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原文传递光能荧光激发

专利名称：	光能荧光激发
摘要：	本申请涉及光能荧光激发。本文提出了一种光能激励器，其可以包括一个或更多个光源。光能激励器可以发射激发光，该激发光朝向可以支撑生物或化学样品的检测器表面被引导。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	美国;US
申请人：	伊鲁米那股份有限公司
发明人：	江锐;约瑟夫·平托
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-25T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-05T00:00:00+0800
申请号：	CN201811593379.6
公开号：	CN109975256A
代理机构：	北京安信方达知识产权代理有限公司
代理人：	张瑞;杨明钊
分类号：	G01N21/64(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	美国加利福尼亚州
主权项：	1.一种方法，包括：利用光能激励器发射激发光，其中，所述光能激励器包括第一光源和第二光源，所述第一光源发射第一波长发射带中的激发光射线，所述第二光源发射第二波长发射带中的激发光射线；利用检测器接收所述激发光以及由所述激发光激发而产生的发射信号光，所述检测器包括用于支撑生物或化学样品的检测器表面和与所述检测器表面间隔开的传感器阵列，所述检测器阻挡所述激发光并允许所述发射信号光向所述传感器阵列中的光传感器传播；和根据由所述传感器阵列中的所述光传感器感测到的光子，用所述检测器的电路传输数据信号。 2.根据权利要求1所述的方法，其中，利用光能激励器发射包括对所述光能激励器的光导管光出射表面成像，以投射与所述检测器表面的尺寸和形状匹配的照射图案。 3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法包括使用互补金属氧化物半导体(CMOS)集成电路制造技术来制造所述检测器。 4.根据权利要求1所述的方法，其中，对于支持DNA测序过程的多个周期中的每一个周期，所述方法包括：(a)从由所述检测器表面限定的流动池中移除流体，(b)利用第一染料和第二染料填充所述流动池，使得第一染料和第二染料同时被包含在所述流动池中，以及(c)从曝光于发射信号光的所述光传感器读出第一信号，其中所述第一光源被激励，而所述第二光源保持在失励状态，(d)从曝光于发射信号光的所述光传感器读出第二信号，其中所述第二光源被激励，而所述第一光源保持在失励状态，以及(e)使用所述第一信号的信号和所述第二信号的信号来识别DNA核苷酸。 5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光能激励器包括第三光源，以发射第三波长发射带中的光，其中，所述发射包括在所述光传感器的第一曝光时段期间在所述第二光源和所述第三光源保持在失励状态的情况下选择性地激励所述第一光源，其中，所述发射包括在所述光传感器的第二曝光时段期间在所述第一光源和所述第三光源保持在失励状态的情况下选择性地激励所述第二光源，其中，所述发射包括在所述光传感器的第三曝光时段期间在所述第一光源和所述第二光源保持在失励状态的情况下选择性地激励所述第三光源。 6.一种光能激励器，包括：至少一个光源，所述至少一个光源发射激发光射线；和光导管，所述光导管使所述激发光均匀化并朝向所述光能激励器的远端引导所述激发光，所述光导管包括光入射表面和光出射表面，所述光导管接收来自所述至少一个光源的所述激发光射线；其中，所述光能激励器的远端适于与检测器组件耦合，所述检测器组件包括用于支撑生物或化学样品的检测器表面。 7.根据权利要求6所述的光能激励器，其中，所述光能激励器的远端包括适于装配到所述检测器组件的对应成形的壳体部分中的成形的壳体部分。 8.根据权利要求6所述的光能激励器，其中，所述光能激励器包括透镜，当所述光能激励器的远端耦合到所述检测器组件时，所述透镜将由所述光出射表面限定的物平面成像到由所述检测器组件的检测器表面限定的像平面上。 9.根据权利要求6所述的光能激励器，其中，所述至少一个光源包括表面耦合到所述光导管的光入射表面的发光二极管。 10.根据权利要求6所述的光能激励器，其中，所述至少一个光源包括第一光源和第二光源，其中，所述光接收来自所述光源的激发光射线，并且其中，所述光能激励器包括与所述光导管一起容纳在公共壳体中的第二光导管，其中，所述第二光导管接收来自所述第二光源的激发光射线，其中，所述光导管和所述第二光导管分别传播从所述第一光源和所述第二光源发射的激发光射线，并且其中，所述光能激励器对分别传播通过所述光导管和所述第二光导管的激发光射线进行整形，以限定第一照射图案和分离的第二照射图案。 11.根据权利要求6所述的光能激励器，其中，所述至少一个光源包括表面耦合到所述光导管的光入射表面的第一发光二极管，以及表面耦合到所述光导管的光入射表面的第二发光二极管，所述第一发光二极管发射第一波段中的光，所述第二发光二极管发射第二波段中的光。 12.根据权利要求6所述的光能激励器，其中，所述光导管具有锥形结构，并且包括在从所述光导管的光入射表面到所述光导管的光出射表面的方向上、在所述光导管的整个长度上增加的直径，所述光导管反射所述激发光，使得离开所述光导管的光出射表面的光导管出射光射线限定了相对于所述光能激励器的光轴发散的发散光锥。 13.根据权利要求6所述的光能激励器，其中，所述光导管具有锥形结构，并且包括在从所述光导管的光入射表面到所述光导管的光出射表面的方向上、在所述光导管的整个光导管长度上增加的直径，所述光导管反射所述激发光，使得离开所述光导管的光出射表面的出射光射线限定相对于所述光能激励器的光轴发散的发散光锥，其中，所述出射光射线相对于参考光射线以从零度到最大发散角度范围内的角度发散，所述参考光射线在平行于所述光轴的方向上从所述光出射表面延伸，其中，所述最大发射角度是小于约60度的角度。 14.根据权利要求6所述的光能激励器，其中，所述光导管具有锥形结构，并且包括在从所述光导管的光入射表面到所述光出射表面的方向上在所述光导管的整个光导管长度上增加的直径，所述光导管反射所述激发光，使得离开所述光导管的光出射表面的光导管出射光射线限定相对于光轴形成角度的发散光锥，所述发散光锥相对于没有所述锥形结构形成的发散角度的发散光锥减小。 15.根据权利要求6所述的光能激励器，其中，所述光能激励器包括透镜，所述透镜接收来自所述光导管的激发光，并对所述激发光的光射线进行整形，使得离开所述光能激励器的远端的所述激发光的激发光射线限定会聚光锥，所述会聚光锥朝向所述光能激励器的光轴会聚，以投射与所述检测器表面的尺寸和形状匹配的照射图案。 16.根据权利要求6所述的光能激励器，其中，所述光能激励器包括透镜，所述透镜接收来自所述光导管的激发光，并对所述激发光的光射线进行整形，使得离开所述透镜的光出射表面的激发光射线限定朝向所述光能激励器的光轴会聚的会聚光锥，其中，离开所述透镜的光出射射线相对于参考光射线以从零度到最大会聚角度范围内的角度会聚，所述参考光射线从所述光出射表面沿平行于所述光轴的方向延伸，其中，所述最大发散角度是小于约60度的角度。 17.根据权利要求6所述的光能激励器，其中，所述至少一个光源包括表面耦合到所述光导管的光入射表面的发光二极管，其中，所述光导管包括玻璃，其中，所述光导管具有锥形结构，并且包括在从所述光导管的光入射表面到所述光出射表面的方向上、在所述光导管的整个光导管长度上增加的直径，所述光导管反射所述激发光，使得离开所述光导管的光出射表面的光导管出射光射线限定了相对于所述光能激励器的光轴发散的发散光锥，其中，所述光能激励器包括透镜，所述透镜从所述光导管接收所述激发光并且对所述激发光的光射线整形，使得离开所述光能激励器的远端的所述激发光的光射线限定相对于所述光能激励器的光轴会聚的会聚光锥，其中，所述光能激励器包括一个或更多个滤光器以对长于所述一个或更多个光源的累积发射波段的波长的光进行过滤，并且其中，所述光能激励器包括折叠所述光轴的折叠光学器件。 18.一种系统，包括：光能激励器，所述光能激励器包括发射激发光射线的至少一个光源以及使所述激发光射线均匀化并引导所述激发光射线的光导管，所述光导管包括光入射表面，以接收来自所述至少一个光源的所述激发光射线；和检测器，所述检测器包括用于支撑生物或化学样品的检测器表面和包括与所述检测器表面间隔开的光传感器的传感器阵列，其中，所述检测器接收来自所述激励器的激发光和发射信号光，其中，所述检测器包括根据由所述传感器阵列的光传感器检测到的光子来传输数据信号的电路，其中，所述检测器阻挡所述激发光并允许所述发射信号光向所述光传感器传播。 19.根据权利要求18所述的系统，其中，所述光能激励器包括透镜，所述透镜将由所述光导管的光出射表面限定的物平面聚焦到由所述检测器表面限定的像平面上。 20.根据权利要求18所述的系统，其中，所述至少一个光源包括表面耦合到所述光导管的光入射表面的发光二极管，其中，所述光导管包括玻璃，其中，所述光导管具有锥形结构，并且包括在从所述光导管的光入射表面到所述光导管的光出射表面的方向上、在所述光导管的整个长度上增加的直径，所述光导管反射激发光，使得离开所述光导管的光出射表面的光导管出射光射线限定了相对于所述光能激励器的光轴发散的发散光锥，其中，所述光能激励器包括透镜，所述透镜从所述光导管接收所述激发光并且对所述激发光的光射线整形，使得离开所述透镜的光出射光射线限定相对于所述光能激励器的光轴会聚的会聚光锥，其中，所述光能激励器包括一个或更多个滤光器以对长于所述一个或更多个光源的累积发射波段的波长的光进行过滤。
所属类别：	发明专利