JP2010519558A - 掃引波長撮像光学インターロゲーションシステム及びこれを使用する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
・米国特許第4,815,843号(発明名称「Optical Sensor for Selective Detection of Substances and/or for the Detection of Refractive Index Changes in Gaseous, Liquid, Solid and Porous Samples」)
・K.Tiefenthaler氏他による「Integrated Optical Switches and Gas Sensors」、Opt. Lett. 10, No. 4 pp.137-139、1984年4月
・M.Nellen氏、K.Tiefenthaler氏、W.Lukosz氏による「Integrated Optical Input Grating Couplers as Biochemical Sensors」、Sensors and Actuators、15巻、273ページ、1988年4月
これらの文書の内容は、参照することによって本明細書に含まれている。
チューナブルレーザ106
パワートラッキングデバイス110
波長トラッキングデバイス112
λ=Λ(x)(Neff +/− sin(θ))
ここにおいて、λは、チューナブルレーザ106の波長であり、
Λ(x)は、回折格子結合導波路内の局部的な格子周期であり、
Neffは、回折格子結合導波路の実効屈折率であり、
θは、インターロゲーションコリメートビーム128の入射角である。
照明光学系122
撮像光学系124
2D撮像デバイス126
データ処理デバイス116
例示の光学インターロゲーションシステム100
単一ウェル−−光学インターロゲーションシステム100
フルプレート−−光学インターロゲーションシステム100
考察/代替例
Claims (22)
- インターロゲーションシステムであって、
チューニング範囲を有し、所定の時間幅に亘って区別可能な波長の所定のシーケンスを有する光ビームを射出するチューナブルレーザと、
前記光ビームを1または複数のインターロゲーションビームに変換して1または複数のバイオセンサを照光する照明光学系と、
当該照光された1または複数のバイオセンサからの像を収集する撮像光学系と、
前記チューナブルレーザから射出された前記光ビームの前記区別可能な波長の1つに各々が対応する当該収集された一連の像を取得する2D撮像デバイスと、
当該収集された像を受信して当該収集された像を処理するデータ処理デバイスと、
を含むことを特徴とするインターロゲーションシステム。 - 請求項1記載のインターロゲーションシステムであって、前記チューナブルレーザから射出された前記光ビームの前記区別可能な波長をトラッキングする波長トラッキングデバイスをさらに含むことを特徴とするインターロゲーションシステム。
- 請求項2記載のインターロゲーションシステムであって、前記波長トラッキングデバイスが、ファイバマッハツェンダー干渉計及び温度非依存エタロンを含むことを特徴とするインターロゲーションシステム。
- 請求項2記載のインターロゲーションシステムであって、前記波長トラッキングデバイスが、チャープ周期を有する回折格子結合導波路を含み、前記回折格子結合導波路が、前記インターロゲーションビームの1つによって照光され、対応する像が前記2D撮像デバイスによって取得され、前記データ処理デバイスによって処理されることを特徴とするインターロゲーションシステム。
- 請求項1記載のインターロゲーションシステムであって、前記チューナブルレーザのパワーをトラッキングするパワートラッキングデバイスをさらに含むことを特徴とするインターロゲーションシステム。
- 請求項1記載のインターロゲーションシステムであって、前記チューナブルレーザが、モードホップフリーの掃引波長チューナブルレーザであることを特徴とするインターロゲーションシステム。
- 請求項1記載のインターロゲーションシステムであって、前記照明光学系が、前記1または複数のインターロゲーションビームの各々が、実質的に平坦な波面を有するように構成されていることを特徴とするインターロゲーションシステム。
- 請求項1記載のインターロゲーションシステムであって、前記照明光学系が、前記1または複数のインターロゲーションビームの各々が、前記1又は複数のバイオセンサを含むマイクロプレートの表面に適合した波面を有するように構成されていることを特徴とするインターロゲーションシステム。
- 請求項1記載のインターロゲーションシステムであって、前記撮像光学系が、テレセントリックレンズを含むことを特徴とするインターロゲーションシステム。
- 請求項1記載のインターロゲーションシステムであって、前記2D撮像デバイスが、グローバルシャッターを有するCCD(charge coupled device)カメラまたはグローバルシャッターを有するCMOS(complementary metal oxide semiconductor)カメラをさらに含むことを特徴とするインターロゲーションシステム。
- 請求項1記載のインターロゲーションシステムであって、前記データ処理デバイスが
当該収集された像を受信して処理し、
前記1または複数のバイオセンサの各々において生化学的反応が存在するか否かを判定し、
前記1または複数のバイオセンサの各々においてセンサ領域(単数または複数)及び/または基準領域(単数または複数)を探索し、
前記1または複数のバイオセンサの各々における欠陥領域を除去し、かつ/または、
前記1または複数のバイオセンサの各々における界面化学の均一性及び標的分子の固定化をキャリブレーションすることを特徴とするインターロゲーションシステム。 - 請求項1記載のインターロゲーションシステムであって、前記1または複数のバイオセンサが、導波路回折格子カプラバイオセンサであることを特徴とするインターロゲーションシステム。
- 1または複数のバイオセンサをインターロゲーションする方法であって、
所定の時間幅に亘って区別可能な波長の所定のシーケンスを有する光ビームを射出するステップと、
前記光ビームを1または複数のバイオセンサを照光する1または複数のインターロゲーションビームに変換するステップと、
当該照光された1または複数のバイオセンサからの像を収集するステップと、
当該射出された光ビームの前記区別可能な波長の1つに各々が対応する一連の当該収集された像を取得するステップと、
当該収集された像を処理するステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項13記載の方法であって、当該射出された光ビームの区別可能な波長をトラッキングするステップをさらに含むことを特徴とする方法。
- 請求項13記載の方法であって、光ビームを射出するチューナブルレーザのパワーをトラッキングするステップをさらに含むことを特徴とする方法。
- 請求項13記載の方法であって、モードホップフリーの掃引波長チューナブルレーザが使用されて前記光ビームが射出されることを特徴とする方法。
- 請求項13記載の方法であって、前記変換するステップが、前記1または複数のインターロゲーションビームが実質的に平坦な波面を有するように前記1または複数のインターロゲーションビームを形成するステップを含むことを特徴とする方法。
- 請求項13記載の方法であって、前記変換するステップが、前記1または複数のインターロゲーションビームが前記1または複数のバイオセンサを含むマイクロプレートの表面に適合するように前記1または複数のインターロゲーションビームを形成するステップを含むことを特徴とする方法。
- 請求項13記載の方法であって、テレセントリックレンズが使用されて、当該照光された1または複数のバイオセンサからの前記像が収集されることを特徴とする方法。
- 請求項13記載の方法であって、2D撮像デバイスが使用されて、当該射出された光ビームの前記区別可能な波長の1つに各々が対応する一連の当該収集された像が取得されることを特徴とする方法。
- 請求項13記載の方法であって、データ処理デバイスが使用されて当該収集された像が処理され、
前記1または複数のバイオセンサの各々において生化学的反応が存在するか否かが判断され、
前記1または複数のバイオセンサの各々におけるセンサ領域(単数または複数)及び/または基準領域(単数または複数)が探索され、
前記1または複数のバイオセンサの各々における欠陥が除去され、かつ/または、
前記1または複数のバイオセンサの各々における界面化学の均一性及び標的固定化がキャリブレーションされることを特徴とする方法。 - 請求項13記載の方法であって、前記1または複数のバイオセンサが、導波路回折格子カプラバイオセンサであることを特徴とするインターロゲーションシステム。
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