TW201843446A - 光熱反應分析儀 - Google Patents
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Abstract
本揭露提供了一種光熱反應分析儀。該光熱反應分析儀包括複數個光熱反應分析單位。每一個光熱反應分析單位包括：一容器組件，包括一槽；一樣本容器，該樣本容器可被該容置於該槽內且可以容納執行一光熱反應所需之試劑；一溫度控制模組，該溫度控制模組和該容器組件連結，且該溫度控制模組控制一對應到該容器組件的第一溫度程式和一對應到該樣本容器的第二溫度程式；以及一光學模組，該光學模組和該容器組件連結且可以發出或接收光，其中該光學模組相對於該容器組件是固定不動的。
Description
本揭露與一種體外診斷儀器有關。進一步地，和一種光熱反應分析儀以及一種以該光熱反應分析儀執行免疫螢光反應 (immunofluorescence reaction)、等溫聚合酶鏈鎖反應 (isothermal polymerase chain reaction；isothermal PCR)、反轉錄聚合酶鏈鎖反應 (reverse-transcriptase PCR)、多套式聚合酶鏈鎖反應 (multiplex PCR)、數位聚合酶鏈鎖反應 (digital PCR)、傳統聚合酶鏈鎖反應或即時聚合酶鏈鎖反應 (real-time PCR) 的方法有關。
一聚合酶連鎖反應 (polymerase chain reaction；PCR) 由單一或多個標的模版增幅一段或多段DNA。該聚合酶鏈鎖反應通常在一封閉且溫度被控制的空間中執行。使用者可使用一特別的溫度設定以執行聚合酶鏈鎖反應。目前市面上的聚合酶鏈鎖反應分析儀多為能夠控制聚合酶鏈鎖反應溫度的溫度循環儀 (thermal cycler)。C-1000TM
Touch Thermal Cycler為一能夠使使用者同時執行二套溫度設定的傳統聚合酶鏈鎖反應分析儀。目前市面上的聚合酶鏈鎖反應儀多可提供多個容置空間、槽或孔，以放置樣本容器。SimpliAmpTM
Thermal Cycler為一可提供多個槽放置樣本且具有一遙控功能的傳統聚合酶鏈鎖反應分析儀。然而，傳統聚合酶鏈鎖反應分析儀無法執行其他常用於體外診斷中的反應，例如直接或間接免疫螢光反應 (immunofluorescence reaction)。
聚合酶鏈鎖反應的其中一種為即時聚合酶鏈鎖反應 (real-time PCR) 或反轉錄聚合酶鏈鎖反應 (reverse-transcriptase PCR)。因為螢光分子經常被用於該反應中，所以該種即時聚合酶鏈鎖反應可以用光學方法觀測該反應進行時的內部空間，以得到實驗結果。該些螢光分子可被特定波長的雷射所激發，且會發出能夠作為反應指標的螢光訊號。大部分的即時聚合酶鏈鎖反應分析儀都有裝設光學元件以在反應時偵測螢光。該樣本容器內的螢光分子可被來自激發光源的激發光所激發，且該偵測元件偵測由該被激發的螢光分子而來的螢光訊號。因此，該光學元件需和該樣本容器對準以接收螢光訊號。當在該即時聚合酶鏈鎖反應分析儀之多個樣本容器中有多個反應發生時，為了要對準容置於複數個槽內的多個樣本容器，該光學元件就需要沿著X-Y平面平移，且由一槽移動至另一槽。CFX96TM
Real-Time PCR Detection System具有一光學穿梭元件，可以在96孔盤上移動以偵測各孔中的螢光訊號，而該些螢光訊號主要來自於各孔上方的綠色LED。總之，該些在傳統即時聚合酶鏈鎖反應分析儀中光學元件的移動需要該光學元件和數個樣本容器、槽或孔之間形成精確的對準，此為提供可靠的即時聚合酶鏈鎖反應實驗成果之關鍵。
因為光學元件和數個樣本容器之間需要精確的對準，所以傳統的即時聚合酶鏈鎖反應分析儀常為固定式，且販售時就被定義為非可攜式儀器。對傳統即時聚合酶鏈鎖反應分析儀的各種移動或傾斜可能會導致光學元件錯位。而當移動該固定式的即時聚合酶鏈鎖反應分析儀之後將需校正該光學元件，此動作使該傳統即時聚合酶鏈鎖反應分析儀的應用範圍受限。因此，在實驗室外執行即時聚合酶鏈鎖反應是不可行的。
更進一步地，傳統的聚合酶鏈鎖反應分析儀或即時聚合酶鏈鎖反應分析儀使用單一的加熱塊體作為一熱導體以改變樣本容器的溫度。該加熱塊體直接和該些樣本容器接觸以升高該些樣本容器的溫度。該加熱塊體也可能會和周圍環境有直接接觸，或被容置於一薄殼體之中。然而，該些在單一加熱塊體之中的樣本容器也可能會被周圍環境的溫度所影響；若周圍環境極冷或極熱，則該些在聚合酶鏈鎖反應分析儀中的樣本容器的溫度就可能會被影響。在不正確溫度之下執行的反應可能是沒有效率且不可靠的，因此傳統使用單一加熱塊體設計的聚合酶鏈鎖反應分析儀不適合在戶外或極端環境下使用。.
因此，目前亟需一種具有多個熱導體設計的光熱反應分析儀，如此周圍環境的溫度對樣本容器溫度的影響就是極低或沒有影響的。
因此，目前亟需一種可攜帶、輕巧且具有固定式光學元件的光熱反應分析儀，如此該些光學元件在被移動之後就不需重新校正。
目前也亟需一種能夠執行溫度循環相關應用和免疫螢光反應的光熱反應分析儀。
目前也亟需一種具有雷射、紅外光 (infrared light)、光學偵測和溫度感測元件以執行聚合酶鏈鎖反應或其他和激發光有關之反應的光熱反應分析儀。
目前也亟需一種藉由拍下該樣本容器中該些溶劑的影像而偵測聚合酶鏈鎖反應的光熱反應分析儀。
本揭露涉及一種具有固定式光學元件和多個熱導體的可攜式光熱反應分析儀。
根據以下的一個實施例，本揭露提供了一種光熱反應分析儀。該光熱反應分析儀包括複數個光熱反應單位。每一該光熱反應單位包括：一容器組件，包括一槽；一樣本容器，該樣本容器可被容置於該槽內且可以容納執行一光熱反應所需之試劑；一溫度控制模組，該溫度控制模組和該容器組件連結，且該溫度控制模組控制一對應到該容器組件的第一溫度程式和一對應到該樣本容器的第二溫度程式；以及一光學模組，該光學模組相對於該容器組件是固定不動的。
根據以下的一個實施例，該容器組件更包括至少一開口，該開口和該槽相通，且其中一光學模組透過該開口連結至該容器組件。
根據以下的一個實施例，該容器組件更包括至少二開口，該至少二開口和該槽相通，且每一光學模組包括至少一激發光源以發出一激發光和至少一偵測器以偵測一可見光或一螢光訊號。該激發光源和該偵測器皆分別透過該二開口連結至該容器組件。
根據以下的一個實施例，該光學模組被設定為可發出一藍色激發光、一綠色激發光、一橘色激發光、一紅色激發光或上述之組合。
根據以下的一個實施例，該光學模組被設定為可偵測一綠色螢光、一青色螢光 (cyan fluorescence)、一橘色螢光、一紅色螢光或上述之組合。
根據以下的一個實施例，該光學模組更進一步地被設定為能夠過濾該螢光至一波長範圍。
根據以下的一個實施例，該溫度控制模組包括：一加熱元件，該加熱元件透過該開口連結至其中一容器組件以加熱該樣本容器；一容器組件溫度感測器；一樣本溫度感測器；以及一冷卻元件。該加熱元件可為一電磁輻射產生器。
根據以下的一個實施例，該激發光源包括一藍光激發光源、一綠光激發光源、一橘光激發光源或一紅光激發光源。
根據以下的一個實施例，該偵測器包括一綠螢光偵測器、一青螢光偵測器、一橘螢光偵測器或一紅螢光偵測器。
根據以下的一個實施例，該偵測器包括一光電二極體 (photodiode；PD)、一雪崩光電二極體 (avalanche photodiode；APD)、一光電倍增管 (photomultiplier tube；PMT)、一矽光電倍增管 (silicon photomultiplier；SIPM) 或上述之組合。
根據以下的一個實施例，該光學模組更包括一濾波器，該濾波器置於該激發光源和該偵測器之間以過濾該螢光至一波長範圍。
根據以下的一個實施例，該偵測器包括一個或多個影像元件以捕捉該容器組件內側的至少一影像。
本揭露的另一實施例提供了一種光熱反應分析儀。該光熱反應分析儀包括了複數個容器組件、一容器組件接收裝置、複數個溫度控制模組以及複數個光學模組。該容器組件接收裝置包括複數個凹處，且每一凹處可容置一容器組件。該樣本容器可被容置於一容器組件的槽內，且該樣本容器可容納執行一光熱反應所需之試劑。該溫度控制模組和該容器組件連結，且該溫度控制模組控制一對應到該容器組件接收裝置的第三溫度程式和一對應到該樣本容器的第二溫度程式。每一光學模組連結到一容器組件且可發出和接收光。該光學模組相對於該容器組件是固定不動的。
本揭露的另一實施例提供了一種光熱反應分析儀。該光熱反應分析儀包括一容器組件塊體。該容器組件塊體包括：複數個槽；複數個樣本容器；一溫度控制模組；以及複數個光學模組。每一樣本容器可被容置於一槽內且可以容納執行一光熱反應所需之試劑。該溫度控制模組和該容器組件塊體連結，且該溫度控制模組控制一對應到該容器組件塊體的第四溫度程式和一對應到該樣本容器的第二溫度程式。每一光學模組皆連結到該容器組件塊體內的一槽。該光學模組相對於該容器組件是固定不動的。
根據以下的一個實施例，該容器組件塊體進一步包括複數個開口，且至少二開口和該槽相通，且每一光學模組包括至少一激發光源以發出一激發光和至少一偵測器以偵測一可見光或一螢光訊號。該激發光源和該偵測器皆分別透過該二開口連結至該容器組件塊體。
根據以下的一個實施例，該溫度控制模組包括：複數個加熱元件以加熱該些樣本容器；一容器組件塊體溫度感測器；一樣本溫度感測器；以及一冷卻元件。每一加熱元件皆透過該些開口和該容器組件塊體中的一槽相連結。該加熱元件為一電磁輻射產生器。
根據以下的一個實施例，被該光熱反應分析儀或該光熱反應分析單位執行的該光熱反應為一免疫螢光反應、一等溫聚合酶鏈鎖反應 (isothermal PCR)、一反轉錄聚合酶鏈鎖反應 (reverse-transcriptase PCR)、一多套式聚合酶鏈鎖反應 (multiplex PCR)、一數位聚合酶鏈鎖反應 (digital PCR)、一傳統聚合酶鏈鎖反應或一即時聚合酶鏈鎖反應 (real-time PCR)。
根據以下的一個實施例，該光熱反應分析儀更包括一控制模組以控制該溫度控制模組和該光學模組。
為使圖式簡明清楚，因此不同圖式中代表相對應元件之符號可能會重複。另外為了使實施例可被完整地理解，本說明書也針對各實施例中的諸多細節進行說明。然而，本技術領域中具有通常技藝之人也可不需上述諸多細節就可實施以下各實施例。本揭露之圖式並不代表部分元件之尺寸和比例，且有可能會將部分元件誇大表示以更佳地說明該元件相關之細節和特徵。本說明書之目的並非限制以下實施例之內容。
請見圖1，本揭露提供了一光熱反應單位10。該光熱反應分析儀包括複數個光熱反應單位10。每一個光熱反應單位10包括一容器組件140，該容器組件140具有一槽141、一樣本容器110且該樣本容器110可被容置於該槽141內且可以容納執行一光熱反應所需之試劑、一溫度控制模組120連結至該容器組件140且控制一對應到該容器組件140的第一溫度程式和一對應到該樣本容器110的第二溫度程式、一光學模組130連結至該容器組件140且可以發出或接收光。在每一該光熱反應單位10之中，該光學模組130相對於該容器組件140是固定不動的。
該樣本容器110為一透明容器且具有一封閉空間以容置該些試劑。該樣本容器110可為一微量離心管 (eppendorf)、一毛細管、一微流體晶片 (microfluidic chip)、一吸管尖 (tip) 或其他具有透明管壁和和封閉空間的容器。該試劑可以包括一種或多種產熱反應物。該產熱反應物能夠被電磁輻射照射而產熱。該反應物可為一種過渡金屬材質，且該過渡金屬材質可為一種過渡金屬氧化物，一種過渡金屬氫氧化物，或一種第三族金屬之氮化物、磷化物或砷化物摻雜過渡金屬或過渡金屬氧化物，或一種二氧化矽摻雜過渡金屬、過渡金屬氧化物或過渡金屬氫氧化物。當該反應物被紅外線照射時其溫度會升高。
更進一步地，該試劑也可包括免疫螢光反應 (immunofluorescence reaction)、聚合酶鏈鎖反應 (polymerase chain reaction；PCR) 或即時聚合酶鏈鎖反應 (real-time PCR) 所需之試劑。該些免疫螢光反應所需之試劑可包括待測物、螢光染劑、標記試劑或其他任何執行一免疫螢光反應所需的試劑。該些聚合酶鏈鎖反應所需之試可包括待測物、聚合酶 (polymerase)、去氧核苷三磷酸 (dNTPs)、引子 (primer)、探針 (probe)、螢光染劑、模版序列 (template sequence) 或其他任何執行一聚合酶鏈鎖反應或即時聚合酶鏈鎖反應所需的試劑。
該溫度控制模組120包括一加熱元件121，該加熱元件121透過一開口 (未顯示於圖中) 連結至該容器組件140以加熱該樣本容器110，該溫度控制模組120更包括一容器組件溫度感測器124、一樣本溫度感測器122，以及一冷卻元件123。該溫度控制模組120控制一對應到該容器組件140的第一溫度程式和一對應到該樣本容器110的第二溫度程式。該第一溫度程式調節該容器組件140的溫度。較佳地，該第一溫度程式被設計為使該容器組件140處在一恆定的溫度下，不受周圍環境溫度所影響。該容器組件140的溫度可根據該第一溫度程式而升高或降低。因此，在該樣本容器110之中的該光熱反應可在一穩定條件下執行，周圍環境的溫度對其影響極低或沒有影響。該第二溫度程式是一預先設定之程式且能使該樣本容器110處在一個或多個預先設定之溫度中。該第二溫度程式可包括一個或多個預先設定之溫度、一個或多個時間區間使該樣本容器110在一預先設定之溫度中度過特定長度的時間，以及一個或多個預先設定之時間區間使溫度由一溫度改變至另一溫度。例如，該第二溫度程式可使該樣本容器110處在65℃之下達10分鐘，在95℃之下達5分鐘，且在60秒內由65℃改變至95℃。該第二溫度程式可由使用者設計以達到一免疫螢光反應、一等溫聚合酶鏈鎖反應 (isothermal PCR)、一反轉錄聚合酶鏈鎖反應 (reverse-transcriptase PCR)、一多套式聚合酶鏈鎖反應 (multiplex PCR)、一數位聚合酶鏈鎖反應 (digital PCR)、一傳統聚合酶鏈鎖反應或一即時聚合酶鏈鎖反應 (real-time PCR) 所需的溫度。本揭露的該光熱反應分析儀能夠執行一免疫螢光反應、一等溫聚合酶鏈鎖反應、一反轉錄聚合酶鏈鎖反應、一多套式聚合酶鏈鎖反應、一數位聚合酶鏈鎖反應、一傳統聚合酶鏈鎖反應、一即時聚合酶鏈鎖反應或其他具有溫度限制的體外反應。該傳統聚合酶鏈鎖反應可能需要特定溫度以執行變性 (denature)、雜交 (hydrize) 和延展 (elongation)。然而，等溫聚合酶鏈鎖反應或免疫螢光反應可能僅需要一個或少數幾個特定溫度。
該溫度控制模組120包括一加熱元件121。該加熱元件121被該第二溫度程式所控制以升高該樣本容器110的溫度。較佳地，該加熱元件121會置於該樣本容器110的底部。該加熱元件121可唯一電磁輻射產生器，可發出一種或多種電磁輻射。由該加熱元件121所發出的該電磁輻射具有一頻率範圍為200 kHz至500 THz之間。較佳地，該加熱元件121為一紅外線雷射二極體 (infrared laser diode)。該加熱元件可發出電磁輻射以使該產熱反應物在該樣本容器110之中提高該些試劑的溫度。該些具有特定波長的電磁輻射可以誘使該試劑中的該些反應物溫度升高。
在另一實施例中，該溫度控制模組120可進一步地包括一樣本溫度感測器122。該樣本溫度感測器122和該樣本容器110直接接觸以感測該樣本容器110的溫度。較佳地，該樣本溫度感測器122為一熱電偶 (thermocouple)。
在另一實施例中，該樣本溫度感測器122也可和一該加熱元件121整合在同一元件上以降低該樣本溫度感測器122和該加熱元件121的電力消耗和體積。
在另一實施例中，該溫度控制模組120更可包括一冷卻元件123以冷卻該容器組件140。該冷卻元件123並不直接和該樣本容器110接觸。該冷卻元件123被該第一溫度程式所控制。較佳地，該冷卻元件123可為一氣冷元件、一液冷元件、一液冷-氣冷混合冷卻元件、一半導體冷卻元件。該氣冷元件可為一風扇或能夠產生氣流以冷卻周邊環境溫度的元件。該半導體冷卻元件可為一半導體冷卻板或晶片，例如熱冷致電器 (thermoelectric cooler；TE cooler)。該樣本容器110被該加熱元件121所加熱，再被該容器組件140所冷卻，其中該容器組件140可被該冷卻元件123所冷卻。該樣本容器110的溫度是被一樣本溫度感測器122所偵測。該加熱元件121、該樣本溫度感測器122和該冷卻元件123互相之間通訊地耦合且能夠偵測在該樣本容器110中的該試劑之溫度。
該光學模組130可被設定為發出一藍光激發光、一綠光激發光、一橘光激發光、一紅光激發光或上述之組合。該光學模組130也可被設定為能夠偵測一綠螢光、一青螢光 (cyan fluorescence)、一橘螢光、一紅螢光或上述之組合。該光學模組130也可被設定為能過濾該螢光至一波長範圍。
該光學模組130包括一個或多個激發光源和一個或多個偵測器。該光學模組130也可被設定為具有不同的激發光源以發出不同波長的激發光，或具有不同偵測器以偵測不同波長的螢光。該激發光源131a和131b也可發出一激發光至該樣本容器110中的該試劑。在該試劑之中的該螢光染劑當被該激發光源131a和131b發出之該激發光激發時會發出螢光。該激發光源131a和131b也可為一個或多個光源。該激發光源131a和131b可以選擇性地發出不同波長的激發光，因此使不同螢光染劑發出螢光。該偵測器132a和132b可以選擇性地偵測由不同螢光染劑發出的螢光。
在本揭露中，該光學模組130包括至少二個激發光源131a和131b。該激發光源131a可為一藍光激發光源且該激發光源131b可為一綠光激發光源。也可使用其他激發光源於該光學模組130中，例如青螢光之激發光源、橘螢光之激發光源或紅螢光之激發光源。在本實施例中，該激發光源131a發出一具有波長範圍約450至495奈米的電磁輻射，且該激發光源131b發出一具有波長範圍約495至570奈米的電磁輻射。較佳地，該激發光源131a或131b為一發光二極體 (LED) 或一半導體雷射二極體 (LD)，例如一藍光發光二極體、一藍光半導體雷射二極體、一綠光發光二極體或一綠光半導體雷射二極體。由該試劑中的該螢光染劑種類，可決定使用哪種激發光源。例如：若該螢光染劑為SYBR，則該激發光源131a可被自動或手動啟動；若該螢光染劑為ROX，則該激發光源131b也可被自動或手動啟動。根據實驗需求，使用者可選擇更多種其他激發光源。
該螢光偵測器132a和132b可偵測一或多個波長的光。一偵測器132a可被設定為偵測被多個激發光源131a和131b所激發的不同波長螢光。此外，被多個激發光源131a和131b所激發的不同波長螢光也能被多個偵測器132a和132b所偵測。
在另一實施例中，該偵測器132a為一綠螢光偵測器且該偵測器132b為一紅螢光偵測器。其他螢光偵測器也可用於本揭露所述的偵測器中，例如青螢光偵測器或橘螢光偵測器。該偵測器是基於該試劑中的該螢光染劑種類，該偵測器132a偵測綠色螢光，且該偵測器132b偵測波長範圍為620奈米至750奈米之間的紅色螢光。較佳地，該偵測器132a為一光電二極體 (photodiode；PD)、一雪崩光電二極體 (avalanche photodiode；APD)、一光電倍增管 (photomultiplier tube；PMT)、一矽光電倍增管 (silicon photomultiplier；SIPM) 或其他光電倍增或二極體元件。該偵測器132a和132b可因該試劑中所被激發的螢光種類而被選擇或啟動。例如，該螢光染劑若為SYBR則可被該激發光源131A所發出的激發光而激發，該偵測器132a可被自動或手動啟動。該激發光源131a、該樣本容器110和該偵測器132a在一光學系統中對齊以使該偵測器132b接收螢光或從該樣本容器110中捕捉影像。依照所需執行的實驗需求，該光學模組130可包括能夠偵測其他波長的偵測器。
該光學模組130更進一步地包括一個或多個濾波器或一個或多個影像元件。該濾波器過濾該螢光至指定的波長範圍。該影像元件捕捉一個或多個位於該容器組件140之中的影像。更精確地來說，該影像元件捕捉一個或多個位於該樣本容器110內該試劑的影像。該影像元件之位置可以接收該被濾波器過濾的螢光，因此該影像元件僅捕捉在特定波長範圍內的影像。該影像元件、該濾波器、該偵測器132、該樣本容器110和該激發光源131a和131b被設置為在同一光學系統中，使得該影像元件能夠取得該樣本容器110的影像。
在另一實施例中，該偵測器132a可和該激發光源131a整合在同一元件上，且該偵測器132b也可和該激發光源131b整合在同一元件上，以降低該些偵測器和激發光源的電量消耗和體積。
在本揭露中，該光熱反應單位190也可以包括一個或多個容器組件140以容置該樣本容器110。該加熱元件121和該樣本溫度感測器122和該容器組件140連結，且位於該容器組件140的底部且在該樣本容器110之下。該光學模組130和該容器組件140連結且位於該容器組件140的側壁。該光學模組130對焦於該樣本容器110的一透明區域。該冷卻元件123位於該容器組件140的外壁。該容器組件140是由一種或多種高導熱度材質所構成。該高導熱度材質可包括金屬和非金屬材質。
該容器組件140更進一步包括至少一開口，該開口連結至該槽141，且該光學模組130包括激發光源131a、131b以發出激發光，偵測器132a、132b以偵測可見光或一螢光訊號。該容器組件140包括該槽141以容置該樣本組件110和用來連結該偵測器132a、該偵測器132b、該激發光源131a、該激發光源131b和該加熱元件121至該容器組件140上的複數個開口。在圖1中，僅繪出用來連結該偵測器132b和該激發光源131b至該容器組件140的該些開口142a和142b。該容器組件140可有一個或多個開口，使多個激發光源或偵測器連結至該容器組件140上。若該激發光源131a、131b和該偵測器132a、132b整合於同一元件上，則該容器組件140上僅需要一個開口就可使該激發光源連結至該容器組件140上。
該光學模組130固定於該容器組件140上。在該光熱反應進行時，該光學模組130相對於該容器組件140是固定不動的，因此該光學模組130和該樣本容器110之間的距離不會改變。該光學模組130和該容器組件140之間的固定位置設計使該光熱反應單位10可以在實驗室外使用或可被攜行，因為在移動該光熱反應單位10由一地點至另一地點時，該光學模組130不需要再次校正。
該溫度控制模組120也可包括一容器組件溫度感測器124。在本實施例中，該容器組件溫度感測器124直接接觸該容器組件140，且置放於該容器組件140旁以偵測該容器組件140的溫度。該容器組件溫度感測器124傳送溫度資訊至該第一溫度程式。較佳地，該容器組件溫度感測器124為一熱電偶。在另一實施例中，該容器組件溫度感測器124可以不接觸該容器組件140就能偵測其內溫度。較佳地，上述該容器組件溫度感測器124為一紅外線溫度感測器。
在另一實施例中，該容器組件溫度感測器124也可和該冷卻元件123整合在同一元件上，以降低該冷卻元件和該容器組件溫度感測器的電量消耗和體積。
請見圖2，本揭露提供了該激發光源、該偵測器和該樣本容器之間，且在該光熱反應分析儀或該光熱反應分析單位中的一光學系統。該激發光源131、該樣本容器110和該偵測器132所形成的該光學系統能最佳化訊號偵測的過程。介於該激發光源131、該樣本容器110和該偵測器132之間的一角度α已被最小化，如此可使在該樣本容器110之中該試劑的影像在被該偵測器132捕捉時不失真。該角度α可介於0至60度之間。若該角度α越小則該樣本容器110之中該試劑的影像品質越佳。較佳地，該角度α應盡可能的接近0度。
請見圖3，本揭露提供了另一光熱反應分析儀20。該光熱反應分析儀20包括了複數個容器組件140、一容器組件接收裝置150、複數個溫度控制模組 (未顯示於圖中)，以及複數個光學模組130。該容器組件接收裝置150包括複數個凹處151，且每一個凹處151容置一套該容器組件140。每一樣本容器110容置於該槽141之中以容納執行一光熱反應所需之試劑。該溫度控制模組 (未顯示於圖中) 連結至該容器組件接收裝置150以控制一對應到該容器組件接收裝置150的第三溫度程式，以及控制一對應到該樣本容器的第二溫度程式。每一光學模組130都連結到一容器組件140以發出及接收光。在每一光熱反應分析儀20之中，該光學模組130相對於該容器組件140是固定不動的。
在圖3中，複數個容器組件溫度感測器124或冷卻元件123可位於每一容器組件140上，且位置關係和圖1中的設計類似，其中該容器組件溫度感測器124及該冷卻元件123和該容器組件接收裝置150相接觸 (未顯示於圖中)。該複數個冷卻元件123也可以被單一冷卻元件所取代，其中該單一冷卻元件連結至該容器組件接收裝置150。該容器組件溫度感測器124和該冷卻元件123根據一第三溫度程式而穩定周圍溫度。該第三溫度程式調節該容器組件接收裝置150的溫度。較佳地，該第三溫度程式是用於使容器組件接收裝置150處於一恆定溫度下，且不受周遭環境所影響。因此，該在樣本容器110之中的光熱反應就可在一穩定條件下啟動，且受周遭環境影響極低或沒有影響。每一容器組件140和一加熱元件121連結 (未顯示於圖中)，且該加熱元件121根據該第二溫度程式調節該樣本容器110的溫度。圖3中的每一該樣本容器110也可同時被第二溫度程式調整到互相之間具有不同的溫度。
該光學元件130固定於該容器組件140。在該光熱反應進行時，該光學模組130相對於該容器組件140是固定不動的，因此該光學模組130和該樣本容器110之間的距離不會改變。該光學模組130和該容器組件140之間的固定位置設計使該光熱反應單位20可以在實驗室外使用或可被攜行，因為在移動該光熱反應單位20由一地點至另一地點時，該光學模組130不需要再次校正。
請見圖4，本揭露提供了另一光熱反應分析儀30。該光熱反應分析儀30包括一容器組件塊體250，該容器組件塊體250包括複數個槽251、複數個樣本容器110、一溫度控制模組120以及複數個光學模組130。每一樣本容器110可被容置於該槽251內且可以容納執行一光熱反應所需之試劑。該溫度控制模組120連結至該容器組件塊體250以控制一對應到該容器組件塊體250的第四溫度程式和一對應到該樣本容器110的第二溫度程式。每一光學模組130連結至該容器組件塊體250的一槽251，且該光學模組130相對於該容器組件塊體250是固定不動的。
該容器組件塊體250可以和圖1中的該樣本容器110、該光學模組130整合。該容器組件塊體250包括複數個槽251，且每一槽251可以容置一樣本容器110。該容器組件塊體250更進一步包括複數個開口，其中一開口252a可容置一激發光源而另一開口252b可容置一偵測器。一溫度控制模組120可連結至該容器組件塊體250。和該容器組件塊體250結合的該溫度控制模組包括一冷卻元件 (未顯示於圖中)、一容器組件塊體溫度感測器 (未顯示於圖中)、複數個樣本溫度感測器122以及複數個加熱元件121。該容器組件塊體250中的每一個槽251、加熱元件121和樣本溫度感測器122是用來調節該樣本容器110的溫度。該加熱元件121和該樣本溫度感測器122是依照一第二溫度程式來調節該樣本容器110的溫度。該冷卻元件和該容器組件塊體溫度感測器連結至該容器組件塊體250 (未顯示於圖中)。一第四溫度程式用來調節該容器組件塊體250的溫度。較佳地，該第四溫度程式是用於使容器組件塊體250處於一恆定溫度下，且不受周遭環境所影響。因此，該在樣本容器110之中的光熱反應就可在一穩定條件下啟動，且受周遭環境影響極低或沒有影響。該容器組件塊體250和一加熱元件121連結，且該加熱元件121根據該第二溫度程式調節該樣本容器110的溫度。圖4中的每一該樣本容器110也可同時被第二溫度程式調整到互相之間具有不同的溫度。
和圖3相比，該容器組件塊體250因減少元件數量所以具有較佳的熱傳導能力，同時也能使該溫度控制模組120依照該第四溫度程式有效地調節該容器組件塊體250的溫度。
該光學元件130固定於該容器組件塊體250。在該光熱反應進行時，該光學模組130相對於該容器組件塊體250是固定不動的，因此該光學模組130和該樣本容器110之間的距離不會改變。該光學模組130和該容器組件塊體250之間的固定位置設計使該光熱反應分析儀30可以在實驗室外使用或可被攜行，因為在移動該光熱反應分析儀30由一地點至另一地點時，該光學模組130不需要再次校正。
請見圖5，本揭露提供了該光熱反應分析儀的一控制模組。一個或多個光熱反應單位10、光熱反應單位20和光熱反應分析儀30可包括一控制模組160。該控制模組160控制該溫度控制模組120和該光學模組130的運行。該控制模組160包括一輸入單元161、一微處理器162和一輸出單元163。
該輸入單元161可和該微處理器162、該偵測器132、該樣本溫度感測器122以及該容器組件溫度感測器124通訊。使用者可以輸入一項或多項指令至該輸入單元161，並且該輸入單元161也可由該偵測器132、該樣本溫度感測器122和該容器組件溫度感測器124處得到資訊。該輸入單元161可包括一輸入介面和一類比-數位訊號轉換元件。使用者可以藉由該輸入單元161中的輸入介面輸入指令。該類比-數位訊號轉換元件能轉換並傳輸該指令。較佳地，該輸入介面可為一按鈕、一停止指令、一暫停指令或其他任何能夠影響該光熱反應分析單位10之中的指令。
該微處理器162可和該輸入單元161以及該輸出單元163通訊。該微處理器162由該輸入單元161處取得指令，且傳送一個或多個執行指令至該輸出單元163。當調整該容器組件140的溫度時，該微處理器162接收由該容器組件溫度感測器124所取得的溫度資訊，並傳送指令至該冷卻元件，且依照：1) 該第一溫度程式調節該容器組件140的溫度；2) 該第三溫度程式調節該容器組件接收裝置150的溫度；或3) 該第四溫度程式調節該容器組件塊體250的溫度。當調節該樣本容器110的溫度時，該微處理器162由該樣本溫度感測器122處得到資訊，並依照該第二溫度程式傳送指令至該加熱元件121。更進一步地，該微處理器162可分析由該偵測器132所取得的資訊以得到實驗結果，並傳送實驗結果至該輸出單元163。較佳地，該微處理器162可為一微處理機單元 (microprocessor unit；MPU)、一微控制器單元 (microcontroller unt；MCU、一中央處理器 (central processing unit；CPU) 或其他任何數據處理元件。
該輸出單元163可和該微處理器162、該加熱元件121、該激發光源131a和131b以及該冷卻元件123通訊。該輸出單元163可輸出執行指令至該加熱元件121、該激發光源131a和131b以及該冷卻元件123。另外，該輸出單元163能由該微處理器162取得一實驗結果並輸出該結果。該輸出單元163可包括一顯示介面和一數位-類比訊號轉換元件。該顯示介面由該微處理器162取得並顯示該實驗結果。該數位-類比訊號轉換元件轉換並傳送該實驗結果。較佳地，該顯示介面可為一顯示螢幕、一印表機或其他類似元件。
更進一步地，該控制模組160也可包括一通訊單元164和一記憶體165。該通訊單元164可和該記憶體165通訊。
該通訊單元164可和該微處理器以及一外部裝置通訊。該通訊單元164是用來在該光熱反應單元10和該外部裝置之間傳遞資訊。較佳地，該通訊單元164也可包括一個或多個無限通訊元件、例如藍芽 (Blootooth®
) 元件、WIFI元件或其他類似元件。該外部裝置可為一計算機裝置、例如一電腦、一平板電腦、一智慧型手機、一筆記型電腦或其他類似元件。更進一步地，使用者能由該通訊單元164輸入一個或多個指令，或由和該通訊單元164通訊的一個或多個計算機裝置輸入一個或多個指令，且由該微處理器162取得該實驗結果。
該記憶體165和該微處理器162通訊。該記憶體165可用來儲存由該微處理器162而來的一作業流程或該實驗結果。較佳地，該記憶體165可為一隨機存取記憶體 (RAM)、一記憶卡或其他類似元件。
需特別注意的是，在圖5中的該溫度控制模組120、該加熱元件121、該樣本溫度感測器122、該冷卻元件123、該容器組件溫度感測器124、該光學模組130、該容器組件140和該樣本容器110可分別對應到圖1中具有相同編號的元件。該激發光源131為該激發光源131a和131b的集合，且該偵測器132為該偵測器132a和132b的集合。
請見圖6，本揭露提供了一光熱反應分析儀中該光熱反應單位的一殼體。在圖1中的該光熱反應分析單元10可進一步包括一殼體170以容置該容器組件接收裝置150和該控制模組160。
請見圖7，本揭露提供了一使用上述光熱反應分析儀執行一免疫螢光反應的流程。圖7中的流程可由該光熱反應分析儀自動給予指令，或由使用者手動給予指令。
211步驟為決定是否加熱在該樣本容器中的該試劑。若該試劑有被加熱的必要，則該微處理器會指示該光熱反應分析儀執行213步驟。
該試劑可包括一種或多種待測物、螢光染劑、標記物、抗體或其他該免疫螢光反應所需或聚合酶鏈鎖反應所需之試劑。該標記物或該螢光染劑是用來凸顯該實驗結果。該標記物可特異性地和該待測物結合。較佳地，在該免疫螢光反應之中，該標記物可和一抗體或該待測物形成化學鍵結。在該免疫螢光反應之中，該螢光染劑可和一抗體或該待測物形成鍵結。該待測物可為由一種或多種生物性來源所取得的一種或多種蛋白質、多肽鏈或核酸。該生物性來源包括一種或多種生物組織、細胞、體液或體液衍生物。該生物性來源可為血液、血清、血漿、承載生物組織的玻片、承載生物細胞的玻片或其他任何生物組織衍生物。
若該試劑需要被加熱，該試劑可包括一種或多種產熱反應物，該產熱反應物能夠被電磁輻射照射而產熱。該反應物可為一種過渡金屬材質，且該過渡金屬材質可為一種過渡金屬氧化物，一種過渡金屬氫氧化物，或一種第三族金屬之氮化物、磷化物或砷化物摻雜過渡金屬或過渡金屬氧化物，或一種二氧化矽摻雜過渡金屬、過渡金屬氧化物或過渡金屬氫氧化物。當該反應物被紅外線照射時其溫度會升高。
212步驟為依據一第二溫度程式，加熱該試劑至一指定溫度。較佳地，該溫度控制模組可包括一加熱元件、一冷卻元件、一樣本溫度感測器和一容器組件溫度感測器。212步驟中的該指定溫度導向該免疫螢光反應所需的溫度。
更進一步地，212步驟需要電磁輻射以提高該反應物的溫度。該電磁輻射具有一波長範圍為200 kHz至500 THz。較佳地，該電磁輻射位於紅外光光譜之中。
在另一實施例中，該試劑的溫度可被該光熱分析儀所偵測，且該試劑在一指定溫度中停留在一指定時間區間。根據該免疫反應所需的反應時間，可設定該指定時間區間的長度。
213步驟為以一激發光源所發出的激發光進而激發該試劑中的螢光。可依照該試劑中的該螢光染劑種類決定需發出哪種激發光：若該試劑中的該螢光染劑為SYBR，則可採用波長範圍為450至495奈米的一藍光激發光；若該試劑中的螢光染劑為ROX，即可採用波長範圍為495至570奈米的一綠光激發光。
214步驟為使用該偵測器偵測該試劑所發出之螢光。可依照該試劑中的該螢光試劑種類決定需偵測哪種螢光：若該試劑中的該螢光染劑為SYBR，則可偵測該綠螢光；若該試劑中的該螢光染劑為ROX，則可偵測該紅螢光。
若該樣本容器中沒有螢光染劑的話則反應時間可能較長。圖8為符合本揭露之一實施例的一樣本容器中之螢光訊號的影像。該螢光訊號可由該偵測器所捕捉並在反應中累積。圖8中的B欄為該偵測器中光電二極體所量測之該樣本容器中的該螢光訊號，圖8中的A欄為該偵測器中該影像元件所捕捉的該樣本容器之影像。在圖8上半部中，SYBR不存在於該樣本容器中的該試劑內，因此由該偵測器中該影像元件所捕捉的影像沒有由SYBR所發出的綠螢光，如圖8中A欄上半部所示。圖8B欄上半部顯示出當沒有偵測到樣本容器中SYBR所發出的綠螢光時，該免疫反應之反應時間就會較長。在圖8下半部中，SYBR在該樣本容器中的該試劑內，因此由該偵測器中該影像元件所捕捉的影像有由SYBR所發出的綠螢光，如圖8中A欄下半部所示。圖8B欄下半部顯示出當偵測到樣本容器中SYBR所發出的綠螢光時，該免疫反應之反應時間就會較具有SYBR之反應來得短。
在另一實施例中，211步驟更包括：將該試劑填入該樣本容器中，且將該樣本容器置於該光熱反應分析儀的該容器組件中。
在另一實施例中，211步驟更包括以下的2111至2113步驟：
2111步驟為由使用者輸入一個或多個指令。該指令可為一啟動指令。較佳地，2111步驟可能包括該使用者輸入一個或多個指令至該光熱反應分析儀。該指令可為多個包括工作流程且以電腦實施的方法。該微處理器中的記憶體可儲存上述之以電腦實施的方法。
2112步驟為決定該試劑是否需要被加熱。如加熱是必要的，則該微處理器可傳送一個或多個指令至該溫度控制模組和該光學模組。如加熱是不必要的，則該微處理器也可傳送一個或多個指令至該溫度控制模組和該光學模組。較佳地，該光學模組可包括一個或多個偵測器和激發光源。
較佳地，該以電腦實施的方法可由該微處理器中的記憶體載入以決定該試劑是否需被加熱。
較佳地，該微處理器透過一輸出單元而傳送一個或多個指令至該溫度控制模組和該光學模組。
在另一實施例中，214步驟更包括以下的2141至2143步驟：
2141步驟為以該微處理器取得該試劑中的一種或多種螢光資訊。
2142步驟為以該微處理器分析該螢光資訊且取得實驗結果。
2143步驟為判斷該反應是否已完成。若該反應已完成，則該微處理器可送出一停止指令至該溫度控制模組和該光學模組。較佳地，2143步驟也可包括儲存該實驗結果至該記憶體。另外，該實驗結果也可被傳送到一外部裝置。
本揭露的一實施例更提供了一種使用前述光熱反應分析儀執行一聚合酶鏈鎖反應的方法，包括：
221步驟為根據該第二溫度程式，以該溫度控制模組加熱該樣本容器中的該試劑。
該試劑可包括一種或多種聚合酶、去氧核苷三磷酸、引子、模版序列或其他任何執行一聚合酶鏈鎖反應或即時聚合酶鏈鎖反應所需的試劑。
該試劑可包括一種或多種產熱反應物。該產熱反應物能夠被電磁波照射而產熱。該反應物可為一種過渡金屬材質，且該過渡金屬材質可為一種過渡金屬氧化物，一種過渡金屬氫氧化物，或一種第三族金屬之氮化物、磷化物或砷化物摻雜過渡金屬或過渡金屬氧化物，或一種二氧化矽摻雜過渡金屬、過渡金屬氧化物或過渡金屬氫氧化物。當該反應物被紅外線照射時其溫度會升高。
該第二溫度程式指示該控制模組使該加熱元件發出電磁輻射以升高該試劑的溫度至一個或多個指定溫度。該電磁輻射具有一波長範圍為200 kHz至500 THz。較佳地，該電磁輻射位於紅外光的波長範圍中。
該指定溫度是依照該第二溫度程式所設定且為聚合酶鏈鎖反應每一階段所需的溫度。
在另一實施例中，需感測該試劑溫度，且使該試劑溫度在該指定時間區間內保持在一指定溫度下。該指定時間區間是基於聚合酶鏈鎖反應的實驗準則而制定的。
在另一實施例中，221步驟更包括：將該試劑填入該樣本容器並將該樣本容器置入該光熱反應分析儀的容器組件中。
在另一實施例中，221步驟更包括以下的2211至2213步驟：
2211步驟為由使用者輸入一個或多個指令。該指令可為一啟動指令。較佳地，2111步驟可能包括該使用者輸入一個或多個指令至該光熱反應分析儀。該指令可為多個包括工作流程且以電腦實施的方法。該微處理器中的記憶體可儲存上述之以電腦實施的方法。
2212為由該微處理器傳送一加熱指令至該溫度控制模組。該以電腦實施的方法可由該微處理器中的記憶體載入以決定該試劑是否需被加熱。較佳地，該微處理器透過一輸出單元而傳送一個或多個指令至該溫度控制模組。
在另一實施例中，221步驟更包括以下的222至223步驟：
222步驟為判斷該反應是否已完成。若該反應已完成，則該微處理器可送出一停止指令至該溫度控制模組。較佳地，2143步驟也可包括顯示該完成訊號或傳送該實驗結果至一外部裝置。
請見圖9，本揭露提供了一種使用上述光熱反應分析儀執行一即時聚合酶鏈鎖反應的方法。該方法包括：
231步驟為以該溫度控制模組加熱該樣本容器中的該試劑。
該試劑可包括一種或多種聚合酶、去氧核苷三磷酸、引子、探針、模版序列，螢光染劑或其他任何執行一即時聚合酶鏈鎖反應所需的試劑。該螢光染劑可和該探針形成鍵結。
該試劑可包括一種或多種產熱反應物。該產熱反應物能夠被電磁輻射照射而產熱。該反應物可為一種過渡金屬材質，且該過渡金屬材質可為一種過渡金屬氧化物，一種過渡金屬氫氧化物，或一種第三族金屬之氮化物、磷化物或砷化物摻雜過渡金屬或過渡金屬氧化物，或一種二氧化矽摻雜過渡金屬、過渡金屬氧化物或過渡金屬氫氧化物。當該反應物被紅外線照射時其溫度會升高。
另外，為了使該試劑的溫度升高至一個或多個指定溫度，電磁輻射是必要的。該電磁輻射具有一波長範圍為200 kHz至500 THz。較佳地，該電磁輻射位於紅外光的波長範圍中。該指定溫度是依照該即時聚合酶鏈鎖反應每一階段所需的溫度而設定。
在另一實施例中，需感測該試劑溫度，且使該試劑溫度在該指定時間區間內保持在一指定溫度下。該指定時間區間是基於即時聚合酶鏈鎖反應中每一階段所需的時間而制定。
232步驟為以一激發光源所發出的激發光進而激發該試劑中的螢光。可依照該試劑中的該螢光染劑種類決定需發出哪種激發光：若該試劑中的該螢光染劑為SYBR，則可採用波長範圍為450至495奈米的一藍光激發光；若該試劑中的螢光染劑為ROX，即可採用波長範圍為495至570奈米的一綠光激發光。
233步驟為使用該偵測器偵測該試劑所發出之螢光。可依照該試劑中的該螢光試劑種類決定需偵測哪種螢光：若該試劑中的該螢光染劑為SYBR，則可偵測該綠螢光；若該試劑中的該螢光染劑為ROX，則可偵測該紅螢光。
在另一實施例中，231步驟更包括：將該試劑填入該樣本容器中，且將該樣本容器至於該光熱反應分析儀的該容器組件中。
在另一實施例中，231步驟更包括以下的2311至2313步驟：
2311步驟為由使用者輸入一個或多個指令。該指令可為一啟動指令。較佳地，2311步驟可包括該使用者輸入一個或多個指令至該光熱反應分析儀。該指令可為多個包括工作流程且以電腦實施的方法。該微處理器中的記憶體可儲存上述之以電腦實施的方法。
2312步驟為由該微處理器傳送一個或多個指令至該溫度控制模組和光學模組。較佳地，該以電腦實施的方法可由該微處理器中的記憶體載入，在由該微處理器決定該試劑是否需被加熱。
較佳地，該微處理器透過一輸出單元而傳送一個或多個指令至該溫度控制模組和該光學模組。
在另一實施例中，233步驟更包括了以下2331至2333步驟：
2331步驟為以該微處理器取得該試劑中的一種或多種螢光資訊。
2332步驟為以該微處理器分析該螢光資訊且取得實驗結果。
2333步驟為判斷該反應是否已完成。若該反應已完成，則該微處理器可送出一停止指令至該溫度控制模組和該光學模組。
該實驗結果接著被儲存到該記憶體中。另外，該實驗結果也可顯示在一外部裝置上或被該外部裝置所傳送。
綜上所述，本創作符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本創作之較佳實施例，本創作之範圍並不以上述實施例為限，舉凡熟習本案技藝之人士爰依本創作之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
10,20‧‧‧光熱反應單位
110‧‧‧樣本容器
120‧‧‧溫度控制模組
121‧‧‧加熱元件
122‧‧‧樣本溫度感測器
123‧‧‧冷卻元件
124‧‧‧容器組件溫度感測器
130‧‧‧光學模組
131,131a,131b‧‧‧激發光源
132,132a,132b‧‧‧偵測器
140‧‧‧容器組件
141,251‧‧‧槽
142a,142b,252a,252b‧‧‧開口
150‧‧‧容器組件接收裝置
151‧‧‧凹處
30‧‧‧光熱反應分析儀
250‧‧‧容器組件塊體
160‧‧‧控制模組
161‧‧‧輸入單元
162‧‧‧微處理器
163‧‧‧輸出單元
164‧‧‧通訊單元
165‧‧‧記憶體
170‧‧‧殼體
本說明將可由以下之敘述配合附圖以更佳地理解，其中： 圖1為符合本揭露的一實施例之一種光熱反應分析儀結構的爆炸圖。 圖2為符合本揭露的一實施例之一激發光源、一樣本容器和一螢光偵測元件之間的光學組態示意圖。 圖3為圖1中光熱反應分析儀中容器組件接收裝置的外觀圖。 圖4為符合本揭露的一實施例之另一種光熱反應分析儀結構的爆炸圖。 圖5為圖1中光熱反應分析儀之各元件間功能關係的流程圖。 圖6為符合本揭露的一實施例之一種光熱反應分析儀的殼體之示意圖。 圖7為符合本揭露的一實施例之一種使用光熱反應分析儀執行免疫螢光反應的流程圖。 圖8為圖7中免疫螢光反應之實驗結果。 圖9為符合本揭露的一實施例之一種使用光熱反應分析儀執行一聚合酶鏈鎖反應的方法之流程圖。
Claims (54)
- 一種光熱反應分析儀，包括： 複數個光熱反應單位，其中每一光熱反應單位包括： 一容器組件，包括一槽； 一樣本容器，該樣本容器可被容置於該槽內且可以容納執行一光熱反應所需之試劑； 一溫度控制模組，該溫度控制模組和該容器組件連結，且該溫度控制模組控制一對應到該容器組件的第一溫度程式和一對應到該樣本容器的第二溫度程式；以及 一光學模組，該光學模組和該容器組件連結且可以發出或接收光，其中該光學模組相對於該容器組件是固定不動的。
- 如申請專利範圍第1項之該光熱反應分析儀，其中該容器組件更包括至少一開口，該開口和該槽相通，且其中一光學模組透過該開口連結至該容器組件。
- 如申請專利範圍第1項之該光熱反應分析儀，其中該光學模組被設定為可發出一藍色激發光、一綠色激發光、一橘色激發光、一紅色激發光或上述之組合。
- 如申請專利範圍第1項之該光熱反應分析儀，其中該光學模組被設定為可偵測一綠色螢光、一青色螢光、一橘色螢光、一紅色螢光或上述之組合。
- 如申請專利範圍第4項之該光熱反應分析儀，其中該光學模組更進一步被設定為能夠過濾該螢光至一波長範圍。
- 如申請專利範圍第2項之該光熱反應分析儀，其中該溫度控制模組包括： 一加熱元件，該加熱元件透過該開口連結至其中一容器組件以加熱該樣本容器； 一容器組件溫度感測器； 一樣本溫度感測器；以及 一冷卻元件。
- 如申請專利範圍第6項之該光熱反應分析儀，其中該加熱元件為一電磁輻射產生器。
- 如申請專利範圍第1項之該光熱反應分析儀，其中每一容器組件更包括至少二開口，該二開口和該槽相通，且每一光學模組包括至少一激發光源以發出一激發光和至少一偵測器以偵測一可見光或一螢光訊號，且該激發光源和該偵測器皆分別透過該二開口連結至該容器組件。
- 如申請專利範圍第8項之該光熱反應分析儀，其中該激發光源包括一藍光激發光源、一綠光激發光源、一橘光激發光源或一紅光激發光源。
- 如申請專利範圍第8項之該光熱反應分析儀，其中該激發光源包括一發光二極體 (LED)、一半導體雷射二極體 (LD) 或上述之組合。
- 如申請專利範圍第8項之該光熱反應分析儀，其中該偵測器包括一綠螢光偵測器、一青螢光 (cyan fluorescence) 偵測器、一橘螢光偵測器或一紅螢光偵測器。
- 如申請專利範圍第8項之該光熱反應分析儀，其中該偵測器包括一光電二極體 (photodiode；PD)、一雪崩光電二極體 (avalanche photodiode；APD)、一光電倍增管 (photomultiplier tube；PMT)、一矽光電倍增管 (silicon photomultiplier；SIPM) 或上述之組合。
- 如申請專利範圍第8項之光熱反應分析儀，其中該光學模組更包括一濾波器，該濾波器置於該激發光源和該偵測器之間以過濾該螢光至一波長範圍。
- 如申請專利範圍第8項之光熱反應分析儀，其中該偵測器包括一個或多個影像元件以捕捉該容器組件內側的至少一影像。
- 如申請專利範圍第8項之光熱反應分析儀，其中每一溫度控制模組包括： 一加熱元件，該加熱元件透過該些開口連結至其中一容器組件以加熱一樣本容器； 一容器組件溫度感測器； 一樣本溫度感測器；以及 一冷卻元件。
- 如申請專利範圍第8項之光熱反應分析儀，其中該加熱元件為一電磁輻射產生器。
- 如申請專利範圍第1項之光熱反應分析儀，其中被該光熱反應分析儀執行的該光熱反應為一免疫螢光反應 (immunofluorescence reaction)、一等溫聚合酶鏈鎖反應 (isothermal polymerase chain reaction；isothermal PCR)、一反轉錄聚合酶鏈鎖反應 (reverse-transcriptase PCR)、一多套式聚合酶鏈鎖反應 (multiplex PCR)、一數位聚合酶鏈鎖反應 (digital PCR)、一傳統聚合酶鏈鎖反應或一即時聚合酶鏈鎖反應 (real-time PCR)。
- 如申請專利範圍第1項之光熱反應分析儀，更進一步包括一控制模組以控制該溫度控制模組和該光學模組。
- 一種光熱反應分析儀，包括： 複數個容器組件，每一容器組件包括一槽； 一容器組件接收裝置，該容器組件接收裝置包括複數個凹處，且每一凹處可容置該容器組件； 複數個樣本容器，每一樣本容器可被容置於該槽內且可以容納執行一光熱反應所需之試劑； 一溫度控制模組，該溫度控制模組和該容器組件連結，且該溫度控制模組控制一對應到該容器組件接收裝置的第三溫度程式和一對應到該樣本容器的第二溫度程式；以及 複數個光學模組，每一光學模組和該容器組件連結且可以發出或接收光，其中該光學模組相對於該容器組件是固定不動的。
- 如申請專利範圍第19項之該光熱反應分析儀，其中該容器組件更包括至少一開口，該開口和該槽相通，且其中一光學模組透過該開口連結至該容器組件。
- 如申請專利範圍第19項之該光熱反應分析儀，其中該光學模組被設定為可發出一藍色激發光、一綠色激發光、一橘色激發光、一紅色激發光或上述之組合。
- 如申請專利範圍第19項之該光熱反應分析儀，其中該光學模組被設定為可偵測一綠色螢光、一青色螢光、一橘色螢光、一紅色螢光或上述之組合。
- 如申請專利範圍第22項之該光熱反應分析儀，其中該光學模組更進一步被設定為能夠過濾該螢光至一波長範圍。
- 如申請專利範圍第20項之該光熱反應分析儀，其中該溫度控制模組包括： 一加熱元件，該加熱元件透過該開口連結至其中一容器組件以加熱該樣本容器； 一容器組件溫度感測器； 一樣本溫度感測器；以及 一冷卻元件。
- 如申請專利範圍第24項之該光熱反應分析儀，其中該加熱元件為一電磁輻射產生器。
- 如申請專利範圍第19項之該光熱反應分析儀，其中每一容器組件更包括至少二開口，該二開口和該槽相通，且每一光學模組包括至少一激發光源以發出一激發光和至少一偵測器以偵測一可見光或螢光訊號，且該激發光源和該偵測器皆分別透過該二開口連結至該容器組件。
- 如申請專利範圍第26項之該光熱反應分析儀，其中該激發光源包括一藍光激發光源、一綠光激發光源、一橘光激發光源或一紅光激發光源。
- 如申請專利範圍第26項之該光熱反應分析儀，其中該激發光源包括一發光二極體 (LED)、一半導體雷射二極體 (LD) 或上述之組合。
- 如申請專利範圍第26項之該光熱反應分析儀，其中該偵測器包括一綠螢光偵測器、一青螢光 (cyan fluorescence) 偵測器、一橘螢光偵測器或一紅螢光偵測器。
- 如申請專利範圍第26項之該光熱反應分析儀，其中該偵測器包括一光電二極體 (photodiode；PD)、一雪崩光電二極體 (avalanche photodiode；APD)、一光電倍增管 (photomultiplier tube；PMT)、一矽光電倍增管 (silicon photomultiplier；SIPM) 或上述之組合。
- 如申請專利範圍第26項之光熱反應分析儀，其中該光學模組更包括一濾波器，該濾波器置於該激發光源和該偵測器之間以過濾該螢光至一波長範圍。
- 如申請專利範圍第26項之光熱反應分析儀，其中該偵測器包括一個或多個影像元件以捕捉該容器組件內側的至少一影像。
- 如申請專利範圍第26項之光熱反應分析儀，其中該溫度控制模組包括： 複數個加熱元件，每一加熱元件透過一開口連結至其中一容器組件以加熱一樣本容器； 一容器組件溫度感測器； 複數個樣本溫度感測器；以及 一冷卻元件。
- 如申請專利範圍第33項之光熱反應分析儀，其中該加熱元件為一電磁輻射產生器。
- 如申請專利範圍第19項之光熱反應分析儀，其中被該光熱反應分析儀執行的該光熱反應為一免疫螢光反應 (immunofluorescence reaction)、一等溫聚合酶鏈鎖反應 (isothermal polymerase chain reaction；isothermal PCR)、一反轉錄聚合酶鏈鎖反應 (reverse-transcriptase PCR)、一多套式聚合酶鏈鎖反應 (multiplex PCR)、一數位聚合酶鏈鎖反應 (digital PCR)、一傳統聚合酶鏈鎖反應或一即時聚合酶鏈鎖反應 (real-time PCR)。
- 如申請專利範圍第19項之光熱反應分析儀，更進一步包括一控制模組以控制該溫度控制模組和該些光學模組。
- 一種光熱反應分析儀，包括： 一容器組件塊體包括複數個槽； 複數個樣本容器，每一樣本容器可被容置於該槽內且可以容納執行一光熱反應所需之試劑： 一溫度控制模組，該溫度控制模組和該容器組件塊體連結，且該溫度控制模組控制一對應到該容器組件塊體的第四溫度程式和一對應到該樣本容器的第二溫度程式；以及 複數個光學模組，每一光學模組和該容器組件塊體內的一槽連結，其中該光學模組相對於該容器組件塊體是固定不動的。
- 如申請專利範圍第37項之該光熱反應分析儀，其中該容器組件塊體更包括複數個開口，且每一開口和一槽相通，且其中一光學模組透過該開口連結至該槽。
- 如申請專利範圍第37項之該光熱反應分析儀，其中該光學模組被設定成為可發出一藍色激發光、一綠色激發光、一橘色激發光、一紅色激發光或上述之組合。
- 如申請專利範圍第37項之該光熱反應分析儀，其中該光學模組被設定為可偵測一綠色螢光、一青色螢光、一橘色螢光、一紅色螢光或上述之組合。
- 如申請專利範圍第40項之該該光熱反應分析儀，其中該光學模組更進一步被設定為能夠過濾該螢光至一波長範圍。
- 如申請專利範圍第38項之該光熱反應分析儀，其中該溫度控制模組包括： 複數個加熱元件，每一該加熱元件透過該開口連結至其中一槽以加熱該樣本容器； 一容器組件塊體溫度感測器； 一樣本溫度感測器；以及 一冷卻元件。
- 如申請專利範圍第42項之該光熱反應分析儀，其中該加熱元件為一電磁輻射產生器。
- 如申請專利範圍第37項之該光熱反應分析儀，其中該容器組件塊體更包括複數個開口，且至少二開口和一槽相通，且每一光學模組包括至少一激發光源以發出一激發光和至少一偵測器以偵測一可見光或螢光訊號，且該激發光源和該偵測器皆分別透過該二開口連結至該容器組件塊體中的一槽。
- 如申請專利範圍第44項之該光熱反應分析儀，其中該加熱元件為一電磁輻射產生器。
- 如申請專利範圍第45項之該光熱反應分析儀，其中該激發光源包括一發光二極體 (LED)、一半導體雷射二極體 (LD) 或上述之組合。
- 如申請專利範圍第44項之該光熱反應分析儀，其中該偵測器包括一綠螢光偵測器、一青螢光 (cyan fluorescence) 偵測器、一橘螢光偵測器或一紅螢光偵測器。
- 如申請專利範圍第45項之該光熱反應分析儀，其中該該偵測器包括一光電二極體 (photodiode；PD)、一雪崩光電二極體 (avalanche photodiode；APD)、一光電倍增管 (photomultiplier tube；PMT)、一矽光電倍增管 (silicon photomultiplier；SIPM) 或上述之組合。
- 如申請專利範圍第44項之該光熱反應分析儀，其中該光學模組更包括一濾波器，該濾波器置於該激發光源和該偵測器之間以過濾該螢光至一波長範圍。
- 如申請專利範圍第44項之該光熱反應分析儀，其中該偵測器包括一個或多個影像元件以捕捉該容器組件塊體中槽內側的至少一影像。
- 如申請專利範圍第44項之該光熱反應分析儀，其中該溫度控制模組包括： 複數個加熱元件，每一加熱元件連結至該容器塊體中的一槽以加熱該樣本容器； 一容器組件塊體溫度感測器； 一樣本溫度感測器；以及 一冷卻元件。
- 如申請專利範圍第51項之該光熱反應分析儀，其中該加熱元件為一電磁輻射產生器。
- 如申請專利範圍第37項之該光熱反應分析儀，其中被該光熱反應分析儀執行的該光熱反應為一免疫螢光反應 (immunofluorescence reaction)、一等溫聚合酶鏈鎖反應 (isothermal polymerase chain reaction；isothermal PCR)、一反轉錄聚合酶鏈鎖反應 (reverse-transcriptase PCR)、一多套式聚合酶鏈鎖反應 (multiplex PCR)、一數位聚合酶鏈鎖反應 (digital PCR)、一傳統聚合酶鏈鎖反應或一即時聚合酶鏈鎖反應 (real-time PCR)。
- 如申請專利範圍第37項之該光熱反應分析儀，更進一步包括一控制模組以控制該溫度控制模組和該些光學模組。
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