專利名稱：用于液體樣品的自動熱處理的儀器和方法
技術領域：
本發明的領域是生物化學研究、生物化學常規分析、臨床診斷和臨床研究，更具體地涉及用于液體樣品的自動熱處理的儀器和方法，例如液體樣品的熒光檢測。
背景技術：
近來，核酸(DNA=脫氧核糖核酸，RNA=核糖核酸)在上述技術領域中進行了各種分析和化驗。為了檢測較小量，公知的聚合酶鏈反應(PCR)能夠用于復制目標核酸序列到可檢測的量。使用聚合酶鏈反應的核酸的擴增已經在專利文獻中廣泛描述，例如美國專利 No. 4683303,4683195,4800159和4965188。通常在聚合酶鏈反應中，包含特殊試劑和核酸的反應混合物的樣品重復地經過一系列擴增步驟。每個序列包括解鏈雙鏈核酸以獲得變性的單多核苷酸鏈，退火短引子成鏈并延伸這些引子以沿變性的鏈合成新多核苷酸鏈來制造新的雙鏈核酸的復制。由于實際上反應條件隨溫度劇烈變化，樣品經過一系列溫度劇增，其中預定溫度在特定時間間隔(“熱循環”)保持恒定。樣品的溫度典型地升高到大約90° C 以解鏈核酸并且降低至從40° C到70° C范圍內的溫度以退火和沿多核苷酸鏈的引子延伸。還已知的是在聚合酶鏈反應過程期間(“實時PCR”)檢測PCR反應產物以檢測目標核酸序列(或分析物)存在與否和/或量化樣品中存在的目標核酸的原始量。在日常程序中，商售儀器用于進行PCR和檢測通過熒光得到的反應產物。針對上述內容，本發明的目的是提供用于液體樣品的精確熱處理的自動的低成本儀器和方法，尤其是進行由PCR得到的反應產物的光學檢測，特別是實時PCR。這些和進一步的目的通過根據獨立權利要求和本文下面所述的儀器和方法來實現。本發明的優選的實施例通過從屬權利要求和本文下面所述的內容給出。

發明內容
根據第一方面，提出了一種用于液體樣品的自動熱處理的新儀器。在一些實施例中，儀器用于執行PCR，尤其是實時PCR。特別地，在一些實施例中，儀器用于具有雜交探針的PCR，具有水解探針的PCR，具有相互螯合劑染料的PCR，具有相應探針的實時PCR，具有相應熒光報道基因和DNA解鏈分析的各種絕熱擴增方法。典型的分析是檢測病原體存在與否并且可選地檢測病原體的濃度，基因型，測量表達曲線，其他等等，病原體例如為樣品中的病毒或細菌。在一些實施例中，儀器包括溫度受控的容器以接收包含液體樣品的多個器皿。容器配置成形成與加載的器皿熱連通使得其中包含的樣品與根據使用者的特殊要求被加熱或冷卻的容器熱連通。在一些實施例中，儀器包括裝備有檢測裝置和聯接裝置的檢測模塊，該檢測裝置具有一個或多個檢測器以檢測從液體樣品發出的光，該聯接裝置具有多個光學纖維以傳播發出的光到檢測裝置，其中所述光學纖維具有第一和第二端部，并且其中，在一些實施例中，每個光學纖維的第一端部和第二端部相對于彼此固定。在一些實施例中，檢測模塊進一步包括激發裝置，該激發裝置具有一個或多個光源以產生激發光。在一些實施例中，一個或多個檢測器配置成響應于激發光檢測從液體樣品發出的光。在一些實施例中，儀器包括運動機構，例如但不限于自動運動機構，其以改變聯接裝置和容器之間的相互之間距離的方式運動聯接裝置和/或容器，從而允許器皿被加載到容器或從容器卸載，使得器皿(即其中包含的樣品)能夠與容器熱連通和不與容器熱連通， 并且允許檢測一個或多個容器加載的器皿中包含的樣品發出的光。在一些實施例中，運動機構包括可控制的驅動器，例如但不限于，電動機或液壓或氣動致動器，其可操作地聯接到引導機構，該引導機構例如但不限于，用于自動運動聯接裝置和/或容器從而改變聯接裝置和容器之間的相互之間距離的齒條和齒輪機構。在一些實施例中，運動機構配置成運動聯接裝置同時容器保持靜止。在一些實施例中，運動機構配置成運動檢測模塊。在一些實施例中，運動機構配置成運動聯接裝置同時檢測裝置保持靜止。在一些實施例中，光學纖維包括第一纖維，該第一纖維在下面稱作“發光纖維”，其用于傳播發出的光到檢測裝置，以及不同于第一纖維的第二纖維，該第二纖維在下面稱作 “激發纖維”，其用于傳播激發光到樣品。在一些實施例中，激發和發光纖維的第一端部通過至少一個板狀固定元件固定，其中激發和發光纖維的第二端部通過至少一個其他板狀固定元件固定。特別地，在一些實施例中，激發和發光纖維的第一端部通過一個第一板狀固定元件固定，其中激發纖維的第二端部通過一個第二板狀固定元件固定，發光纖維的第二端部通過一個第三板狀固定元件固定。在一些實施例中，聯接裝置裝備有蓋加熱器以加熱放置在多井板上的密封蓋，該多井板具有包含樣品的多個井。在一些實施例中，蓋加熱器包括加熱的板狀加熱構件，其配置成與密封蓋物理接觸，其中加熱構件裝備有多個開口，其容納光學纖維的第一端部。在一些實施例中，光學纖維與加熱構件熱絕緣。在一些實施例中，在加熱構件接觸多井板的情況下，開口配置成形成腔，其中腔適于光學地使井彼此屏蔽。在一些實施例中，在加熱構件接觸多井板的情況下，開口配置成形成封閉腔。在一些實施例中，加熱構件配置成在多井板上施加機械壓力從而將井推入容器的凹部。在一些實施例中，儀器包括控制器，其設置控制用于熱處理樣品的儀器。在一些實施例中，控制器配置成可編程邏輯控制器，其運行具有用于進行液體樣品熱處理操作的指令的機器可讀程序。更具體地說，在一些實施例中，控制器電氣連接到要求控制的部件。在一些實施例中，控制器設置成進行改變溫度受控的容器和光學纖維的第一端部之間的相互之間距離的步驟。在一些實施例中，控制器設置成進行相對于容器運動光學纖維同時保持容器靜止的步驟。在一些實施例中，控制器設置成進行相對于容器共同運動光學纖維和檢測裝置同時保持容器靜止的步驟。在一些實施例中，控制器設計成執行樣品的熒光檢測，包括至少一個光源的控制，過濾器轉板的定位，一個或多個檢測器的操作和數據處理。在一些實施例中，儀器包括或可訪問易失性或非易失性數據存儲器，其存儲單個光學纖維的第一端部和第二端部之間的端對端關系(映射)，使得每個光學纖維的第二端部能夠以一對一關系被分配到其第一端部。映射尤其涉及通過器皿光被接收的方式定位第一CN 102533539 A
端部，也就是說，每個光學纖維定位成從位于其下的特殊樣品器皿接收光。第二端部具有隨機橫向位置并且來自第二端的光由橫向解析檢測器接收。由于端對端映射，確定其中接收來自特定器皿的橫向定位光。因此，測量的信號能夠通過到特殊樣品器皿的端對端映射而關聯。在一些實施例中，聯接裝置具有數據存儲器，其存儲端對端關系(映射)。在一些實施例中，控制器涉及從光學傳感器陣列到相應的器皿的測量的熒光數據——基于數據存儲器中的映射數據。非易失性數據存儲器是優選的，因為數據能夠剛好在映射處理之后存儲并且非易失性數據存儲器能夠固定到聯接裝置使得混亂和非有意的數據操作能夠大部分被防止。用于非易失性數據存儲器的例子是光板(CD)，U板，EEPROM (電可擦可編程只讀存儲器)，閃存。儀器還能夠經由因特網以端對端關系(映射)提供。對因特網的訪問能夠通過 LAN或WLAN或UMTS連接或任何其他有線或無線連接技術提供。根據第二方面，提出了用于自動熱處理和例如液體樣品的熒光檢測的新方法。該方法能夠例如在用于熱處理液體樣品的上述儀器中應用。在一些實施例中，方法包括改變用于以包含樣品的多個器皿加載的溫度受控的容器和光學纖維的端部之間的相互之間距離的步驟。特別地，容器配置成當器皿加載到容器上時形成熱連通。另外，光學纖維具有第一和第二端部，其中每個光學纖維的第一端部和第二端部相對于彼此固定以傳播從樣品發出的光。通過改變容器和光學纖維的第一端部之間的相互之間距離，器皿能夠加載到容器或從容器卸載，從而與容器熱連通或不與容器熱連通，并且光能夠從一個或多個容器加載的器皿中包含的樣品中被檢測。在一些實施例中，光學纖維的第一端部相對于容器運動同時保持容器靜止。在一些實施例中，光學纖維的端部和檢測裝置相對于容器共同運動同時保持容器靜止。根據第三方面，提出了用于確定熱處理液體樣品的儀器中的光學纖維的端部之間的映射的新裝置。在一些實施例中，映射裝置包括板狀基座，其配置成被放在溫度受控的容器上以接收包含與其熱連通的液體樣品的多個器皿。在一些實施例中，基座具有用于產生光的多個發光元件，其中發光元件以如下方式布置光學地與多個光學纖維聯接，該多個光學纖維配置用于傳播從樣品發出的光到至少一個檢測器。在一些實施例中，映射裝置包括控制器， 其設置用于選擇地供給電流到發光元件。根據第四方面，提出了用于確定熱處理液體樣品的儀器中的光學纖維的端部之間的映射的新方法。在一些實施例中，方法包括將板狀基座放在溫度受控的容器上的步驟，該溫度受控的容器用于接收包含與其熱連通的樣品的多個器皿。在一些實施例中，方法包括選擇地供給電流到用于產生光的多個發光元件的步驟。在一些實施例中，方法包括光學地將光聯接進入光學纖維的步驟，該光學纖維配置成傳播由樣品發出的光。在一些實施例中，方法包括通過至少一個檢測器檢測離開光學纖維的光的步驟。本發明的各個方面的上述實施例可單獨或任意組合使用而不脫離本發明的范圍。


本發明的其他和進一步的目的、特征和優點將從下面描述中更完全地顯現。并入說明書并構成說明書一部分的附圖示出了本發明的優選實施例，以及上面給出的總體說明和下面給出的詳細描述，其用于解釋本發明的原理。圖1是根據本發明的用于樣品的自動熱處理示例性儀器的各種模塊的示意圖； 圖2是示例性儀器的部分剖面透視圖，示例性儀器的模塊在圖1中示意性示出；
圖3是圖2的儀器的剖視圖； 圖4示出了圖2至3的儀器的放大細節；
圖5示出了根據圖4的圓圈A的圖2至3的儀器的另一放大細節； 圖6示出了圖2至5的儀器的另一放大細節；
圖7A-7B是圖2至6的儀器部分剖視圖，其示出了檢測模塊的垂直運動； 圖8示出了固定元件，其用于固定圖2至7的儀器的光學纖維的第二端部； 圖9A-9F是示出了用于運動圖2至8的儀器的熱模塊的托匣的透視圖； 圖10是另一示例性儀器的部分剖面透視圖，示例性儀器的模塊在圖1中示意性示出； 圖11示出了圖2至10的儀器的光學纖維的第一和第二端部之間的一對一連接； 圖12示出了用于映射圖2至10的儀器的光學纖維的第一和第二端的裝置； 圖13是示出了用于夾持圖2至10的儀器的容器的夾持機構的剖視圖； 圖14示出了圖13的放大細節； 圖15是示出了圖13和14的夾具的透視圖。
具體實施例方式本發明將在下面參照附圖詳細描述，其中相同的附圖標記指代相同或相似的元件。首先參照圖1至10，解釋了通常由附圖標記1指代的用于液體樣品的自動熱處理的示例性儀器的實施例。圖1示出了圖2至10中示出的示例性儀器的各種模塊。特別地，圖2 至9涉及第一示例性儀器1，圖10涉及第二示例性儀器1，其與第一個僅在激發和檢測裝置上不同。在一些實施例中，儀器1配置成熱循環器，其用于通過一系列溫度劇增熱循環核酸和一個或多個試劑的反應混合物并且光學地檢測得到的反應產物。在一些實施例中，儀器1 能夠用于進行PCR，尤其是實時PCR，或者可進行任何其他的核酸擴增類型反應。在一些實施例中，儀器1能夠用于反應產物的光學線上檢測。在一些實施例中，儀器1能夠用于絕熱處理或解鏈曲線的執行。具體參照圖1，在一些實施例中，儀器1包括在下面詳細描述的各種模塊，其為用于處理液體樣品的功能和(可選地)結構實體。特別地，在一些實施例中，儀器1包括熱模塊 2，其能夠與多井板3熱連通，該多井板具有用于接收液體樣品5的復數個腔或井4。在一些實施例中，熱模塊2能夠根據預定溫度曲線被加熱或冷卻，從而以受控的方式向/從樣品5 傳熱。繼續參照圖1，在一些實施例中，檢測模塊6能夠用于檢測光，從而識別反應產物， 該反應產物在一些實施例中能夠由于樣品5的聚合酶鏈反應而得到。在一些實施例中，儀器1能夠用于在擴增反應過程期間的反應產物的光學即時檢測。如由雙箭頭所示，在一些實施例中，檢測模塊6能夠通過運動機構52(圖1中沒有進一步詳細示出)相對于熱模塊2以受控方式至少垂直地運動。在一些實施例中，運動機構 52是自動運動機構。運動機構52能夠例如配置成從動齒條和齒輪機構或者使檢測模塊6能夠至少垂直運動的任何其他機構。特別地，運動機構52能夠例如包括(可控的)驅動器， 例如但不限于用于自動運動檢測模塊6的電動機或液壓致動器。因為本領域技術人員知道這種運動機構的特殊配置，在此不需要進一步闡明。在一些實施例中，使用運動機構52，檢測模塊6能夠選擇地運動進入降低的第一或操作位置(其適于光學地檢測從樣品5得到的反應產物)或進入升高的第二或不操作或加載/卸載位置(其適于利用多井板3加載或卸載儀器1)。繼續參照圖1，在一些實施例中，檢測模塊6包括激發裝置7，其具有至少一個光源 8以產生激發光9，該激發光9適于激發來自樣品5的光M (例如熒光)的發出，在下面稱作“發出的光”。如所示的，在一些實施例中，檢測模塊6進一步包括檢測裝置10，其具有至少一個檢測器11以光學地檢測發出的光對。在一些實施例中，檢測模塊6進一步包括聯接裝置(總體由附圖標記12指代)以光學地聯接激發裝置7和檢測裝置10的每個到井4。 更具體地說，在一些實施例中，聯接裝置12包括多個第一光學纖維13，在下面稱作“激發纖維”，以從激發裝置7傳播激發光9到井4以及多個第二光學纖維14，在下面稱作“發光纖維"，以從井4傳播發出的光M到檢測裝置10。在一些實施例中，多井板3的每個井4涉及一個激發纖維13和一個發光纖維14的單一對。進一步如圖1所示，在一些實施例中，激發纖維13的井側第一端部15通過第一固定元件16相對于彼此固定，而相對于其第一端部15的激發纖維13的第二端部17通過第二固定元件18相對于彼此固定。另外，在一些實施例中，發光纖維14的井側第一端部15 通過第一固定元件16相對于彼此固定，而相對于其第一端部15的發光纖維14的第二端部 17通過第三固定元件19相對于彼此固定。特別地，在一些實施例中，激發光9能夠在第二端面聯接到激發纖維13中并且在其第一端面60不與激發纖維13聯接。另外，在一些實施例中，發出的光M能夠在第一端面60聯接到發光纖維14中并且在第二端面61不與發光纖維14聯接。繼續參照圖1，在一些實施例中，激發光學系統(其總體由附圖標記20指代)用于在第二端面61將激發光9光學地聯接進入激發纖維13。特別地，在一些實施例中，在激發光9聯接進入激發纖維13之前，一個或多個激發過濾器22用于過濾一個或多個特殊波長或一個或多個波長范圍。另外，在一些實施例中，在檢測模塊6處于操作位置的情況下，激發纖維13的第一端面60以如下方式布置激發光9被引導進入井4中以激發由樣品5發出的光24。繼續參照圖1，在一些實施例中，在檢測模塊6處于操作位置的情況下，發光纖維 14的第一端面60以如下方式布置發出的光M能夠聯接進入發光纖維14。在一些實施例中，發光光學系統(其總體由附圖標記21指代)用于在第二端面61將離開發光纖維14的發出的光M光學地聯接到檢測器11。在一些實施例中，在發出的光M到達檢測器11之前，一個或多個發光過濾器23用于過濾發出的光M的一個或多個波長或一個或多個波長范圍。在一些實施例中，在儀器1中，一對光學纖維13，14用作光學參考通道以進行參考測量。代替正常樣品，一個或一組參考樣品能夠被包含在與光學纖維13，14相關聯的井4 中。在一些實施例中，參考樣品由熒光玻璃或水晶制成，例如但不限于，鋱玻璃或紅寶石。繼續參照圖1，在一些實施例中，儀器1已經應用了(專用的)參考通道116，其配置成監控產生激發光9的光源8的亮度和強度。參考通道116的信號能夠用于測量光源8和 /或用于控制激發光9的強度從而具有恒定的強度，例如通過反饋調節回路。替代地，參考通道116的信號能夠用于標準化測量的樣品熒光數據。參考通道116包括一個參考通道纖維117，其配置成引導由光源8產生的光到參考通道檢測器118以測量通過參考通道纖維 117傳播的光的強度。在一些實施例中，參考通道檢測器118連接到電子放大器(未顯示) 和模數轉換器(未顯示)。在一些實施例中，用于控制樣品5的自動熱處理的控制器25配置成微控制器，其運行計算機可讀程序，該計算機可讀程序具有指令來根據預定步驟序列來進行操作。特別地，控制器25從儀器1的各個部件接收信息，特別是從檢測器11接收信息，并且產生和發送相應的控制信號到要求控制的部件，例如用于垂直運動檢測模塊6的運動機構52，光源8 和熱模塊2。如圖1示意性地示出，在一些實施例中，電力線沈用于傳播電信號。具體參照圖2至10，現在解釋圖1中示意性示出的儀器1的示例性實施例。特別地，圖2至9涉及示例性儀器1的第一變體，而圖10涉及其第二變體。因此，在一些實施例中，熱模塊2包括溫度受控的(熱)塊27，其由具有良好熱傳導性的材料制成，例如金屬材料。如圖5所示，在一些實施例中，熱塊27具有一個或多個熱電裝置55，其在一些實施例中利用珀耳帖效應(Peltier effect)。連接到DC電源(未顯示)，每個熱電裝置55用作熱泵以根據施加電流的方向產生或吸收熱。在一些替代實施例中，熱電裝置陽由其他加熱裝置代替，例如電阻加熱器，其能夠基于歐姆加熱而加熱，并且結合冷卻裝置，例如用于以空氣冷卻熱塊27的風扇。在一些替代實施例中，熱塊27具有通道，其能夠流經具有不同溫度的液體。通常可使用本領域已知的其他加熱/冷卻裝置。在一些實施例中，在其上側，熱塊27與板狀容器觀整體形成，該板狀容器觀適于保持多井板3與熱塊27熱連通，并且在一些實施例中，其由具有良好熱傳導性的材料制成從而能夠使熱傳遞到井4中包含的樣品5/從井4中包含的樣品5傳遞熱。在一些實施例中，熱模塊2包括熱交換器四，其在下側熱聯接到熱塊27。特別地，在一些實施例中，熱交換器四具有多個板狀肋30，其相對于彼此連續布置保持較小的相互之間距離，從而使熱能夠有效地傳遞到環境中。在一些實施例中，熱模塊2的熱電裝置55能夠被供給電流以加熱或冷卻容器28， 從而在控制器25的控制下改變和保持樣品5的各個溫度預定的時間量。特別地，在一些實施例中，控制器25能夠發送控制信號到熱電裝置55以調節容器觀的希望溫度，其在一些實施例中響應于溫度傳感器(未顯示)的輸入而變化，該溫度傳感器用于感測容器觀和/或樣品5的溫度。如圖5所示，在一些實施例中，容器28上表面32 (在下面稱作“上容器表面”)具有多個凹部33，其內輪廓至少在它們的下部件中在形狀上符合井4的外輪廓，使得多井板3 能夠在井4放置在凹部33內的位置上在容器觀上放置。因此，由于至少部分緊密配合，能夠獲得容器觀和井4之間的良好的熱連通，導致了容器觀和井4之間的高效熱傳遞。另外，在一些實施例中，多井板3的下表面36 (在下面稱作“下板表面”)在井4中間的區域與上容器表面32間隔開，以提高容器觀和井4之間的熱傳遞。在一些實施例中，多井板3包括主基座31，其具有上表面35 (在下面稱作“上板表面”，其具有井4的矩形陣列以接收樣品5。陣列可例如包括8x12井(96井)，6x10井(60井)，16口4井(384井)，或任何其他數量和布置，其將與用于熱處理樣品5的自動儀器1兼容。多井板3的占地面積可例如為大約127mm長和大約85mm寬，而本領域技術人員將認識到多井板3能夠以不同于此處特定的其他尺寸形成。在一些實施例中，多井板3包括塑料材料，例如但不限于聚丙烯，聚苯乙烯和聚乙烯。在一些實施例中，多井板3設計為僅單一使用，使得其能夠填充有樣品5用于單一實驗并在此后丟棄。在一些實施例中，透明密封蓋34在位于井4中間的其平面接觸區域71通過粘結劑或熱密封固定到上板表面35。特別地，透明密封蓋34氣密密封無蓋井4從而防止樣品5 的蒸發并且屏蔽樣品5以防外部影響，例如交叉污染。在一些實施例中，透明密封蓋34由光學透明材料制成，例如透明膜，其在暴露于激發光9時呈現低熒光性。在一些實施例中， 透明密封蓋34由一個或多個聚合物，其從包括聚苯乙烯，聚乙烯和聚酯的組中選擇。在一些實施例中，透明密封蓋34為多層膜，例如，包括一層聚丙烯和一層聚酯。在一些實施例中，透明密封蓋34包括一個或多個適應涂層和/或一個或多個粘結劑，例如壓敏粘結劑或熱熔粘結劑用于將透明密封蓋；34固定到上板表面35。透明密封蓋34有利地允許發出的光 M的光學檢測，例如在聚合酶鏈反應進展期間，從而使能得到的反應產物的光學線上檢測。 透明密封蓋34由此允許激發光9傳播到井4并且發出的光M傳播回到一個或多個檢測器 11。在一些實施例中，在樣品已經填充到井4之后和在多井板3加載到儀器1中之前，密封蓋；34應用于多井板3。具體參照圖2，在一些實施例中，聯接裝置12包括剛性底座38，其包括四個垂直板 39，上水平板40和兩個間隔開的下水平板41，其由常規固定裝置(例如，螺絲，螺栓或焊接連接)組裝。在一些實施例中，用于固定激發和發光纖維13，14 二者的第一端部15的第一固定元件16是矩形實心板，其固定到下水平板41從而與底座38整體形成。在一些實施例中，用于分別固定發光和激發纖維13，14的第二端部17的第二和第三固定元件18，19的每個包括圓柱形部分56和碟狀平面部分57。如所示的，在一些實施例中，圓柱形部分56分別被插入第一和第二開口 43，44，其由上水平板40形成并且像插塞一樣固定在其中。固定到上水平板40，第二和第三固定元件18，19與底座38整體形成。例如圖5所示，在一些實施例中，第一固定元件16具有第一通孔42的陣列。在一些實施例中，第一通孔42的數量和布置對應于井4的數量和布置，其中第一通孔42例如能夠剛好在井4的上方。繼續參照圖5，在一些實施例中，每個第一通孔42容納一個激發纖維13和一個發光纖維14對的第一端部15，允許由激發纖維13傳播的激發光9被引導進入井4中以照耀樣品5。另外，發出的光M能夠由發光纖維14接收。在一些替代實施例中， 兩個第一通孔42被提供用于每個井4，一個用于容納激發纖維13的第一端部15并且另一個用于容納發光纖維14的第一端部15，使得每個第一端部15被容納在分開的第一通孔42 中。在一些實施例中，與一個井4關聯的兩個第一通孔42間隔開以具有從0. 1到2mm范圍內的彼此之間的距離。本領域技術人員將認識到此處特定的以外的其他相互之間距離能夠根據使用者的特殊要求被構思。具體參照圖8，其實除了第二或第三固定元件18，19之一，在一些實施例中，第二固定元件18具有一個第二通孔45，第三固定元件19具有一個第三通孔46，其中第二通孔 45容納激發纖維13的所有第二端部17，第三通孔46容納發光纖維14的所有第二端部17。 特別地，在圖8描述第二固定元件18的同時，在與第三固定元件19關聯的支架中，第三固定元件19在由附圖標記所示的構造上類似。如所示的，在一些實施例中，激發纖維13和發光纖維14分別相對于彼此固定并且通過粘結劑材料63與相應的通孔45，46固定，并且可隨機布置。在一些替代實施例中，代替一個第二通孔45容納激發纖維13的第二端部17和一個第三通孔46容納發光纖維14的第二端部17，第二和第三固定元件18，19能夠分別具有一個通孔(未顯示)來容納激發和發光纖維13，14 二者的所有第二端部17，其中在一些實施例中，激發和發光纖維13，14 二者的第二端部通過粘結劑材料相對于彼此固定。在一些替代實施例中，代替一個第二通孔45容納激發纖維13的第二端部17和一個第三通孔46 容納發光纖維14的第二端部17，第二和第三固定元件18，19能夠分別具有第一和第二通孔 45,46的陣列。更具體地說，第二固定元件18能夠具有第二通孔45的陣列，其容納激發纖維13的第二端部17，其中每個第二通孔45容納一個激發纖維13的第二端部17，第三固定元件19能夠具有第三通孔46的陣列，其容納發光纖維14的第二端部17，其中每個第三通孔46容納一個發光纖維14的第二端部17。因此，在聯接裝置12中，單個光學纖維13，14 的固定的第一端部15的第一端面60和固定的第二端部17的第二端面61之間具有固定的一對一關系或映射。另外，在允許光在井4和光學纖維13，14之間傳播的檢測模塊6的操作位置，給定了井4和纖維13，14的第二端面61之間的一對一關系或映射。由于映射，通過聯接進入激發纖維13的特殊第二端面61的激發光9和聯接離開發光纖維14的特殊第二端面61的發出的光M，光能夠選擇地傳播到井4的每個和/或選擇地從井4的每個接收。如圖5和6所示，其示出了儀器1的放大細節圖，在一些實施例中，第一固定元件 16具有板狀平面部分72，其具有向多井板3突出的圓柱形突起58。特別地，在一些實施例中，第一通孔42的每個穿過平面部分72并且在中心位置容納一個突起58。更具體地說， 在一些實施例中，一個第一通孔42容納一個激發纖維13和一個發光纖維14對的第一端部 15，其中它的第一端面60與第一通孔42的圓孔59齊平。而且，在一些實施例中，每個第一通孔42在鄰近填充有粘結劑材料63的第一固定元件16上側具有環狀擴寬中空部62，從而固定其中容納的光學纖維13，14的第一端部15。盡管每個第一通孔42只有一個光學纖維 13，14在圖5示出，可以理解的是，在一些實施例中，每個第一通孔42容納一個激發纖維13 和一個發光纖維14，如圖6所示。類似地，通過粘結劑材料(其沒有進一步在圖中描述)，光學纖維13，14的第二端部17分別固定到第二和第三固定元件18，19。因此，光學纖維13，14 在除了固定的第一和第二端部15，17以外的區域不固定。在一些替代實施例中(未顯示)， 光學纖維13，14例如通過粘結劑固定在第一和第二端部15，17中間，該粘結劑例如但不限于聚氨酯泡沫體，從而減少光學纖維13，14的運動性。由于實際上至少光學纖維13，14的第一和第二端部15，17相對于彼此固定，在檢測模塊6的垂直運動期間能夠避免機械力作用于光學纖維13，14。因此，能夠有利地避免光學纖維13，14的形狀變化(纖維彎曲)，其通常伴隨著光學纖維13，14的光學性能的不希望變化一起發生。因此，檢測結果的可靠性和再現性提高。另外，光學纖維13，14的壽命能夠延長。如圖6所示，在一些實施例中，激發和發光纖維13，14的每個包括由光學透明材料制成的芯76，該光學透明材料例如但不限于熔融石英或塑料聚合物。在一些實施例中，芯 76被覆層(未顯示)涂覆，該覆層由光學折射率比芯76低的材料制成，從而將光保持在芯76內。如所示的，在一些實施例中，光學纖維13，14具有不透明涂層77，其允許纖維13，14容易地粘在一起而不用移除涂層77，從而促進儀器1的生產。在一些實施例中，芯76具有的直徑在0.05mm至1.5mm范圍內，優選地為0. 1至0.8 mm。在一些實施例中，光學纖維13， 14包括的涂層77具有的直徑在0. 3至2mm的范圍內，優選地為0. 4mm至1. 0mm。特別地，當進行PCR時，希望的是樣品5貫穿熱循環過程始終具有的溫度盡可能均勻，因為即使很小的變化都能夠導致擴增過程失效或不希望的結果。另外，由于井4通常不是完全填充樣品5，氣隙會在液體樣品5和密封蓋34之間的井4中存在。因此，熱循環會引起在密封蓋34下面形成冷凝物，其減少密封蓋34的光學傳播并因此可干擾發出的光M的光學檢測。另外冷凝物很可能改變反應混合物的成分。繼續參照圖5和6，為了克服這些缺點，在一些實施例中，聯接裝置12包括蓋加熱器64以加熱密封蓋34，該密封蓋34以與其良好熱接觸的方式固定到底座38的下水平板 41。特別地，在一些實施例中，蓋加熱器64包括由具有良好的熱傳導性的材料制成的加熱板66，該良好的熱傳導性的材料例如是金屬材料，如不銹鋼或鋁。加熱板66具有下接觸表面37，其在檢測模塊6的操作位置接觸密封蓋34。在一些實施例中，加熱板66具有的厚度在2至7mm的范圍內。在一些實施例中，加熱板66具有的熱傳導性大于5W/m/K。如所示的，在一些實施例中，蓋加熱器64進一步包括用于產生熱的加熱元件65， 其附接到加熱板66的上板表面69。在一些實施例中，加熱元件65適于產生歐姆加熱，并且例如能夠具有電阻加熱線(未顯示)。繼續參照圖5，在一些實施例中，加熱板66具有多個板孔67，其數量和布置對應于多井板3的井4。如所示的，在一些實施例中，在檢測模塊6的操作位置，接觸表面37僅在鄰近井4中的接觸區域71接觸密封蓋34。特別地，在一些實施例中，機械壓力能夠通過接觸表面37被施加在接觸區域71上以將井4壓入容器觀的凹部33，從而在多井板3和熱塊 27之間獲得可靠的熱接觸。通常，蓋加熱器64使溫度誤差和樣品5之間的變化能夠最小化，尤其是通過減小邊緣效應，該邊緣效應會導致外部井4和內部井4之間的溫差。另外， 能夠有利地避免密封蓋34上冷凝物的形成。在一些實施例中，控制器25通過電力線(未顯示)電氣連接到蓋加熱器64以調節希望的熱輸出，其在一些實施例中響應于來自用于感測加熱板66溫度的一個或多個溫度傳感器(未顯示)的輸入而變化。在一些實施例中，能夠以如下方式優選地調節熱輸出加熱板66的溫度高于反應混合物的最大溫度5° C至15° C，其在聚合酶鏈反應的情況下可例如在95° C至110° C的范圍內。繼續參照圖5和6，在一些實施例中，加熱元件65具有多個元件孔70，其每個通向板孔67由此形成通用蓋加熱器孔78。如圖6所示，在一些實施例中，元件孔70與板孔67 齊平。在一些實施例中，蓋加熱器孔78配置為圓柱形通孔。在一些實施例中，突起58的每個容納光學纖維13，14，其浸入分開的蓋加熱器孔78中而不直接與蓋加熱器64接觸，從而避免到光學纖維13，14的傳導熱傳遞。在一些實施例中，在檢測模塊6的操作條件下，也就是說，在接觸表面37接觸井4 中間的接觸區域71的位置，蓋加熱器孔78形成封閉的腔，有利地避免了空氣對流從而提高樣品5的溫度均勻性。另外，在一些實施例中，多個空氣填充的腔68形成在第一固定元件 16的平面部分72下平面部分表面73和加熱元件65的上加熱元件表面74之間。因此，第一固定元件16 (尤其是其中固定的光學纖維13，14)和蓋加熱器64之間的熱連通能夠被減在一些實施例中，蓋加熱器64上的蓋加熱器孔78和/或腔68至少部分填充有具有較差熱傳導性的材料(例如塑料材料)，從而減小光學纖維13，14和蓋加熱器64之間的熱聯接。在一些實施例中，光學纖維13，14涂覆有較差熱傳導性的材料(例如塑料材料)或嵌入較差熱傳導性的材料(例如塑料材料)中，從而減小光學纖維13，14和蓋加熱器64之間的熱聯接并且防止在操作檢測模塊6時的材料的任何甚至很小的變形。在一些實施例中，較差熱傳導性的材料用于將光學纖維13，14固定在第一通孔42內。光學纖維13，14的固定和有時候光學纖維13，14自身取決于它們的材料而對熱量是敏感的。由于實際上如上所述光學纖維13，14從蓋加熱器64大部分熱分離，光學纖維13， 14和它們固定的壽命能夠有利地被延長。類似地，激發和發光光學系統20，21從蓋加熱器 64的熱分離也能夠被實現。由于實際上每個井4僅與一個蓋加熱器孔78以井4相對于彼此被光學屏蔽的方式光學連通，給出了其他優點。繼續參照圖2和3，在一些實施例中，激發裝置7被容納在第一殼體47中，其固定到上水平板40的上表面，在下面稱作“上水平板表面75”，其與底座38整體形成。激發裝置7的目的是將激發光引導進入激發纖維13。本領域技術人員將認識到根據使用者的特殊要求，設計選擇波長，功率，均勻性和孔徑。如圖2所示，在一些實施例中，激發裝置7包括兩個光源8，例如但不限于，具有兩個不同波長的發光二極管(LED)。光源8相對于彼此以正交關系布置，其中每個光源8光學地聯接到一個或多個激發過濾器22以過濾入射到分色鏡48上的激發光9。在一些實施例中，光學系統例如設計成產生均勻照明的光斑，其具有8mm的直徑和0. 15數值孔徑，從而將光引導進入激發纖維13。在一些實施例中，兩個或多個LED通過分色鏡和/或通過纖維光學系統和/或通過運動或旋轉元件(例如運動或旋轉鏡或棱鏡)而聯接以將光引導至激發適配器。多色LED的使用對于高激發功率是有利的。為了以各種激光波長范圍測量熒光，LED 能夠被切換或者旋轉元件能夠被旋轉。在一些實施例中，白光源(例如鹵素燈或白LED)結合過濾器轉板或過濾器滑鏟(sledge)(如圖1所示)使用。在一些實施例中，檢測裝置10 被容納在第二殼體49中，其固定到上水平板表面75，其與底座38整體形成。檢測裝置10 的目的是測量離開發光纖維14的發出的光M。如所示的，在一些實施例中，檢測裝置10包括多個檢測器11，其每個具有一個光敏元件或至少一個檢測器11，其具有多個光敏元件以光學地檢測發出的光24，例如但不限于，橫向解析檢測器，像電荷耦合檢測器(CCD)和CMOS檢測器，以及線性陣列檢測器，其能夠被運動以掃描，以及二維陣列傳感器，如相機感應器。發光光學系統21用于向檢測器11 傳播發出的光對，該檢測器11在一些實施例中光學地聯接到多個發光過濾器23的一個以過濾發出的光24。繼續參照圖2，在一些實施例中，多個發光過濾器23附接到過濾器轉板50，其能夠通過電動機51繞中心旋轉軸線旋轉從而選擇地運動一個發光過濾器23進入發出的光M 的光學路徑。在一些實施例中，發出的光M被弓丨導到多個檢測器，例如平行的CCD相機，例如在發出的光M已經由分色鏡和/或常規過濾器染色地分開之后。更具體地說，在一些實施例中，發光纖維14的第二端部17的第二端面61的圖片由檢測器11得到而不在第二端面61和檢測器11的像素之間具有一對一映射。代替地，圖片被處理以確定來自每個纖維的光強度。基于發光纖維14的第一和第二端部15，17的一對一映射信息，確定的光強度能夠歸于特定器皿。在一些替代實施例中，多個檢測器11能夠以一對一關系被分配到發光纖維14的第二端面61，使得每個第二端面61與一個分配的檢測器11相關聯。在一些實施例中，激發和發光光學系統20，21包括一個或多個光引導和/或光成形和/或光導向元件(未顯示)，例如但不限于，透鏡和平面或彎曲鏡和/或一個或多個分光元件(未顯示)，例如但不限于，透射光柵，反射光柵和棱鏡，從而傳播激發光9到樣品5并且由多個檢測器11檢測發出的光M。為此目的，在一些實施例中，控制器25操作地聯接到光源8和檢測器11以輸出控制信號從而發出激發光9和檢測發出的光M。另外，激發和發光過濾器22，23能夠根據使用者的特殊要求變化。具體參照圖7A和7B，在一些實施例中，儀器1包括自動運動機構52，其允許檢測模塊6相對于熱模塊2至少垂直地運動。在一些實施例中，檢測模塊6能夠垂直地和水平地運動。如所示的，在一些實施例中，運動機構52包括兩個垂直引導軌道53，其以底座38 的兩個下水平板41引導接合地固定到熱塊27，從而線性地引導檢測模塊6。在一些實施例中，運動機構52進一步包括致動機構，例如但不限于，主軸驅動器，其操作地聯接到底座38 以沿引導軌道53相對于熱模塊2運動檢測模塊6。因此，檢測模塊6能夠至少垂直地朝向熱模塊2運動和遠離熱模塊2運動。如圖7A所示，在一些實施例中，檢測模塊6能夠垂直地降低到操作位置以熱處理樣品5，并且如圖7B所示，垂直地升高到操作位置，其中檢測模塊6與熱模塊2間隔開。特別地，在不操作位置，在檢測模塊6和熱模塊2中間產生自由空間M以允許多井板3到熱塊27上的位置以熱處理樣品5。在一些實施例中，多井板3能夠被手動地放在熱塊27上或從其上移除。本領域技術人員將認識到自由空間M的垂直尺寸能夠根據使用者的特殊要求變化。另一方面，在一些實施例中，運動機構52適于強制地將檢測模塊6壓在熱模塊2 上，也就是說，在多井板3上施加希望的壓力。因此，井4能夠通過接觸表面37被壓入容器 28的凹部33，以提高多井板3和熱塊27之間的熱連通，從而使熱分布均勻。另外，壓力能夠提高透明蓋34的密封效果。在一些實施例中，檢測模塊6能夠被手動地壓在多井板3上。 在一些實施例中，檢測模塊6能夠自動地壓在多井板3上。為此目的，在一些實施例中，控制器25電氣連接到運動機構52以輸出控制信號從而調節檢測模塊6的自動垂直運動。在一些實施例中，多井板3上施加的壓力在100N至1000N的范圍內，優選地在200N至600N 的范圍內。另外，在一些實施例中，檢測模塊6能夠被手動地升高到不操作位置以產生自由空間M用于手動和/或自動地以多井板3裝載儀器1或卸載儀器1。具體參照圖9A至9F，在一些實施例中，熱模塊2能夠運動出儀器殼體90外側的裝載/卸載位置從而分別將多井板3裝載到容器觀上并且將其從容器觀移除，或者能夠運動進儀器殼體90內側的處理位置以熱處理液體樣品5并且通過檢測裝置6檢測得到的反應產物。更具體地說，儀器1包括可水平運動的托匣102，其包括支撐熱模塊2的水平支撐基座103和安裝到支撐基座103的垂直前蓋105以在熱模塊2的處理位置封閉儀器殼體 90。支撐基座103包括一個或兩個平行梁104，其可滑動地與水平引導軌道113接合，該水平引導軌道113垂直地固定到儀器1的基座89以允許托匣102可滑動地運動進儀器殼體 90和運動出儀器殼體90。
儀器1進一步包括雙穩態打開/封閉裝置(其通常由附圖標記108指代)以自動地進行托匣102的打開或封閉運動并且將托匣102固定在封閉位置。特別地，雙穩態打開/ 封閉裝置108包括中心轉向節97從而繞從轉向節97徑向突出的中心軸線109可旋轉地支撐第一臂98和第二臂99。轉向節97通過相對于支撐基座103的引導軌道113平行對齊的水平引導桿100可滑動地支撐。在它們的自由端，兩個臂98，99通過螺旋彈簧101相互連接。托匣102能夠通過固定到支撐基座103的可彈性形變的彈簧銷107可釋放地連接到打開/封閉裝置108。特別地，彈簧銷107形成加深的停靠部分114以與固定到打開/封閉裝置108的突起112接合，從而可與轉向節97 —起運動。儀器1進一步包括杠桿91，其在支點92牢固地固定到儀器1。在支點92的一側上，杠桿91具有上杠桿部分93，其在它上端 95通過連接桿96聯接到可垂直運動的檢測器模塊6。在支點92的另一側，杠桿91具有下杠桿部分94，其在它下端110聯接到可水平運動的轉向節97。具體參照圖9A，描述了熱模塊2在用于熱處理樣品5的儀器殼體90內側的處理位置的情況。在這種情況下，檢測模塊6處于降低的操作位置，例如在多井板3上施加力，以檢測發出的光對。雙穩態打開/封閉裝置108的兩個臂處于轉向節97的一側上的第一穩定位置(在圖9A例如左側)，其中它的自由端由螺旋彈簧101彈性連接。在第一穩定位置， 兩個臂98，99形成大約90度的角度，其能夠容易地由用于停止臂98，99的旋轉運動的制動器(未顯示)實現。在這種情況下，托匣102通過彈簧銷107連接到打開/封閉裝置108，該彈簧銷107與突起112接合，該突起112停靠在彈簧銷107的停靠部分114中。因此，托匣 102被保護以防意外的手動打開，因為當托匣102被打開時螺旋彈簧101的彈性力必須被克服。具體參照圖9B和9C，以兩個透視圖描述了檢測模塊6已經通過垂直運動機構52 進入到垂直升高的不操作位置的另一情況。在不操作位置中，檢測模塊6與熱模塊2間隔開從而在其之間產生自由空間M。當在垂直方向運動檢測模塊6時，杠桿91在支點92轉動(在圖9B和9C中，例如以順時針方向)，使得轉向節97通過聯接到轉向節97的下杠桿部分94沿引導桿100運動(例如到左側)。聯接到突起112，托匣102同時在水平方向上運動 (在圖9B和9C中到左側)，使得用于手動地抓握由前蓋105的上側形成的托匣102的凹進的抓握部106變得可從外側通入。另外，當升高檢測模塊6時，兩個臂98，99旋轉超過不穩定位置，其中它們在彈性擴張螺旋彈簧101的相反方向上延伸。具體參照圖9D和9E，由收縮螺旋彈簧101的彈性力驅動，兩個臂98，99進入到轉向節97的另一側上的第二穩定位置(在圖9D和9E中例如右側)。在第二穩定位置中，臂98， 99的自由端由螺旋彈簧101彈性連接，該螺旋彈簧101再次形成大約90度的角度，其能夠容易地由用于停止臂(未示出)的旋轉運動的制動器實現。結果，通過彈簧銷107聯接到打開/封閉裝置108的托匣102在凹進的抓握部106完全可從外側通入的位置運動。具體參照圖9F，通過手動地抓握凹進的抓握部106，托匣102能夠從儀器殼體90 被取出到裝載/卸載位置從而將多井板3裝載到熱模塊2的容器觀上并且將其從容器觀移除。當在裝載/卸載位置手動運動托匣102時，彈簧銷107通過抵消彈簧銷107的彈性力而不與突起112接合，使得托匣102從雙穩態打開/封閉裝置108釋放。另外，支撐基座103能夠通過反轉動作容易地返回到儀器殼體90中。因此，托匣 102在凹進的抓握部106被手動地推進儀器殼體90直到彈簧銷107與突起112接合，并且進一步地推到內側，從而沿引導桿100運動轉向節97 (例如到右側)直到兩個臂98，99旋轉超過不穩定位置，其中它們在彈性擴張螺旋彈簧101的相反方向上延伸。現在由收縮螺旋彈簧101的彈性力驅動，兩個臂98，99進入到第一穩定位置，導致托匣102自動地運動進入封閉位置，其中前蓋105封閉儀器殼體90并且熱模塊2處于處理位置。在一些實施例中，在裝載進入儀器1之前，井4預填充樣品5。在一些實施例中， 當多井板3位于容器觀上時，井4填充樣品5。在一些實施例中，樣品5經過各種溫度劇增由此以預定溫度培養其中包含的反應混合物達預定培養間隔，例如用于進行聚合酶鏈反應。樣品5的溫度可例如升高到約90° C以解鏈核酸以及降低到約40° C至70° C以沿變性的多核苷酸鏈引子退火和引子延伸。在一些實施例中，進行核酸的解鏈，其中例如檢測樣品5的熒光同時樣品5的溫度緩慢升高或降低。典型的解鏈曲線可在30° C至50° C 之間開始并且可在75° C至95° C之間結束，其中例如能夠使用的升降溫速率在0.05至 0.25° C/秒的范圍內。用于自動熱循環樣品5的儀器1能夠高度緊湊地制造以允許使用短光學纖維13， 14。光學纖維13，14的固定的第一端部15的第一端面60能夠非常接近透明密封蓋34，從而提高發出的光M的光學檢測的敏感度同時避免纖維13，14和密封蓋34之間的任何直接接觸。在一些實施例中，第一端面60和透明密封蓋34之間的(垂直)距離在0. 5至5mm的范圍內，優選地在Imm至3mm的范圍內。在一些實施例中，儀器1能夠被操作以進行發出的光M的實時(線上)檢測，從而識別樣品5的反應產物，例如即使在熱處理過程期間所有樣品5平行進行。特別地，在一些實施例中，樣品5能夠熱循環同時同步地平行檢測所有樣品5的發出的光24。另外，在一些實施例中，由于成對的光學纖維13，14，激發光9聯接進入激發纖維13和發出的光M聯接離開發光纖維14能夠有利地對于所有樣品5同步且平行地進行。如圖10所示，示出了另一示例性儀器1，在一些實施例中，激發和檢測裝置7，10 二者布置成具有垂直的射線路徑，其中激發裝置7僅包括一個光源8，其光學地聯接到一個或多個激發過濾器22以過濾激發光9。因此，不需要使用圖2所示的分色鏡來照明樣品5。現在參照圖11和12，示出了用于確定儀器1的光學纖維13，14的第一和第二端部 15，17之間的一對一關系的示例性方法。具體參照圖11，在一些實施例中，光學纖維13，14 的第一端部15通過第一固定元件16 (圖11中未顯示)相對于彼此固定，同時激發纖維13 的第二端部17通過第二固定元件18相對于彼此固定，以及發光纖維14的第二端部17通過第三固定元件19相對于彼此固定。在圖11中，一類光學纖維13，14僅為了示出目的被描述，而認識到圖11類似地應用于激發和發光纖維13，14 二者。在一些實施例中，在第一至第三固定元件16，18，19的每個中具有光學纖維13，14 的第一和第二端部15，17的或然性或隨機裝置，相當大地促進了其生產。這是因為在生產過程中沒有必須被觀察的特殊計劃或順序。因此，相對于光學纖維13，14的第一端部15，其在檢測模塊6的操作位置，處于建立第一端部15和井4之間的一對一關系的位置，并且例如剛好位于井4上方，其最初不明顯離開激發纖維13的第一端部15的激發光9被引導進入井4，并且典型地更重要的是通過其離開發光纖維14的特殊第二端部17的樣品5發出的光對已經產生。例如，連續布置的八個井4 (以A，B，C，D，E，F，G和H指代)發出的光M 能夠由發光纖維14G，F，A，D，H，B，E和C的第二端部17的連續布置檢測。因此，不知道發光纖維14的第一端部15和其第二端部17之間的準確映射(一對一關系)，樣品5不能單獨地(選擇地)被檢測。為了克服這些缺點，每個光學纖維13，14的第一和第二端部15，17之間的映射必須被確定。具體參照圖12，在一些實施例中，用于確定光學纖維13，14的第一和第二端部15， 17之間的映射的裝置79 (在下面稱作“映射裝置”)被使用。如所示的，在一些實施例中， 映射裝置79包括平面板狀基座80，其具有上基座表面87，其具有矩形陣列的多個發光元件 81，例如但不限于二極管。在一些實施例中，發光元件81的數量和布置對應于多井板3的井4。在一些實施例中，發光元件81通過以直角彼此交叉的多個平行的列和多個平行的行布置。如所示的，在一些實施例中，映射裝置例如包括發光元件81的八個列A-H和十二個行1-12，其取決于儀器1中使用的多井板3。繼續參照圖12，在一些實施例中，映射裝置79進一步包括控制面板82并裝備有兩個可手動操作的旋轉開關83，84。特別地，在一些實施例中，第一旋轉開關83能夠用于設置特殊列A-H，第二旋轉開關84能夠用于設置特殊行1-12。在一些實施例中，控制面板82連接到基座80下面上固定的裝置控制器85，用于通過電力線86控制發光元件81。如由旋轉開關83，84設置的，發光元件81能夠選擇地被供給電流以產生光。繼續參考圖12，在一些實施例中，基座80配置成以檢測模塊6能夠能夠在操作條件下運動的方式放在容器觀上而不是多井板3上。在一些實施例中，發光纖維14的第一端部15以每個第一端部15與分開的發光元件81相關聯的方式剛好位于發光元件81上方。 在一些實施例中，加熱板66的下接觸表面37在發光元件81中間的接觸面88中接觸上基座表面87，使得每個發光元件81被容納在分開的蓋加熱器孔78中。因此，在一些實施例中，在接觸表面37接觸上基座表面87的情況下，發光元件81相對于彼此被光學地屏蔽。因此，在一些實施例中，由其列和行給出的知道每個發光元件81的準確位置，發光元件81被連續地供給電流以產生光，其聯接進入發光纖維14的第一端部15并且在第二端部17聯接離開。因此，通過檢測器11檢測發光元件81的光，發光纖維14或井4的第一端部15和第二端部17之間的一對一關系(映射)能夠容易地建立。在一些實施例中，這種一對一關系被保存在例如永久性數據存儲器115中，例如以查詢表的形式從而使其中包含的井4或樣品5能夠被選擇地檢測。如上所述，在一些實施例中，發光纖維14的第二端部17的第二端面61的圖片由檢測器11獲得而不用具有第二端面61和檢測器11的像素之間的一對一映射。另外，電子圖片處理，例如基于發光纖維14的第一和第二端部15，17之間的已知的一對一關系(映射)，能夠用于獲得檢測器11的像素和發光纖維14的第二端面61之間的關系有關的信息， 從而將檢測的光歸于單個井4。具體參照圖13至15，描述了圖2至10的儀器1的夾持容器28的夾持機構129。 事實上，在一些實施例中，例如但不限于，使用儀器1作為熱循環器的情況，要求容器觀具有盡可能均勻的溫度分布。為了滿足這個要求，容器觀被夾持到熱塊27的一個或多個熱電裝置55。夾持機構1 配置成施加井限定的力和力分布到容器觀。更具體地說，在一些實施例中，夾持機構1 包括有由彈性材料制成的彈性夾具123，該彈性材料例如但不限于根據DIN規格1.4310的彈簧鋼。在一些實施例中，夾具123配置成片彈簧。特別地，如所示的，在一些實施例中，夾具123配置成具有由中部127連接的兩個相對臂126的拉長構件。中部127具有隔絕塊124，其停靠在容器觀的基座板125上。隔絕塊124由熱絕緣材料制成，例如但不限于，纖維增強聚合物。夾具123兩側的法蘭119具有抓握凹部130，其與臂 126的抓握部分1 抓握接合。法蘭119通過能夠螺絲擰進和擰出安裝孔121的螺絲120 牢固地固定到熱塊27。因此，通過旋進螺絲120，當彎曲臂125時臂1 的抓握部分1 能夠向基座板125運動。結果，夾持力經由中部127施加到基座板125上，由此夾持容器觀到一個或多個熱電裝置陽以補償機械公差。如所示的，在一些實施例中，夾持力的進一步均勻化并且由此溫度分布的均勻化能夠由熱電裝置55的一側或兩側上的一個或多個界面層122實現，該熱電裝置55由具有良好的熱傳導性的材料制成，例如但不限于，油，膏或適于熱傳遞的箔。熱隔絕塊124抑制通過夾具123從容器觀向熱塊27過多的熱流，例如，在容器觀被加熱到例如95° C的溫度和熱塊27具有例如35° C的較低溫度的情況下。在一些實施例中，例如，對于熱電裝置55具有大約16cm2的面積，夾具123配置成施加范圍在 200N至500N的夾持力。然而本領域技術人員將認識到施加在容器觀上的夾持力可根據使用者的特殊要求變化，并且在一些實施例中，例如能夠在ION至1000N的范圍內。在一些實施例中，代替一個夾持機構129，儀器1包括多個夾持機構129以夾持容器觀到熱電裝置 55。明顯地本發明的很多修改和變體根據上述描述是可行的。因此可以理解，在所附權利要求的范圍內，本發明可以除了特別設計以外的方式實現。一些例子在一些實施例中，激發和檢測裝置7，10不與聯接裝置12整體形成，允許輕質聯接裝置12垂直地運動進入操作位置以處理樣品5，或者進入不操作位置以裝載/卸載多井板3同時保持激發和檢測裝置7，10不動。這要求纖維13，14的第二端面61光學地聯接到激發和檢測裝置7，10。 在一些實施例中，檢測模塊6對于熱模塊2橫向排列，使得構造高度能夠減少。在一些實施例中，代替每個井4的光學纖維13，14對，僅一個光學纖維用來傳播激發和發光的光。在這些情況下，激發和發出的光能夠通過分色鏡光學地分離。在一些實施例中，每個井4的光學纖維13，14束用來傳播激發和發出的光9，24。在一些實施例中，代替相對于井4垂直布置， 第一通孔42相對于井4的(例如水平)的開口表面傾斜。在一些實施例中，代替在一個通孔 42，45，46中容納一對光學纖維13，14，每個纖維13，14被容納在分開的通孔中，使得每對激發和發光纖維13，14被容納在兩個通孔中。在這些情況下，一對光學纖維13，14的通孔可例如具有0. 2mm的最小距離。修改的實施例的這種列出不是窮盡的。附圖標記
權利要求
1.一種用于液體樣品(5)的自動熱處理的儀器(1)，包括溫度受控的容器(28 )，其用于加載包含所述樣品(5 )的多個器皿(4 )，所述容器(28 )配置成形成與所述加載的器皿(4)的熱連通；裝備有檢測裝置(10)和聯接裝置(12)的檢測模塊(6)，所述檢測裝置(10)具有一個或多個檢測器(11)以檢測從所述樣品(5)發出的光(24)，所述聯接裝置(12)具有多個光學纖維(13，14)以傳播所述發出的光(9，24)到所述檢測裝置(10)，其中所述光學纖維(13，14) 具有第一和第二端部(15，17)，每個光學纖維(13，14)的所述第一端部(15)和所述第二端部(17)相對于彼此固定；運動機構(52)，其以改變所述聯接裝置(12)和所述容器(28)之間的相互之間距離的方式運動所述聯接裝置(12)和/或所述容器(28)，從而允許器皿(4)被加載到所述容器 (28)或從所述容器(28)卸載，并且允許檢測所述一個或多個容器加載的器皿(4)中包含的樣品(5)發出的光(24)。
2.如權利要求1所述的儀器(1)，其特征在于，所述運動機構(52)配置成運動所述聯接裝置(12 )，同時所述容器(28 )保持靜止。
3.如權利要求2所述的儀器(1)，其特征在于，所述運動機構(52)配置成運動所述檢測模塊(6)。
4.如前述權利要求1-3中任一項所述的儀器(1)，其特征在于，所述光學纖維(13，14) 包括發光纖維(14)和激發纖維(13)，所述發光纖維(14)用于傳播所述發出的光(9，24)到所述檢測裝置(10 )，所述激發纖維(13 )用于傳播激發光(9 )到所述樣品(5 )。
5.如權利要求4所述的儀器(1)，其特征在于，所述激發和發光纖維(13，14)的所述第一端部(15)通過至少一個板狀固定元件(16)固定，并且其中所述激發和發光纖維(13，14) 的所述第二端部(17)通過至少一個其他板狀固定元件(18，19)固定。
6.如前述權利要求1-5中任一項所述的儀器(1)，其特征在于，所述聯接裝置(12)裝備有蓋加熱器(64)以加熱放置在多井板(3)上的密封蓋(34)，所述多井板(3)具有包含所述樣品(5)的多個井(4)。
7.如權利要求6所述的儀器(1)，其特征在于，所述蓋加熱器(64)包括加熱的板狀加熱構件(66)，其配置成與所述密封蓋(34)物理接觸，所述加熱構件(66)裝備有多個開口 (78)，其容納所述光學纖維(13，14)的第一端部(15)。
8.如權利要求7所述的儀器(1)，其特征在于，所述光學纖維(13，14)與所述加熱構件 (66)熱絕緣。
9.如前述權利要求7或8中任一項所述的儀器(1)，其特征在于，在所述加熱構件(66) 接觸所述多井板(3)的情況下，所述開口(78)配置成形成腔，所述腔適于光學地使所述井 (4)彼此屏蔽。
10.如前述權利要求7-9中任一項所述的儀器(1)，其特征在于，所述加熱構件(66)配置成在所述多井板(3 )上施加機械壓力從而將所述井(4 )壓入所述容器(28 )的凹部(33 )。
11.如前述權利要求1-10中任一項所述的儀器(1)，其特征在于，單個光學纖維(13， 14)的所述第一端部(15)和所述第二端部(17)之間的映射被存儲在數據存儲器(115)中。
12.如權利要求11所述的儀器(1)，其特征在于，所述聯接裝置(12)具有所述數據存儲器(115)。
13.一種用于自動熱處理液體樣品(5)的方法，包括改變加載包含所述樣品(5)的多個器皿(4)的溫度受控的容器(28)和光學纖維(13，14)的端部(15)之間的相互之間距離的步驟，其中所述容器(28)配置成形成與所述加載的器皿(4)的熱連通，并且其中所述光學纖維(13，14)具有第一和第二端部(15，17)，每個光學纖維(13，14)的所述第一端部(15)和所述第二端部(17)相對于彼此固定以傳播光(9，24)，所述相互之間距離的所述變化允許所述器皿(4 )加載到所述容器(28 )或從所述容器(28 )卸載，并且允許檢測所述一個或多個容器加載的器皿(4)中包含的樣品(5)發出的光(24)。
14.如權利要求13所述的方法，其特征在于，其特征在于，所述光學纖維(13，14)的所述端部(15，17)相對于所述容器(28)運動，同時所述容器(28)保持靜止。
15.如前述權利要求13或14中任一項所述的方法，其特征在于，所述光學纖維(13， 14)的所述端部(15，17)和所述檢測裝置(10)相對于所述容器(28)共同運動，同時所述容器(28)保持靜止。
全文摘要
用于液體樣品的自動熱處理的儀器和方法。儀器包括溫度受控容器以接收包含樣品的器皿，裝備檢測裝置和聯接裝置的檢測模塊，其有檢測器以檢測從樣品發出的光，聯接裝置有光學纖維以傳播發出的光到檢測裝置，光學纖維有相對于彼此固定的第一和第二端部，運動機構改變聯接裝置和容器之間的間距來運動聯接裝置和/或容器，使器皿加載到容器或從容器卸載，使能容器加載的器皿中包含的樣品發出光檢測。方法包括改變加載包含樣品的器皿的溫度受控容器和光學纖維端部之間的間距，容器形成與加載器皿的熱連通，光學纖維有相對于彼此固定的第一和第二端部以傳播光，間距變化使器皿加載到容器或從其卸載，使能容器加載的器皿中包含的樣品發出光的檢測。
文檔編號G01N21/64GK102533539SQ201110359110
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月14日 優先權日2010年11月15日
發明者C.切魯比尼, E.薩羅菲姆, K.席爾德克奈特, R.伊滕 申請人:霍夫曼-拉羅奇有限公司