samples no simultaneous examination of the individual containers (cavities) is possible. In addition, the individual containers (wells of the microtiter plate) are not homogeneously illuminated by a simple focusing in the sample plane, whereby the maximum sample performance is severely limited. Conventional wide-field methods lead to significantly worse results than those achieved when using a spectrometer. An imaging of this kind is also superfluous and annoying, since only individual containers (cavities) and no complete chemical images are to be read.
Nachteilig bei den bekannten technischen Lösungen ist, dass durch ein Screening mit Hilfe der Spektroskopie an einer Mikrotiterplatte nicht alle Spektren gleichzeitig und schnell in den Kavitäten vermessen werden können und die Anregungsleistung für sämtliche Kavitäten und die Intensität der übertragenden Streustrahlung (insbesondere bei der Raman-Spektroskopie) nicht hoch sind.A disadvantage of the known technical solutions is that not all spectra can be measured simultaneously and quickly in the cavities and the excitation power for all cavities and the intensity of the transmitted scattered radiation (in particular in Raman spectroscopy ) are not high.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Hochdurchsatz-Screening-System zur Durchführung von spektroskopischen Messungen, insbesondere für die Raman-Spektroskopie bereitzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik vermeidet, insbesondere ermöglicht, dass alle Spektren der Kavitäten einer Mikrotiterplatte gleichzeitig und schnell in den Kavitäten vermessen werden können. The invention is therefore based on the object to provide a high-throughput screening system for performing spectroscopic measurements, in particular for Raman spectroscopy, which avoids the disadvantages of the prior art, in particular allows all spectra of the wells of a microtiter plate simultaneously can be quickly measured in the cavities.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des 1. und des 6. Patentanspruchs gelöst. Weitere günstige Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung sind in den nachgeordneten Patentansprüchen angegeben.According to the invention this object is achieved by the characterizing features of the first and the sixth claim. Further favorable embodiments of the invention are specified in the subordinate claims.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass bei dem Hochdurchsatz-Screening-System zur Durchführung von optischen Messungen in der Spektroskopie ein dimensionsreduzierendes Faserbündel zur Aufnahme/zur Erfassung der spektroskopischen Strahlung und ein spezielles Beleuchtungs- und Abbildungssystem eingesetzt werden.The essence of the invention is that in the high-throughput screening system for performing optical measurements in spectroscopy, a dimension-reducing fiber bundle for receiving / detecting the spectroscopic radiation and a special illumination and imaging system are used.
Dazu umfasst das Hochdurchsatz-Screening-System eine Anregungseinheit mit einem Laser und einem optischen Leitweg, eine Ausleseeinheit mit einem Faserbündel aus optischen Fasern und einem Spektrometer, eine Mikrotiterplatte mit Kavitäten für einzelne Proben und eine Bewegungs- und Positioniereinheit für die Anordnung der Kavitäten der Mikrotiterplatte gegenüber dem Faserbündel.For this purpose, the high-throughput screening system comprises a laser and optical path excitation unit, a fiber optic fiber optic bundle readout unit and a spectrometer, a microtiter plate with individual sample wells, and a microtiter plate microtiter plate well positioning and positioning unit opposite the fiber bundle.
Wesentlich ist, dass das Faserbündel ein dimensionsreduzierendes Faserbündel ist, welches auf seiner der Probe zugewandten Seite eine quadratische Anordnung der optischen Fasern und auf seiner dem Spektrometer zugewandten Seite eine linienförmige Anordnung der optischen Fasern aufweist, und dass eine optische stark multimodige Beleuchtungsfaser über eine Linse und ein Mikrolinsen-Array in eine Zwischenbildebene vervielfacht abbildbar ist und anschließend über zwei weitere Linsen in die Ebene der Probe abbildbar ist, wobei alle Kavitäten gleichzeitig durch die Anregungs- und Ausleseeinheit mit einer Strahlung beleucht- und vermessbar ist, in dem die erzeugbare zu messende Strahlung über ein System optischer Linsen von den Kavitäten auf das Faserbündel und von diesem in das Spektrometer übertragbar ist.It is essential that the fiber bundle is a dimension-reducing fiber bundle, which has on its side facing the sample a square array of optical fibers and on its side facing the spectrometer a line-shaped arrangement of the optical fibers, and that an optical highly multimode illumination fiber via a lens and a microlens array is multiplied in an intermediate image plane and can then be imaged via two further lenses in the plane of the sample, wherein all cavities can be simultaneously illuminated and measured by the excitation and readout unit with a radiation in which the producible radiation to be measured via a system of optical lenses from the cavities to the fiber bundle and from this into the spectrometer is transferable.
Die Beleuchtungsfaser weist eine große Länge im Bereich mehrere Dekameter auf und ist mit einer Vibrationseinrichtung versehen, so dass die Polarisation und die Kohärenz der von dem Laser aussendbaren Strahlung in der Faser durch die Vibrationseinrichtung und die Länge der Faser zerstörbar ist, dergestalt, dass die Probe mit gleichmäßig unpolarisiertem Licht bzw. bei Verwendung eines linearen Polarisationsfilters mit linear polarisiertem Licht beliebiger Polarisationsrichtung bestrahlt werden kann.The illumination fiber has a large length in the range of several decameters and is provided with a vibration device, so that the polarization and coherence of the laser-emissive radiation in the fiber by the vibrator and the length of the fiber is destructible, such that the sample can be irradiated with uniformly unpolarized light or when using a linear polarizing filter with linearly polarized light of any polarization direction.
Im Rahmen der Erfindung liegt auch, dass neben der mit einer Vibrationseinrichtung versehenen Beleuchtungsfaser bei einer CCD Beleuchtungszeiten verwendet werden, welche groß gegenüber der inversen Vibrationsfrequenz sind, wodurch die Kohärenz der Beleuchtung der Probe zerstört wird und die beleuchteten Flächen der Probe mit gleicher Intensität und homogen beleuchtet werden können.It is also within the scope of the invention that, in addition to the illumination fiber provided with a vibrator, illumination times at a CCD are used which are large in relation to the inverse vibration frequency, thus destroying the coherence of the illumination of the sample and the illuminated areas of the sample with equal intensity and homogeneity can be illuminated.
Der optische Leitweg führt dabei von dem Laser über die optische Beleuchtungsfaser und einen Linienfilter, so dass die in der Faser erzeugte Streustrahlung entfernbar ist.The optical path leads from the laser via the optical illumination fiber and a line filter, so that the scattered radiation generated in the fiber is removable.
Das Faserbündel besteht aus lichtleitenden Fasern mit eckigem oder rundem Querschnitt, zwischen denen sich nichtlichtleitende Zwischenfasern mit rundem Querschnitt befinden, welche die lichtleitenden Fasern auf der dem Spektrometer zugewandten Seite voneinander beabstanden.The fiber bundle consists of light conducting fibers of angular or circular cross section, between which are nonconductive intermediate fibers of round cross section which space the photoconductive fibers on the side facing the spectrometer.
Die lichtleitenden Fasern auf der der Probe zugewandten Seite sind in einem Abstand zueinander im Array angeordnet, so dass nur das Licht, welches in den Proben erzeugt wird, und nicht das von den Wänden der Mikrotiterplatte ausgehende Licht aufgenommen wird.The photoconductive fibers on the sample-facing side are arranged at a distance from each other in the array, so that only the light generated in the samples and not the light emanating from the walls of the microtiter plate is received.
Das Hochdurchsatz-Screening-Systems wird bestimmungsgemäß so betrieben, dass die Proben in den Kavitäten der Mikrotiterplatten gleichzeitig mit gleichmäßig unpolarisiertem Licht oder durch die Verwendung eines zusätzlichen linearen Polarisationsfilters mit linear polarisiertem Licht, bestrahlt werden, in dem der Laser eine monochromatische Strahlung erzeugt, die über die Beleuchtungsfaser sowie den Linienfilter geführt wird, so dass in der Beleuchtungsfaser die in der Faser erzeugte Streustrahlung entfernt wird, wobei gleichzeitig mit der Vibrationseinrichtung an der Beleuchtungsfaser eine Vibration erzeugt wird, so dass die Kohärenz der von dem Laser aussendbaren Strahlung in der Beleuchtungsfaser durch die Vibrationseinrichtung zerstört wird.The high throughput screening system is designed to operate by irradiating the samples in the wells of the microtiter plates simultaneously with uniformly unpolarized light or by using an additional linear polarizer with linearly polarized light in which the laser produces monochromatic radiation is passed over the illumination fiber and the line filter, so that in the illumination fiber, the scattered radiation generated in the fiber is removed, wherein simultaneously with the vibration device on the illumination fiber, a vibration is generated, so that the coherence of the radiation emanating from the laser in the illumination fiber through the vibration device is destroyed.
Das so erzeugte Anregungslicht wird so auf die Proben in den Kavitäten abgebildet, dass die beleuchteten Flächen nach Abbildung auf das Faserbündel in ihrer Ausdehnung mit den Fasern des Faserbündels übereinstimmen, so dass homogene und intensitätsgleiche Beleuchtungsflächen in den Probe-enthaltenden Kavitäten der Mikrotiterplatte erzeugt werden.The excitation light generated in this way is imaged on the samples in the cavities such that the illuminated surfaces, after imaging on the fiber bundle, coincide in their extent with the fibers of the fiber bundle, so that homogeneous and intensity-identical illumination surfaces are produced in the sample-containing wells of the microtiter plate.
Die von den Proben ausgehende Strahlung wird mit dem Faserbündel ausgelesen.The radiation emitted by the samples is read out with the fiber bundle.
Anschließend erfolgt eine computergestützte Normierung der ausgelesenen Daten mit einer homogen streuenden Probe, um genaue quantitative Aussagen in Bezug auf die Intensitäten der von den Proben ausgehenden Streustrahlung zu erhalten. Subsequently, a computer-aided standardization of the read-out data with a homogeneously scattering sample is carried out in order to obtain accurate quantitative statements with regard to the intensities of the scattered radiation emanating from the samples.
Das Licht kann vor dem Eintritt in die Beleuchtungsfaser auch noch aufgeweitet und durch eine Lochblende in der Leistung gesteuert werden.The light can also be widened before entering the illumination fiber and controlled by a perforated panel in the power.
Im Rahmen der Erfindung liegt auch die Möglichkeit, dass die Mikrotiterplatte während der Bestrahlung so bewegt wird, dass je Kavität jeweils eine größere Probenfläche beleuchtet und damit eine höhere maximal mögliche Beleuchtungsleistung ermöglicht wird, wodurch eine kürzere notwendige Belichtungszeit oder eine höheres Verhältnis aus Signal und Rauschen ermöglicht wird.Within the scope of the invention there is also the possibility that the microtiter plate is moved during the irradiation in such a way that a larger sample area is illuminated per cavity and thus a higher maximum possible illumination power is enabled, resulting in a shorter necessary exposure time or a higher ratio of signal and noise is possible.
Darüber hinaus ist es auch möglich, durch einen Austausch der Linse zwischen der Beleuchtungsfaser und der Mikrotiterplatte das Hochdurchsatz-Screening-System sehr schnell und automatisch auf verschiedene Mikrotiterplatten einzustellen, ohne dass sich die Funktionalität der Beleuchtung dadurch an sich ändert.Moreover, by replacing the lens between the illumination fiber and the microtiter plate, it is also possible to adjust the high-throughput screening system very quickly and automatically to different microtiter plates without the functionality of the illumination thereby changing.
Das Verfahren kann auch für die Raman-Spektroskopie, die Fluoreszenzspektroskopie, die Absorptionsspektroskopie, die Transmissionsspektroskopie oder für die Kombination dieser Spektroskopiearten verwendet werden.The method can also be used for Raman spectroscopy, fluorescence spectroscopy, absorption spectroscopy, transmission spectroscopy or for the combination of these types of spectroscopy.
Es ist auch möglich, dass mehrere Laser in die Beleuchtungsfaser eingekoppelt werden, um damit lediglich durch Wechseln der Filter, bei sonst gleich bleibender Beleuchtung, Messungen bei verschiedenen Anregungswellenlängen durchführen zu können, oder dass mehrere Lichtquellen gleichzeitig in die Beleuchtungsfaser eingekoppelt werden, so dass die Probe von diesen Lichtquellen gleichzeitig angeregt, und die von der Probe ausgehende Strahlung, untersucht wird oder dass die faserbasierte Probenbeleuchtung nicht im Auflichtverfahren, sondern durch ein weitere Linse, bzw. Objektiv, im Durchlichtverfahren durchgeführt wird.It is also possible for several lasers to be coupled into the illumination fiber in order to be able to carry out measurements at different excitation wavelengths merely by changing the filters, otherwise the illumination remains constant, or that several light sources are coupled into the illumination fiber at the same time, so that the Probe is excited by these light sources simultaneously, and the radiation emitted by the sample is examined, or that the fiber-based sample illumination is performed not by the incident light method, but by another lens, or in the transmitted light method.
Das Verfahren kann bspw. zur zeitgleichen Aufnahme von mindestens zwei Spektren zur Berechnung von Differenzspektren bezogen auf das simultan gemessenes Referenzspektrum und zur Analyse kleinster spektraler Verschiebungen bei der optischen Spektroskopie verwendet werden.The method can be used, for example, for the simultaneous recording of at least two spectra for the calculation of difference spectra based on the simultaneously measured reference spectrum and for the analysis of the smallest spectral shifts in optical spectroscopy.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Ausführungsbeispiele und der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the embodiments and the figures. Showing:
Das in
Der optische Leitweg verläuft dabei vom Laser (
Zwischen dem Laser (
Der Kopf der Beleuchtungsfaser (
Die Beleuchtungsfaser (
Ausgehend von dem Laser (
Vor der Linse befindet sich eine Lochblende (
Um den einstellbaren Leistungsbereich zu erhöhen kann vor der Lochblende (
Bei der Beleuchtungsfaser (
Die Beleuchtungsfaser (
Die Form des Kerns (beispielsweise kreisförmig oder quadratisch) entscheidet über die Form der beleuchteten Fläche einer Probe-befüllbaren Kavität der Mikrotiterplatte (
Über die Kopplung der Beleuchtungsfaser (
Die Beleuchtungsfaser (
Das monochromatische Anregungslicht wird ausgehend von der Stirnseite (
Die Anzahl der Linsen des Mikrolinsen-Arrays (
Für eine optimale Ausnutzung haben die Linsen des Mikrolinsen-Arrays (
In der Zwischenebene (
Die Zwischbildenebene (
Die Mikrotiterplatte (
Über die Linse (
Die numerische Apertur der Beleuchtung wird über die Blende (
Innerhalb des Strahlengangs des durch die Komponenten (
Durch das Herausnehmen, oder Herausklappen, dieses Polarisationsfilters (
Im Strahlengang des Streulichts, gebildet aus der Linse (
Zur Unterdrückung der Rayleigh-Strahlung und des von der Probe reflektierten Anregungslichts, welches von dem Laser (
Durch einen Wechsel der Linse (
Das Faser-Array (
Hierdurch wird ein Übersprechen durch die Abbildung im Spektrometer vermieden.This avoids crosstalk due to imaging in the spectrometer.
Die technischen Vorgaben und das Ziel der Maximierung der eingesammelten numerischen Apertur führen mitunter dazu, dass nur eine relative kleine Fläche jeder Probe ausgeleuchtet werden kann. Um eine höhere Leistung zur Beleuchtung verwenden zu können, um hierdurch kleinere Belichtungszeiten bzw. ein größeres Verhältnis von Signal und Rauschen zu erhalten, kann die Mikrotiterplatte (
Im Folgendem wird das Ausführungsbeispiel an Hand der
Bei der verwendeten Lichtquelle in
When using the light source in
Zur Verdeutlichung dieser Tatsache wurde die Intensität am Ende einer 30 m langem Faser mit Hilfe eines Analysators gemessen. In
Als Vibrationseinrichtung (
Die Faserendfläche (
Das Mikrolinsen-Array (
Über die Linse (
In
Das Streulicht wird durch die Linse (
Die gestrichelten Quadrate (
In
Die Zwischenfasern sind quadratisch und die Seitenlänge des Mantels beträgt 120 μm.The intermediate fibers are square and the side length of the shell is 120 microns.
Über die Linsen (
Der Vorteil dieses Hochdurchsatz-Screening-Systems besteht darin, dass durch den Einsatz eines Faserbündels und einer besonderen Beleuchtung erreicht wird, dass alle Spektren mehrerer Kavitäten einer Mikrotiterplatte gleichzeitig und schnell in den Kavitäten vermessen werden können.The advantage of this high-throughput screening system is that the use of a fiber bundle and special illumination ensures that all spectra of several wells of a microtiter plate can be measured simultaneously and quickly in the wells.
Dadurch, dass die Fasern des Bündels auf der dem Spektrometer zugewandten Seite in einer Linie angeordnet sind und auf der der Probe zugewandten Seite Fasern in einem Array zweidimensional angeordnet sind, so dass zwischen den Fasern jeweils ein bestimmter, für alle Fasern gleicher, Abstand besteht, und die Beleuchtung auf der vielfachen Abbildung der Endfläche einer stark multimodigen optischen Faser durch ein Mikrolinsenarray basiert, wird dieses gleichzeitige Auslesen der Kavitäten ermöglicht.Characterized in that the fibers of the bundle are arranged on the side facing the specimen in a line and on the side facing the sample fibers are arranged in an array in two dimensions, so that between the fibers each have a certain, the same distance for all fibers, and the illumination is based on the multiple imaging of the end face of a highly multimode optical fiber through a microlens array, this simultaneous readout of the cavities is enabled.
Das Hochdurchsatz-Screening-System führt somit zu folgenden Vorteilen:
- • Alle Spektren werden gleichzeitig ohne spektrale und ohne laterale Rasterung aufgenommen,
- • die Anregung erfolgt mit depolarisierten und inkohärenten Licht,
- • die Probenbeleuchtung für eine maximierte Anregungsleistung wird gewährleistet,
- • ein quantitativer und qualitativer Vergleich der Proben in den Kavitäten ist möglich
- • die Aufnahme aller Spektren ist sehr schnell und
- • eine Maximierung der übertragenden Strahlung wird gewährleistet,
- • All spectra are recorded simultaneously without spectral and without lateral screening,
- Excitation occurs with depolarized and incoherent light,
- • sample illumination for maximized excitation power is ensured
- • a quantitative and qualitative comparison of the samples in the cavities is possible
- • the recording of all spectra is very fast and fast
- • Maximizing the transmitted radiation is ensured
Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ausführungsbeispielen, den Ansprüchen und Zeichnungen dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.All features illustrated in the description, the following exemplary embodiments, the claims and drawings can be essential to the invention both individually and in any desired combination.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Laserlaser
- 22
- Teleskoptelescope
- 33
- Lochblendepinhole
- 44
- Linselens
- 5; 3335; 333
- Stirnseite (dem Laser zugewandte Seite)Front side (laser-facing side)
- 6 6
- Beleuchtungsfaserillumination fiber
- 77
- Vibrationseinrichtungvibrator
- 88th
- Stirnseite (dem Laser abgewandte Seite)Front side (side facing away from the laser)
- 99
- Linselens
- 1010
- Mikrolinsen-ArrayMicrolens array
- 1111
- Zwischenebenebetween level
- 1212
- Objektivlinse des unendlich MikroskopsObjective lens of the infinite microscope
- 1313
- Blendecover
- 1414
- Linienfilterline filter
- 1515
- drehbarer linearer Polarisationsfilterrotatable linear polarization filter
- 1616
- Filterfilter
- 1717
- Linse des unendlich MikroskopsLens of the infinite microscope
- 18; 22218; 222
- Mikrotiterplattemicrotiter plate
- 1919
- Kantenfiltercut-off filter
- 2020
- linearer Polarisationsfilterlinear polarization filter
- 2121
- Linselens
- 2222
- Faser-ArrayFiber array
- 2323
- Faserbündelfiber bundles
- 24; 333324; 3333
- Stirnseite (Spektrometer zugewandte Seite)Front side (spectrometer facing side)
- 2525
- Spektrometerspectrometer
- 111111
- Wände der MikrotiterplatteWalls of the microtiter plate
- 444444
- Fasern des FaserbündelsFibers of the fiber bundle
- 11111111
- Stirnseite (Spektrometer abgewandte Seite)Front side (side facing away from the spectrometer)
- 22222222
- lichtführende Faserlight-conducting fiber
- 44444444
- Zwischenfaserbetween fiber
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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