比利時Trinean公司的 DropSense96是一臺多通道分光光度計（spectrophotometer），可快速、精確地對微升級液滴進行全波段UV/VIS（紫外光/可見光）光譜分析，樣品范圍包括DNA/RNA，蛋白質和小分子化合物。DropSense96包含plate reader的所有特性，但使用的是特殊的可檢測1-3µL樣本的DropPlates。
圖1. DropSense96微量小分子檢測儀
關鍵特性：
（1）液滴樣本體積：＜3µL；
（2）4+1光學通路，可同時檢測4個樣本；
（3）可進行全波段的UV/VIS（紫外光/可見光：220-750nm）光譜分析；
（4）可在有污染物存在的條件下對生物分子（如DNA/RNA）進行定量檢測；
（5）檢測迅速：測量一個樣品耗時3s，一個96孔板耗時＜5min；
（6）寬廣的動態范圍：無需額外的稀釋步驟（從5到5000ng/µL雙鏈DNA，無需稀釋）；
（7）寬廣的線性范圍：0.1-100OD（10mm path equivalent）；
（8）測量時每50ms進行一次光譜分析，得到高準確度和高質量數據；
（9）使用靈活：可手動操作，也可與移液器機械臂整合，進行高通量實驗；
（10）易于進行樣本數據輸入和結果輸出（可與LIMS實驗室信息管理系統相兼容）。
DropSense96超微量光譜儀的技術背景
樣本的質量控制（sample QC）是很多基因組學應用的瓶頸。目前的定量方法有其局限性，如其吸收是非特異的，但也有優勢，如益于操作，在一定程度上也能提供關于樣本質量的信息（如吸收比率）。熒光檢測雖然特異性強，但價格昂貴、耗時，并且也無法提供更多的關于內容物的信息。
DropSense96的UV/VIS光譜測量法是一種光學技術，用來測量樣品的吸收特性和熒光特性，能提供樣品中的物質濃度等信息。當測量全光譜時，能運用更多的先進的分析技術，如對一個樣本中的不同標記物質進行多元感應。
Trinean開發了專利的緊湊的多通道分光光度計DropSense96，能將簡化的光學元件設計和重要的在通量、靈敏度和穩定性方面的優勢結合起來。
DropSense96能同時檢測多個樣本的UV/VIS（紫外/可見光）全光譜。它能測量樣本的吸收特性，并提供樣本中物質的濃度水平的信息，如核酸、蛋白質或化學物的吸收值和濃度（µg/µl和pmol/µl）。
DropSense96可以用一個直接的方法實行差異化測量，可彌補漂移、溫度等二次效應（secondary effects），得到更高的準確度。
圖2. 獨特的光學分光光度計設計（已獲專利）將圓筒形透鏡和整合的光學元素、高分辨率光柵和超靈敏光電二級管陣列結合起來。
DropSense 96超微量光譜儀的軟件設計
可用3種軟件方法計算生物分子濃度、操作儀器：
（一）DropQuant TM 軟件：
可對基于A260nm吸收的DNA、RNA和基于A280nm吸收的蛋白質進行定量檢測，得到傳統的樣本濃度和經典的A260/A280、A260/A230比值。
此軟件易于操作，對實驗方法的建立、微孔板的布局和輸入/輸出數據有廣泛的選擇性。
特點：
（1）多用戶水平；
（2）快速定義實驗；
（3）點擊即可輸入樣本信息（.xls, .txt, .csv）；
（4）實時跟蹤檢測；
（5）可全覽吸收曲線；
（6）快速輸出或定制報告選項（.xls, .pdf, .txt, .csv）；
（7）與LIMS實驗室信息管理系統相兼容；
（8）與cDropTM軟件直接相連。
具體軟件使用方法：
（1）定義芯片和微孔板的布局，包括空白孔、樣本孔、重復孔和/或稀釋孔。手動輸入保存后的微孔板布局。點擊“Start Test”即可開始測量。
（2）測量后能立刻顯示實驗結果。結果以96孔的形式顯示，或以列或單個孔的形式顯示。用顏色跟蹤測量時遇到的問題（如孔中沒有樣本，則用紅色空格顯示）。
（3）單孔顯示時，允許在一個窗口中將曲線和濃度進行重疊，全覽時可觀察到更多的細節信息。
（4）多輸出選項可快速輸出到Excel中，可得到全部自定義的報告（xls，txt，pdf，print等）。可與LIMS實驗室信息管理系統相兼容。
（二）cDrop TM 軟件：
cDrop TM 分析軟件是一種新型的分析工具，是作為DropQuant軟件的補充而設計的。它使用基于專利的內容物分析方法，可對復雜樣本中的生物分子（DNA、RNA、蛋白質、寡糖（Oligo）、PCR產物）進行特異性定量檢測。對比那些用于HPLC，IR-或NIR分析的傳統的化學計量學方法，它利用先進的數學算法（專利正在申請中）排列復雜性。它通過定義樣本中核酸和污染物（如蛋白質、鹽類和苯酚）對光譜吸收值的貢獻，來提取準確的定量信息。結果，測量光譜被分解成不同樣本成份的光譜，從而對目標生物分子進行特異性定量，并評估樣本的質量。這一突破性方法可得到高度特異和準確的定量結果。
cDrop TM軟件是對提取樣本進行質量控制，或在進行更先進、更昂貴的分子測試前對提取過程本身進行評估的理想工具。
cDrop TM 軟件可放大UV/VIS光譜曲線：
（1）UV/VIS測量窗口：
cDrop TM 軟件可顯示所有的UV/VIS光譜數據，并從吸收結果中計算出A260的DNA/RNA濃度或A280的蛋白質濃度。
（2）內容物分析窗口：
cDrop TM 軟件基于樣本來源、樣本類型（DNA、RNA、PCR產物…）、提取物或采用的實驗方法來選擇檢測的實驗方案。在此方案中，包含UV/VIS參比光譜表（reference spectra）。
（3）內容物分析窗口：
將參比光譜加入測量光譜，可對目標成份進行特異性定量，并估算樣本中的污染物的濃度。
（4）內容物統計窗口：
可顯示所有樣本的內容物分析概況。所有可能增加吸收光譜值的檢測成份都在圖表中列出，包括混濁度檢測（turbidity check），使用戶能對微孔板上樣本的質量有一個清楚的整體認識。
圖3. cDrop軟件在DNA定量檢測中使用的示意圖。 下方的圖表表示在對從大量血樣中提取的DNA進行定量時，將cDrop方法和2個傳統方法（A260和Picogreen）進行對比分析。
圖4. cDrop軟件在RNA定量檢測中使用的示意圖。下方的圖表表示對從Hek293細胞中分離的2個RNA進行cDrop內容物分析，顯示胍鹽污染物的濃度有很大的不同。RIN值顯示為插入值。
cDrop TM 分析軟件的關鍵應用：
（1）特異性的DNA、RNA定量；
（2）DNA、RNA的提取優化；
（3）PCR、qPCR之前的標準化；
（4）生物樣本存儲的質量控制；
（5）測序前樣本的質量控制；
（6）RNAse或Dnase的效率；
（7）PCR擴增子的特異性定量。
cDrop TM 分析軟件的特征：
（1）污染物分析；
（2）混濁度分析；
（3）統計學分析。
（三）DropControlTM（API）軟件
DropSense96可作為獨立的多色分光光度計使用，或可被整合入全自動的環境中。Trinean DropSense96被設計成可與移液器機械臂相整合：
物理整合：
（1）DropPlate被設計成可用移液器機械臂進行自動分配樣本（尺寸與SBS標準相兼容，并且微流體曲折部件（the microfluidic meander）的樣本自我填充技術使充滿后的DropPlate有更長的存儲時間）；
（2）儀器的一次性耗材（the disposable）和進/出板架（in/out tray）的機械設計與移液器機械臂的抓手相兼容。
（3）儀器具有能標示儀器在工作臺面上的位置的機械特征。
軟件整合（API）：
（1）Trinean提供一個“應用程序界面（application programming interface，API）”進行第三方程序與DropQuant軟件或腳本（script）的交流和溝通。
（2）在遠程模式中（典型的，當DropSense96儀器在一個全自動的實驗環境中，與移液器機械臂進行整合時），腳本與DropQuant軟件相溝通，并控制測量過程。一旦此腳本運行，就無需進行進一步的用戶互動（舉例而言：無需點擊“start button”來裝載新的一次性耗材：作為替代，腳本會傳送指令到DropQuant軟件上進行板架的打開和關閉）。
DropSense 96超微量光譜儀的技術參數
（一）產品技術參數：
（1）類型：4通道多色分析儀+1個參比通道；
（2）光學原理：紫外/可見光范圍的超靈敏度二極管陣列光譜儀；
（3）光學元件組合：Catadioptric Czerny-Turner (專利號：US 7,864,317 B2)；
（4）光源：6W氙氣閃光燈，壽命109 flashes；
（5）波長范圍：220-750nm；
（6）波長分辨率：＜3nm；
（7）波長準確度：0.5nm；
（8）波長重復性：0.1nm；
（9）光譜范圍：0.0005 – 2.0 OD；
（10）吸收精密度：0.003 OD；
（11）全波長獲取：20/s；
（12）AD轉換：16bit。
（二）兼容微孔板類型：
（1）DropPlates 16S，16D：多達6個，使用鋁框；
（2）DropPlates 96S，96D：SBS形式，無需支架；
（3）商用的96-孔UV/VIS（紫外光/可見光）兼容微孔板。
（三）其他技術參數：
（1）系統啟動時間：包括系統自檢，耗時＜2min；
（2）操作系統：計算機控制（Windows系統）；
（3）軟件兼容性：DropQuantTM和cDropTM（所有版本）；
（4）連接：USB；
（5）電源：110-240V，50/60Hz（操作電壓：24VDC）；
（6）尺寸：34×45×35cm（W×D×H）；
（7）重量：30kg；
（8）遵守協議：CE（未來為CSA）。
目前，此新型生物分子定量檢測平臺包括以下4個組成：
（1）DropSense96，專利的多色分光光度計；
（2）DropPlatesTM，微流體16孔芯片（microfluidic 16-well chips）和96孔微孔板（96-well plates）；
（3）DropQuantTM軟件，用戶友好型的軟件可以建立并運行吸收光譜測量；
（4）cDropTM分析軟件，具有突破性的算法，可對樣本在UV/VIS光譜范圍內進行特異性的定量（專利正在申請中）。
