紧凑的基于成像的传感器

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年8月16日提交的美国临时专利申请第62/719,020号的优先权的权益，该临时专利申请的内容被依赖并且通过引用以其整体并入本文。本文提及的任何出版物或专利文献的全部公开内容通过引用整体并入。

技术领域

本公开涉及用于执行生物和化学测定以及计算成像的装置和方法。

背景技术

在生物和化学测定(例如诊断测试)中，通常需要简单、快速和灵敏的测定，包括成像。本公开提供了用于简单、快速和灵敏的测定(包括成像)的装置和方法。

发明内容

在一个或多个实施例中，本公开提供至少一种用于询问样品的光学系统、一种用于测量光束的光谱的光学系统、一种用于测量两个光束的光谱的光学系统、一种紧凑的基于成像的传感器或多个传感器或其组合。

附图说明

附图仅用于说明目的。这些附图可以是或可以不是按比例绘制的。

图1是处于开放构造的微体积分光光度法分析装置的横截面的示意图。

图2是处于闭合构造的微体积分光光度法分析装置的横截面的示意图。

图3是基于智能手机的样品光谱测试系统的光学系统的示意图。

图4是由图3所示的智能电话光谱仪光学系统测量的汞灯的RGB色谱图像。

图5是从图4的RGB色谱图像转换的汞灯的光谱。

图6是基于可以同时测量两束光的光谱的智能电话的光学系统的示意图。

示例性实施例的详细说明

以下详细描述通过示例而非限制的方式示出了本发明的一些实施例。本文使用的章节标题和任何字幕仅用于组织目的，而不应被解读为以任何方式限制所描述的主题。章节标题和/或副标题下的内容不限于章节标题和/或副标题，而是适用于本公开的整个描述。

几个示例性实施例如下：

附着至智能手机的用于明场和荧光显微成像的光学适配器；

附着至使用倾斜光纤端面作为光源的智能手机上的用于比色测量的光学适配器；

附着至使用环形光纤的侧照射作为光源的智能手机上的用于比色测量的光学适配器；

断层摄影装置和方法；

机器学习辅助测定和成像；

组织染色和细胞成像的装置和方法；以及

双透镜成像系统。

本公开的一个方面提供用于容易地、快速地并且以低成本测量材料的光学特性(包括光谱)的装置和方法。

本公开的另一方面提供用于基于分光光度法分析微体积液体中的分析物浓度的装置和方法。

本公开的另一方面提供了一种与系统结合的样品保持器，其中所述样品保持器能够在单个步骤和几秒钟内操控准备测量的样品，并且对可流动的流体样品或不可流动但可变形的样品起作用。

A-1.使用智能电话的紧凑型光谱仪

图3示出了用于测量来自样品的光谱的基于智能手机的光学系统，包含具有相机模块和光源、透射光栅、狭缝、外透镜、分束器和光纤的智能手机。光纤将来自LED的光引导至分束器，分束器将光重定向至QMAX样品卡。样品反射的光经过分束器、狭缝、外透镜、光栅和相机，在智能手机的相机模块的传感器上形成光谱图像。外透镜、狭缝、分束器和样品在与光栅垂直的同一光轴上对准。智能手机相机的光轴不垂直于光栅且角度小于90度。

图4是由图3中描述的智能电话光谱仪系统测量的汞灯的RGB色谱图像。图5是从图4所示的RGB色谱图像转换的汞灯的光谱。可以清楚地看出，可以分辨576.96nm和579.07nm处的钠双峰。峰的FWHM为0.57nm，因此分辨率为FWHM的一半0.3nm。

本发明的另一方面是提供一种与所述系统一起的样品保持器，其中所述样品保持器可在单个步骤和数秒内操控准备测量的样品，且对可流动流体和不可流动但可变形的样品起作用。

示例实施例

一种用于测量光谱的光学系统，包含：

光源；

光纤；

分束器；

狭缝；

外部第一透镜；

光栅；以及

具有第二透镜的相机模块；

其中：

所述光源产生光子；

所述光纤将来自源的光子传输通过所述分束器以照射和询问样品；

来自被询问的样品的光穿过所述分束器、所述狭缝、所述外部第一透镜、所述光栅，然后到达所述相机模块；

所述相机模块和所述光源是智能手机的一部分，并且

所述光学系统测量并记录所述样品的光谱。

如任一前述实施例的测量光谱的光学系统，进一步包含杠杆，所述杠杆具有安装到所述杠杆上的两个或多个不同光学系统的部件，并且所述杠杆是可移动的以选择所述光学系统的光学功能。

如任一前述实施例的测量光谱的光学系统，其中所述光源是LED、激光器、荧光灯泡、白炽灯，或其任何组合。

如任一前述实施例的测量光谱的光学系统，其中所述光源的光谱是UV、可见光、IR，或其任何组合。

如任一前述实施例的测量光谱的光学系统，其中所述光源的带宽光谱是选自以下各项中的至少一个值：10nm、50nm、200nm、500nm、1000nm、5um、100um，包括中间值或范围。

如任一前述实施例的测量光谱的光学系统，其中所述分束器是立方分束器、平板分束器或其任何组合。

如任一前述实施例的测量光谱的光学系统，其中所述分束器的反射：透射比是选自以下各项中的至少一个值：10:90、20:80、30:70、40:60，包括中间值或范围。

A-2.紧凑型多功能光学传感器

图6示出了用于测量来自样品的光谱的基于智能手机的光学系统，包含具有两个相机模块和光源、光纤、两组光学元件，每组光学元件包含透射光栅、狭缝、外透镜、分束器的智能手机。该光纤将来自该光源的光引导至该第一分束器，并且该分束器将该光能的一部分重定向至该第一样品区域。该光能的另一部分穿过该第一分束器朝向该第二分束器行进。所述第二分束器将光重定向到所述第二样品区域。第一样品区域的反射光经过第一组分束器、狭缝、外透镜、光栅和相机，在智能手机的第一相机模块的传感器上形成光谱图像。第二样品区域的反射光经过第二组分束器、狭缝、外透镜、光栅和相机，在智能手机的第一相机模块的传感器上形成光谱图像。外透镜、狭缝、分束器和样品在与光栅垂直的同一光轴上对准。智能手机相机的光轴不垂直于光栅且角度小于90度。

在一个实施例中，本公开提供：

一种用于测量两束光的光谱的光学系统，包含：

上述和所示光学系统中的两个，其中每个光学系统提供一个光束；

光纤；以及

光源。

其中所述两束光是针对选自以下各项中的至少一个的测量而产生：等离子、荧光、吸收、比色，或任何两种测量的组合。

如任一前述实施例的测量光谱的光学系统，其中所述狭缝具有至少以下各项的宽度0.1um、1um、5um、10um、100um、500um，包括中间值或范围。

如任一前述实施例的测量光谱的光学系统，其中所述狭缝具有从1um到5um的优选宽度。

如任一前述实施例的测量光谱的光学系统，其中所述智能手机的相机模块的所述外部第一透镜和所述第二透镜是相同类型的透镜。

如任一前述实施例的测量光谱的光学系统，其中所述外置的第一透镜的有效焦距小于3mm、5mm、10mm、20mm，或任何中间值或范围组合。

如任一前述实施例的测量光谱的光学系统，其中所述光栅是透射光栅或闪耀光栅。

如任一前述实施例的测量光谱的光学系统，其中所述光栅的所述间距是以下各项中的至少一个：2000l/mm、1200l/mm、800l/mm、300l/mm，或任何中间值或范围组合。

如任一前述实施例的测量光谱的光学系统，其中所述光栅的优选间距是以下各项中的至少一个：800线/mm、1200线/mm，或任何中间值或范围组合。

如任一前述实施例的测量光谱的光学系统，其中所述外部第一透镜、所述狭缝和所述分束器在同一光轴上对准，并且所述光轴垂直于所述光栅。

如任一前述实施例的测量光谱的光学系统，其中所述相机模块的光轴不垂直于所述光栅，并且所述光轴与光栅轴之间的角度是从20至80度，或任何中间值或范围组合。

如任一前述实施例的测量光谱的光学系统，其中所述相机模块的光轴不垂直于所述光栅的间距，所述光轴与所述光栅轴之间的角度对于可见光是从30至50度，并且所述光栅的优选间距是从800l/mm至1200l/mm。

如任一前述实施例的测量光谱的光学系统，其中所述光栅、所述外部第一透镜、所述狭缝，以及所述分束器被安装在光学杠杆上，并且所述光学杠杆被配置为移动到所述相机和所述智能手机的相机模块的光纤传输光源的视场中。

如任一前述实施例的测量光谱的光学系统，其中所述光学杠杆将多个不同光学系统的光学元件安装在不同位置处并且在不同位置之间移动所述光学元件以切换所述光学系统的功能。

A.3样品保持器

根据本公开，如图1和2所示，用于通过使用光的光学传输来分析样品中的分析物(例如，血液样品中的血红蛋白)的称为OAC的样品保持器(即，光学分析卡)的一个实施例包含：

第一板、第二板、光导间隔件(LGS)、采样区域，和参考区域，其中：

(i)所述第一板和第二板被配置为用于将用于通过光进行光透射分析的样品夹成板之间的薄层，并且每个板在其接触该样品的内表面上具有样品接触区域；

(ii)光导间隔件(LSG)具有柱形形状，夹在两个板之间，其中柱的每一端与板之一直接接触，形成LGS-板接触区域，并且被配置为允许光从第一板穿过LSG透射到第二板而不穿过样品，

(iii)所述采样区域为所述光依次经过所述第一板，所述样品和所述第二板的区域，其中所述采样区域不具有所述LSG；以及

(iv)参考区域是光依次透过第一板、光导间隔件和第二板而不透过样品的区域；

其中LGS接触区域和LGS的横截面大于光的波长，

其中光导间隔件被样品包围或靠近样品；并且

其中所述采样区域中的所述样品具有500um或更小的厚度。

术语OAC装置的“参考区域”是指其中光导间隔件夹在两个板之间并且分别与每个板直接接触的装置区域，其中，在参考区域中，探测光依次穿过第一板、光导间隔件和第二板，而不穿过样品(图1和2)。

术语OAC装置的“采样区域”是指其中样品在该区域中没有LGS的两个板之间的装置区域；即，在采样区域中，探测光依次透过第一板、两个板之间的样品，以及第二板而不会遇到LGS(图1和图2)。

参考区域和采样区域中的板的至少一部分是透光的。

根据本公开，如图1和2所示，称为OAC(即光学分析卡)的样品保持器至少具有“采样区域”和“参考区域”，并且通过获得透射通过采样区域的光与透射通过参考区域的光的比例来确定样品层光吸收系数。

在一些实施例中，样品保持器(也称为装置)还包含多个光导间隔件，这些光导间隔件具有基本上均匀的高度，并且其中这些光导间隔件中的至少一个在样品接触区域内。

在一些实施例中，第一板和第二板与LGS固定。在一些实施例中，如图1所示，所述第一板和所述第二板可相对于彼此移动成不同的构造，包括开放构造和闭合构造。在开放构造中，将所述板分开一部分并且沉积样品。在闭合构造中，第一和第二板分别与LGS的平坦端接触。

在一些实施例中，样品区域和参考中的第一板和第二板具有均匀的厚度并且是透光的。

所述板的材料是塑料、玻璃，或本公开所描述的其他材料。

在一些实施例中，使用其它间隔件来调节第一板与第二板之间的间距，且因此调节样品厚度。

样品OD测量方法.

根据本公开，通过测量样品的薄层的OD来确定样品的性质，其中OD由透射通过OAC的采样区域的光与透射通过OAC的参考区域的光的比例来确定。

在一些实施例中，通过相机拍摄样品保持器中的样品的图像并进行分析。(例如图2)

在一些实施例中，光的波长在500nm至1200nm、200nm至3000nm、3000nm至30,000nm，或100nm至200nm的范围内。

3.1通过由采样区域和参考区域中的光透射确定的样品的光吸收

对于具有入射光强度I

其中，ε

对于具有入射光强度I

其中α

第一方程减第二方程导致：

根据本公开，上述方程显示，在不测量入射光的情况下(假设两个区域中的入射光显著相同)，通过取通过采样区域的透射光与通过参考区域的透射光的比例，可以确定样品层的吸收系数。

3.3通过比较来自所述采样区域和来自所述参考区域的光透射来进行光透射样品分析。

根据本公开，通过比较来自样品区域和参考区域的光透射来测量通过薄样品层的光吸收(和光密度(“OD”))。

在一些情况下，比较是从样品区域到参考区域的光透射的比例。

3.4改善的光透射样品分析

在许多实际测量情况下，存在许多可能显著降低OD测量准确度的缺点。例如，样品保持器中的样品和/或样品保持器自身可具有不均匀的厚度。在样品或样品保持器中存在缺陷，例如气泡、灰尘或其它可能具有与通过完美(即理想样品)的光透射不同的光透射的缺陷。在整个测量区域中光强度可能不均匀。

本公开具有减少由缺点引起的光传输样品分析(OTSA)中的误差的多种方式。根据本公开，为了改善OD测量准确度，单独地或组合地使用以下特征、装置和方法(即，在第1.4节及其小节中)。

3.4.1LGS侧壁和/或LGS-板界面的光散射的减少

根据本公开，在测量样品区域和参考区域的光强度，然后取两个强度的比例的OD测量方法的一个实施例中，如果通过参考区域的光具有来自(a)LGS侧壁或(b)LGS的强散射，或者来自样品区域的光具有来自附近LSG侧壁的显著散射，则测量准确度会显著降低。

为了减小LGS侧壁散射的光对来自参考区域的光的影响，用于OD确定的参考区域的边缘应当离开LGS侧壁一定距离。由于参考区域不能小于光的波长而不会遭受显著的光衍射，因此为了减小LGS侧壁散射的光对来自参考区域的光的影响，至少LGS的横截面应当大于光的波长。

在一些实施例中，用于OD确定的参考区域的边缘距LGS侧壁一定距离。

在一些实施例中，LGS的横截面应当大于光的波长，并且用于OD确定的参考区域的边缘距LGS侧壁一定距离。

类似于来自参考区域的光，为了减少光散射对来自采样区域的光的影响，采样区域的边缘应该离开LSG侧壁一定距离。

在一些实施例中，用于OD确定的采样区域的边缘距LGS侧壁一定距离。

在一些实施例中，用于OD确定的参考区域的边缘距LGS侧壁一定距离，并且用于OD确定的采样区域的边缘距LGS侧壁一定距离。

在一些实施例中，LGS的横截面应当大于光的波长，用于OD确定的参考区域的边缘距LGS侧壁一定距离，用于OD确定的采样区域的边缘距LGS侧壁一定距离。

3.4.2参考区域和采样区域的面积，以及它们之间的距离

在通过取通过样品区域和通过参考区域的光强度的比例来确定样品的OD时，假定每个区域中的入射光具有相同的强度，或者第一板和第二板以及样品的厚度在采样区域和参考区域中分别相同或已知。然而，在许多实际的光学系统中，上述假设都不成立，这在OD的确定中引起不确定性(即误差)。例如，在实践中，样品光透射测量的入射光强度不均匀，特别是光照面积大；并且第一板、第二板和样品的厚度在采样区域和参考区域中分别是不同的或已知的，并且每个可以具有显著的变化。

根据本公开，减小误差的一种方式是限制用于确定样品的OD的采样区域和参考区域的面积，或使采样区域和参考区域之间的距离较小，同时避免LGS侧壁的光散射，或两者。

在一些实施例中，采样区域的面积和采样区域与参考区域之间的距离是以上两段的组合。

3.4.3多对采样区域和参考区域

使用一对样品区域和参考区域会导致大的误差。这是因为几个原因：(i)由于第一板、第二板和样品厚度的空间变化分别是随机的，仅一对样品区和参考区域可能不代表样品的大部分；以及(ii)由于光学缺陷的数量和它们的位置也是随机的，这些光学缺陷可能发生在采样区域和/或参考区域的位置，使得采样区域和参考区域对在OTSA中不可用。

为了解决这些问题，根据本公开，使用多对SR区域。

在一些实施例中，OAC包含多对SR区域，其中两个相邻SR区域的中心之间的距离，并且该距离基本上是周期性的或非周期性的。

根据本公开，用于促进测试的试剂沉积在OAC的板的内表面上，所述试剂包括但不限于染色试剂、表面活性剂、抗体、蛋白质和核酸。

A4.微体积分光光度法分析

本公开的另一方面是提供一种用于基于分光光度法分析微体积液体中的分析物浓度的装置和方法。

本公开的装置包括第一板和第二板。

该第一板是由光学透明的材料制成的并且其顶部表面和底部表面是光学平坦的。所述第二板由光学透明材料制成。在所述第二板朝向所述第一板的内表面上，具有从所述表面突出的均匀高度微尺寸光导间隔件的阵列。第二板的顶表面和底表面(包括挤出的光导间隔件的端面)都是光学平坦的。

当使用该装置分析分析物的微体积溶液时，将样品液滴在第一板(或第二板)上并且然后将第二板(或第一板)放置在顶部上。样品液在第二板上形成厚度均匀的液体层，该厚度取决于微尺寸光导间隔件的高度。

为了进行分光光度测量，平行光束以法向入射在装置的第一或第二板上。另一侧的检测器用于测量特定波长的柱区域中的透射光强度和间隔件区域外的透射强度。使用测量的透射强度计算样品溶液的吸收。基于比尔-朗伯定律计算所述分析物的浓度。

4.1装置说明

测定溶液在特定波长下的吸收，然后计算溶液中特定分析物的浓度是分光光度法的典型应用。传统上，为了进行这种测量，需要大量的液体(几毫升)来填充腔室以获得固定高度的液体层。如果样品体积非常有限(例如，几微升)，用常规样品制备方法难以制备具有均匀厚度的液体层。

在此描述的本公开通过提供一种包含第一板和底板的装置来解决这个问题。两个板可朝向彼此移动。将微体积样品液滴在第一板(或第二板)上，然后将第二板(或第一板)放置在顶部。样品液嵌入顶板和底板之间，形成高度均匀的液层，为实现微量液体样品的精确均匀层厚度提供了低成本解决方案。

在本公开中，将微升体积的样品放置在QMAX卡上，这使得样品形成薄的均匀厚度层。在QMAX卡中，在第二板朝向第一板的内表面上有从表面突出的均匀高度微尺寸光导间隔件阵列。由于第二板表面上的均匀高度的间隔件阵列，限定了嵌入在第一板和第二板之间的样品液体以形成均匀的液体层。

图1是处于开放构造的装置的横截面的示意图。该装置由第一板和第二板组成。两个板可相对于彼此移动。该第一板是由光学透明的材料制成的并且顶表面和底表面两者都是光学平坦的。第二板由光学透明的材料制成。在所述第二板朝向所述第一板的内表面上，具有从所述表面突出的均匀高度微尺寸光导间隔件的阵列。并且第二板的顶表面和底表面(包括挤出的光导间隔件的端面)都是光学平坦的。

图2是处于闭合构造的装置的横截面的示意图。由于第二板表面上的均匀高度光导间隔件阵列，限定了嵌入在第一板和第二板之间的样品液体以形成均匀的液体层。

4.2原理和某些示例

本发明的一个目的涉及用于改善夹在两个板之间的包含物之间的样品薄层的光透射分析的装置和方法，具体地，用于产生可以改善光分析的参考信号，以及用于测定样品中的分析物(例如血液样品中的血红蛋白)的应用。

在通过样品层的光透射实验中，通过测量薄样品层的吸收系数α

其中L

然而，实际上，难以直接测量入射光(即，直接入射到样品层的光)和透射光(即，直接透射通过样品层的光)的强度。通常，在实验中测量的是通过样品和样品保持器两者的总光透射(这是因为薄层样品通常需要用于测量的样品保持器，并且被测量的光也通过样品保持器)。因此，需要从总的光透射中分离/确定样品的OD。

根据本公开，提供了称为OAC(即光学分析卡)的特定样品保持器，并且通过取两个透射光的强度的比例来确定材料的光密度：一个是透射通过样品保持器的采样区域的光，并且另一个是透射通过样品保持器的参考区域的光，其中在不直接测量入射光的情况下确定样品的OD。

示例1-测量纯化的dsDNA、ssDNA或RNA的浓度。

为测量微体积溶液中纯化的dsDNA、ssDNA或RNA的浓度：

在第一或第二平板上滴1-10uL样品溶液。

通过将第一板放置在具有挤出的光导间隔件的第二板的表面的顶部上来闭合该装置。形成具有均匀厚度的样品溶液层。样品层的厚度由光导间隔件的高度决定，典型范围为1至100um。

如图2所示，来自覆盖UV波长范围(200nm至300nm)的光源的平行光束从第二板(或第一板)垂直入射到装置上。

如图2所示，在装置的另一侧，在260nm处，光检测器记录通过板和样品液体层之后采样区域Is中的光的透射强度，以及通过光导间隔件之后参考区域Ir中的光的透射强度。

在260nm处，通过方程计算装置中样品层的透射率

T＝α·I_s/I_r

其中T是样品液体层在260nm下的透射率，并且α是用于补偿当光穿过光导间隔件时的强度损失的校正因子。

根据比尔-朗伯定律，通过方程计算总核酸的浓度

C＝-(Ln(T))/(ε·t)

其中C是样品溶液中核酸的总浓度(单位为ng/uL)，并且ε是核酸在260nm波长下的吸收率系数(单位为ng-cm/uL)，并且t是样品溶液层的厚度(单位为cm)。

示例2-测量染料标记的纯化核酸的浓度

测量微体积溶液中染料标记的纯化核酸的浓度：

在第一或第二平板上滴1-10uL样品溶液。

通过将第一板放置在具有挤出的光导间隔件的第二板的表面的顶部上来闭合该装置。形成具有均匀厚度的样品溶液层。样品层的厚度由光导间隔件的高度决定，典型范围为1至100um。

如图2所示，来自覆盖染料吸收波长的光源的平行光束从第二板(或第一板)垂直入射到装置上。

如图2所示，在该装置的另一侧，在染料的吸收波长处，光检测器记录通过板和样品液体层之后采样区域Is中的光的透射强度，以及通过光导间隔件之后参考区域Ir中的光的透射强度。

在染料吸收波长下，通过方程计算装置中样品层的透射率

T＝α·I_s/I_r

其中T是在该特定波长下样品液体层的透射率，并且α是用于补偿当光穿过光导间隔件时的强度损失的校正因子。

根据比尔-朗伯定律，通过方程计算感兴趣的染料的浓度

C＝-(Ln(T))/(ε·t)

其中C是感兴趣的染料的总浓度(单位为ng/uL)，并且ε是感兴趣的染料在吸收波长下的吸收率系数(单位为ng-cm/uL)，并且t是样品溶液层的厚度(单位为cm)。

示例3-测量纯化蛋白质的浓度

为测量微体积溶液中纯化蛋白质的浓度：

在第一或第二平板上滴1-10uL样品溶液。

通过将第一板放置在具有挤出的光导间隔件的第二板的表面的顶部上来闭合该装置。形成具有均匀厚度的样品溶液层。样品层的厚度由光导间隔件的高度决定，典型范围为1至100um。

如图2所示，来自覆盖UV波长范围(200nm至300nm)的光源的平行光束从第二板(或第一板)垂直入射到装置上。

如图2所示，在装置的另一侧，在280nm处，光检测器记录通过板和样品液体层之后采样区域Is中的光的透射强度，以及通过光导间隔件之后参考区域Ir中的光的透射强度。

在280nm处，通过方程计算装置中样品层的透射率

T＝α·I_s/I_r

其中T是样品液体层在280nm下的透射率，并且α是用于补偿当光穿过光导间隔件时的强度损失的校正因子。

根据比尔-朗伯定律，通过方程计算蛋白质的浓度

C＝-(Ln(T))/(ε·t)

其中C是样品溶液中蛋白质的总浓度(单位为ng/uL)，并且ε是蛋白质在280nm波长下的吸收率系数(单位为ng-cm/uL)，并且t是样品溶液层的厚度(单位为cm)。

示例4-测量染料标记的纯化蛋白质的浓度

为测量微体积溶液中染料标记的纯化蛋白质的浓度：

在第一或第二平板上滴1-10uL样品溶液。

通过将第一板放置在具有挤出的光导间隔件的第二板的表面的顶部上来闭合该装置。形成具有均匀厚度的样品溶液层。样品层的厚度由光导间隔件的高度决定，典型范围为1至100um。

如图2所示，来自覆盖染料吸收波长的光源的平行光束从第二板(或第一板)垂直入射到装置上。

如图2所示，在该装置的另一侧，在染料的吸收波长处，光检测器记录通过板和样品液体层之后采样区域Is中的光的透射强度，以及通过光导间隔件之后参考区域Ir中的光的透射强度。

在染料吸收波长下，通过方程计算装置中样品层的透射率

T＝α·I_s/I_r

其中T是在该特定波长下样品液体层的透射率，并且α是用于补偿当光穿过光导间隔件时的强度损失的校正因子。

根据比尔-朗伯定律，通过方程计算感兴趣的染料的浓度

C＝-(Ln(T))/(ε·t)

其中C是感兴趣的染料的总浓度(单位为ng/uL)，并且ε是感兴趣的染料在吸收波长下的吸收率系数(单位为ng-cm/uL)，并且t是样品溶液层的厚度(单位为cm)。

示例5-测定样品溶液中任何分析物的浓度和吸收

为测量微体积溶液中任何分析物的浓度和吸收：

在第一或第二平板上滴1-10uL样品溶液。

通过将第一板放置在具有挤出的光导间隔件的第二板的表面的顶部上来闭合该装置。形成具有均匀厚度的样品溶液层。样品层的厚度由光导间隔件的高度决定，典型范围为1至100um。

如图2所示，来自覆盖染料吸收波长的光源的平行光束从第二板(或第一板)垂直入射到装置上。

如图2所示，在该装置的另一侧，在染料的吸收波长处，光检测器记录通过板和样品液体层之后采样区域Is中的光的透射强度，以及通过光导间隔件之后参考区域Ir中的光的透射强度。

在感兴趣的吸收波长处，通过方程计算装置中的样品溶液层的吸收度和透射率

A＝1-α·I_s/I_r

T＝α·I_s/I_r

其中A和T是在该特定波长下样品液体层的吸收和透射率，并且α是用于补偿当光穿过光导间隔件时的强度损失的校正因子。

根据比尔-朗伯定律，通过方程计算感兴趣的分析物的浓度

C＝-(Ln(T))/(ε·t)

其中C是感兴趣的分析物的总浓度(单位为ng/uL)，并且ε是感兴趣的分析物在吸收波长下的吸收率系数(单位为ng-cm/uL)，并且t是样品溶液层的厚度(单位为cm)。