比利时Trinean公司的 DropSense96是一台多通道分光光度计（spectrophotometer），可快速、精确地对微升级液滴进行全波段UV/VIS（紫外光/可见光）光谱分析，样品范围包括DNA/RNA，蛋白质和小分子化合物。DropSense96包含plate reader的所有特性，但使用的是特殊的可检测1-3µL样本的DropPlates。
图1. DropSense96微量小分子检测仪
关键特性：
（1）液滴样本体积：＜3µL；
（2）4+1光学通路，可同时检测4个样本；
（3）可进行全波段的UV/VIS（紫外光/可见光：220-750nm）光谱分析；
（4）可在有污染物存在的条件下对生物分子（如DNA/RNA）进行定量检测；
（5）检测迅速：测量一个样品耗时3s，一个96孔板耗时＜5min；
（6）宽广的动态范围：无需额外的稀释步骤（从5到5000ng/µL双链DNA，无需稀释）；
（7）宽广的线性范围：0.1-100OD（10mm path equivalent）；
（8）测量时每50ms进行一次光谱分析，得到高准确度和高质量数据；
（9）使用灵活：可手动操作，也可与移液器机械臂整合，进行高通量实验；
（10）易于进行样本数据输入和结果输出（可与LIMS实验室信息管理系统相兼容）。
DropSense96超微量光谱仪的技术背景
样本的质量控制（sample QC）是很多基因组学应用的瓶颈。目前的定量方法有其局限性，如其吸收是非特异的，但也有优势，如益于操作，在一定程度上也能提供关于样本质量的信息（如吸收比率）。荧光检测虽然特异性强，但价格昂贵、耗时，并且也无法提供更多的关于内容物的信息。
DropSense96的UV/VIS光谱测量法是一种光学技术，用来测量样品的吸收特性和荧光特性，能提供样品中的物质浓度等信息。当测量全光谱时，能运用更多的先进的分析技术，如对一个样本中的不同标记物质进行多元感应。
Trinean开发了专利的紧凑的多通道分光光度计DropSense96，能将简化的光学元件设计和重要的在通量、灵敏度和稳定性方面的优势结合起来。
DropSense96能同时检测多个样本的UV/VIS（紫外/可见光）全光谱。它能测量样本的吸收特性，并提供样本中物质的浓度水平的信息，如核酸、蛋白质或化学物的吸收值和浓度（µg/µl和pmol/µl）。
DropSense96可以用一个直接的方法实行差异化测量，可弥补漂移、温度等二次效应（secondary effects），得到更高的准确度。
图2. 独特的光学分光光度计设计（已获专利）将圆筒形透镜和整合的光学元素、高分辨率光栅和超灵敏光电二级管阵列结合起来。
DropSense 96超微量光谱仪的软件设计
可用3种软件方法计算生物分子浓度、操作仪器：
（一）DropQuant TM 软件：
可对基于A260nm吸收的DNA、RNA和基于A280nm吸收的蛋白质进行定量检测，得到传统的样本浓度和经典的A260/A280、A260/A230比值。
此软件易于操作，对实验方法的建立、微孔板的布局和输入/输出数据有广泛的选择性。
特点：
（1）多用户水平；
（2）快速定义实验；
（3）点击即可输入样本信息（.xls, .txt, .csv）；
（4）实时跟踪检测；
（5）可全览吸收曲线；
（6）快速输出或定制报告选项（.xls, .pdf, .txt, .csv）；
（7）与LIMS实验室信息管理系统相兼容；
（8）与cDropTM软件直接相连。
具体软件使用方法：
（1）定义芯片和微孔板的布局，包括空白孔、样本孔、重复孔和/或稀释孔。手动输入保存后的微孔板布局。点击“Start Test”即可开始测量。
（2）测量后能立刻显示实验结果。结果以96孔的形式显示，或以列或单个孔的形式显示。用颜色跟踪测量时遇到的问题（如孔中没有样本，则用红色空格显示）。
（3）单孔显示时，允许在一个窗口中将曲线和浓度进行重叠，全览时可观察到更多的细节信息。
（4）多输出选项可快速输出到Excel中，可得到全部自定义的报告（xls，txt，pdf，print等）。可与LIMS实验室信息管理系统相兼容。
（二）cDrop TM 软件：
cDrop TM 分析软件是一种新型的分析工具，是作为DropQuant软件的补充而设计的。它使用基于专利的内容物分析方法，可对复杂样本中的生物分子（DNA、RNA、蛋白质、寡糖（Oligo）、PCR产物）进行特异性定量检测。对比那些用于HPLC，IR-或NIR分析的传统的化学计量学方法，它利用先进的数学算法（专利正在申请中）排列复杂性。它通过定义样本中核酸和污染物（如蛋白质、盐类和苯酚）对光谱吸收值的贡献，来提取准确的定量信息。结果，测量光谱被分解成不同样本成份的光谱，从而对目标生物分子进行特异性定量，并评估样本的质量。这一突破性方法可得到高度特异和准确的定量结果。
cDrop TM软件是对提取样本进行质量控制，或在进行更先进、更昂贵的分子测试前对提取过程本身进行评估的理想工具。
cDrop TM 软件可放大UV/VIS光谱曲线：
（1）UV/VIS测量窗口：
cDrop TM 软件可显示所有的UV/VIS光谱数据，并从吸收结果中计算出A260的DNA/RNA浓度或A280的蛋白质浓度。
（2）内容物分析窗口：
cDrop TM 软件基于样本来源、样本类型（DNA、RNA、PCR产物…）、提取物或采用的实验方法来选择检测的实验方案。在此方案中，包含UV/VIS参比光谱表（reference spectra）。
（3）内容物分析窗口：
将参比光谱加入测量光谱，可对目标成份进行特异性定量，并估算样本中的污染物的浓度。
（4）内容物统计窗口：
可显示所有样本的内容物分析概况。所有可能增加吸收光谱值的检测成份都在图表中列出，包括混浊度检测（turbidity check），使用户能对微孔板上样本的质量有一个清楚的整体认识。
图3. cDrop软件在DNA定量检测中使用的示意图。 下方的图表表示在对从大量血样中提取的DNA进行定量时，将cDrop方法和2个传统方法（A260和Picogreen）进行对比分析。
图4. cDrop软件在RNA定量检测中使用的示意图。下方的图表表示对从Hek293细胞中分离的2个RNA进行cDrop内容物分析，显示胍盐污染物的浓度有很大的不同。RIN值显示为插入值。
cDrop TM 分析软件的关键应用：
（1）特异性的DNA、RNA定量；
（2）DNA、RNA的提取优化；
（3）PCR、qPCR之前的标准化；
（4）生物样本存储的质量控制；
（5）测序前样本的质量控制；
（6）RNAse或Dnase的效率；
（7）PCR扩增子的特异性定量。
cDrop TM 分析软件的特征：
（1）污染物分析；
（2）混浊度分析；
（3）统计学分析。
（三）DropControlTM（API）软件
DropSense96可作为独立的多色分光光度计使用，或可被整合入全自动的环境中。Trinean DropSense96被设计成可与移液器机械臂相整合：
物理整合：
（1）DropPlate被设计成可用移液器机械臂进行自动分配样本（尺寸与SBS标准相兼容，并且微流体曲折部件（the microfluidic meander）的样本自我填充技术使充满后的DropPlate有更长的存储时间）；
（2）仪器的一次性耗材（the disposable）和进/出板架（in/out tray）的机械设计与移液器机械臂的抓手相兼容。
（3）仪器具有能标示仪器在工作台面上的位置的机械特征。
软件整合（API）：
（1）Trinean提供一个“应用程序界面（application programming interface，API）”进行第三方程序与DropQuant软件或脚本（script）的交流和沟通。
（2）在远程模式中（典型的，当DropSense96仪器在一个全自动的实验环境中，与移液器机械臂进行整合时），脚本与DropQuant软件相沟通，并控制测量过程。一旦此脚本运行，就无需进行进一步的用户互动（举例而言：无需点击“start button”来装载新的一次性耗材：作为替代，脚本会传送指令到DropQuant软件上进行板架的打开和关闭）。
DropSense 96超微量光谱仪的技术参数
（一）产品技术参数：
（1）类型：4通道多色分析仪+1个参比通道；
（2）光学原理：紫外/可见光范围的超灵敏度二极管阵列光谱仪；
（3）光学元件组合：Catadioptric Czerny-Turner (专利号：US 7,864,317 B2)；
（4）光源：6W氙气闪光灯，寿命109 flashes；
（5）波长范围：220-750nm；
（6）波长分辨率：＜3nm；
（7）波长准确度：0.5nm；
（8）波长重复性：0.1nm；
（9）光谱范围：0.0005 – 2.0 OD；
（10）吸收精密度：0.003 OD；
（11）全波长获取：20/s；
（12）AD转换：16bit。
（二）兼容微孔板类型：
（1）DropPlates 16S，16D：多达6个，使用铝框；
（2）DropPlates 96S，96D：SBS形式，无需支架；
（3）商用的96-孔UV/VIS（紫外光/可见光）兼容微孔板。
（三）其他技术参数：
（1）系统启动时间：包括系统自检，耗时＜2min；
（2）操作系统：计算机控制（Windows系统）；
（3）软件兼容性：DropQuantTM和cDropTM（所有版本）；
（4）连接：USB；
（5）电源：110-240V，50/60Hz（操作电压：24VDC）；
（6）尺寸：34×45×35cm（W×D×H）；
（7）重量：30kg；
（8）遵守协议：CE（未来为CSA）。
目前，此新型生物分子定量检测平台包括以下4个组成：
（1）DropSense96，专利的多色分光光度计；
（2）DropPlatesTM，微流体16孔芯片（microfluidic 16-well chips）和96孔微孔板（96-well plates）；
（3）DropQuantTM软件，用户友好型的软件可以建立并运行吸收光谱测量；
（4）cDropTM分析软件，具有突破性的算法，可对样本在UV/VIS光谱范围内进行特异性的定量（专利正在申请中）。
