流式細胞儀中的光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開一般涉及流式細胞儀中的光學(xué)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 流式細胞儀是用于分析主要在生物科學(xué)研宄和醫(yī)學(xué)中的無數(shù)的應(yīng)用中的粒子和 細胞的強大工具。此技術(shù)的分析優(yōu)勢是在其檢閱以高達每秒幾千粒子的速率快速連續(xù)地 通過通常來自激光器的光的聚焦光斑的單粒子（包括諸如細胞、細菌和病毒之類的生物粒 子）的能力中。在此焦斑處的高的光子通量產(chǎn)生經(jīng)由粒子的光散射和/或來自粒子或附連 至粒子的標簽的光發(fā)射，其可被收集和分析。這給予用戶關(guān)于各個粒子的大量信息，該信息 可被迅速地談判至關(guān)于粒子或細胞的群體的統(tǒng)計信息中。
[0003] 在流式細胞儀中，多光束、多波長激發(fā)通常被用于增加熒光團的可用數(shù)量，這些熒 光團可用作光學(xué)報告器。此增加的譜空間允許各個目標的更大程度的測定多路復(fù)用。
[0004] 多光束流式細胞儀可以幾個不同的方式來實現(xiàn)。最簡單的是沿著相同的光軸共同 定位光束。在此情形中，多路復(fù)用受由共同定位的光束的波長所激發(fā)的熒光團的譜重疊限 制。在大多數(shù)系統(tǒng)中，各光束以在光束之間具有小距離的堆疊的方式被遞送至流動池。這允 許每一激光或其它類型的光的空間上分隔的詢問區(qū)域。在這些系統(tǒng)中，選擇空間分隔的大 小以減少鄰近的激光之間的串擾而最小化歸因于流體系統(tǒng)的波動的粒子位置的不確定性。 隨著空間分隔增加，串擾減少，但粒子位置的不確定性增加。
[0005] 歸因于要求高的粒子分析速率和高的照明強度的系統(tǒng)需求，在目標處期望小的激 光光斑尺寸。在大多數(shù)系統(tǒng)中，需要會聚束以在目標上實現(xiàn)此種級別的聚焦。會聚束典型 地是通過擴展激光（例如，準直的或部分準直的）并接著使其傳播通過一聚焦透鏡而產(chǎn)生 的。對于具有多個激光的系統(tǒng)，準直的光束可被堆疊有幾百微米的位移以產(chǎn)生此量級的最 終的光斑分隔。如圖1中所見，準直的光束接著穿過單個聚焦透鏡并且接著傳播至粒子經(jīng) 過的詢問區(qū)域。
[0006] 單個透鏡方法已證明有效并且?guī)资陙硪恢笔侵е?。它的缺點是聚焦透鏡被同時 地耦合至系統(tǒng)中的所有的光束。單個聚焦透鏡的調(diào)節(jié)或執(zhí)行其它透鏡操縱以改善一個光束 的聚焦劣化了鄰近的光束的聚焦。這樣的系統(tǒng)可產(chǎn)生較低質(zhì)量的數(shù)據(jù)，使校準焦點中更多 的努力成為必要并且還使得光源（例如，激光器）的可互換性極其困難。
[0007] 如本文中所呈現(xiàn)的，這些缺點的解決方案是一種系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，可使會聚光束 代替準直光束傳播通過光具組而沒有引入像差。參見圖2。這樣的系統(tǒng)將允許每一激光束 的調(diào)節(jié)而不干擾鄰近的激光束的光路并且允許改進的數(shù)據(jù)和結(jié)果。 【實用新型內(nèi)容】
[0008] 在一個方面，公開了用于流式細胞儀的光學(xué)系統(tǒng)。此光學(xué)系統(tǒng)可包括包含粒子詢 問區(qū)域的流動池。此光學(xué)系統(tǒng)可包括包含產(chǎn)生光束的光源和被配置成將此光束轉(zhuǎn)換成會聚 光束的會聚元件的至少兩個光學(xué)子單元。
[0009] 在一個方面，公開了在流式細胞儀中組合光束的方法。此方法可包括提供至少兩 個光束。此方法可包括以每一會聚元件一個光束的比率使光束中的每一個穿過會聚元件， 其中離開會聚元件的光束是會聚光束。此方法可包括使這些會聚光束中的至少一個穿過至 少一個二向色元件。此方法可包括一旦進入流動池內(nèi)的詢問區(qū)域則在空間上將這些會聚光 束彼此分隔開。
[0010] 在一個方面，公開了流式細胞儀光學(xué)對準方法。此方法可包括產(chǎn)生至少兩個會聚 光束，其中會聚光束中的每一個是通過使由光源所產(chǎn)生的光束穿過會聚元件而產(chǎn)生的，其 中光源和會聚元件被附著于光學(xué)-機械底座。此方法可包括使會聚光束中的至少一個穿過 二向色元件。此方法可包括使會聚光束中的每一個以一組空間上不同的第一位置穿過流動 池。此方法可包括調(diào)節(jié)光學(xué)-機械底座中的至少一個以重新定位至少一個光源和至少一個 會聚元件。此方法可包括使會聚光束中的每一個以一組空間上不同的第二位置穿過流動 池。
【附圖說明】
[0011] 為了更完整地理解本文公開的原理及其優(yōu)點，現(xiàn)在結(jié)合附圖參考以下描述，在附 圖中：
[0012] 圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于流式細胞儀的光學(xué)系統(tǒng)的圖示。
[0013] 圖2是根據(jù)各實施例中的一個的用于流式細胞儀的光學(xué)系統(tǒng)的圖示。
[0014] 圖3是根據(jù)各實施例中的一個的用于流式細胞儀的光學(xué)系統(tǒng)的一部分的特寫圖 的圖示。
[0015] 圖4示出了根據(jù)各實施例中的一個的流程圖。
[0016] 圖5A是根據(jù)利用準直光束的現(xiàn)有技術(shù)的用于流式細胞儀的光學(xué)系統(tǒng)的圖示。
[0017] 圖5B是根據(jù)利用會聚光束的各實施例中的一個的用于流式細胞儀的光學(xué)系統(tǒng)的 圖示。
[0018] 圖6A-6D示出了根據(jù)各實施例的當穿過45度角的平板二向色組時，平頂、會聚激 光束分布變化。
[0019] 圖7A-7C示出了根據(jù)各實施例的當穿過立方體形狀的二向色時，平頂、會聚激光 束分布變化。
[0020] 圖8A-8C不出了根據(jù)各實施例的不同的激光束分布。
[0021] 圖9A-9D不出了根據(jù)各實施例的不同的激光束分布。
[0022] 圖10A-10C示出了根據(jù)各實施例的不同的強度和變化系數(shù)。
[0023] 盡管本教導(dǎo)是結(jié)合各實施例描述的，然而本教導(dǎo)不旨在限于這些實施例。相反，本 教導(dǎo)涵蓋各種替換、修改和等價物，如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的。
[0024] 此外，在描述各實施例時，本說明書可能已將方法和/或過程作為特定步驟序列 來呈現(xiàn)。然而，就該方法或過程不依靠此處所闡述的步驟的特性次序而言，該方法或過程不 應(yīng)被限于所述特定步驟序列。如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解的，其他步驟序列是可能 的。因此，本說明書中所闡述的步驟的特定次序應(yīng)被解釋為對權(quán)利要求的限制。另外，涉及 該方法和/或過程的權(quán)利要求不應(yīng)限于以所述次序執(zhí)行該方法或過程的步驟，并且本領(lǐng)域 的技術(shù)人員可以容易地理解，序列可以變化并且仍然保持在各實施例的精神和范圍內(nèi)。
[0025] 為了本公開可更容易地被理解，首先定義某些術(shù)語。附加的定義貫穿詳細的描述 進行闡明。
【具體實施方式】
[0026] 在包括展示1的附帶的說明和圖形中描述了用于流式細胞儀中的光學(xué)系統(tǒng)的系 統(tǒng)、方法和裝置的實施例。在圖中，闡述了許多具體細節(jié)以提供對特定實施例的透徹理解。 熟練的技術(shù)人員將能夠理解本文中所描述的光學(xué)系統(tǒng)可被用在利用光具組的各種儀器中， 包括但不限于流式細胞儀。此外，熟練的技術(shù)人員將理解某些實施例可在沒有這些具體細 節(jié)的情況下實施。而且，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易領(lǐng)會，方法被呈現(xiàn)和執(zhí)行的具體順序是解說性 的，并且構(gòu)想其順序可以改變并且仍在特定實施例的精神和范圍內(nèi)。
[0027] 盡管本教導(dǎo)是結(jié)合各實施例描述的，然而本教導(dǎo)不旨在限于這些實施例。相反，本 教導(dǎo)涵蓋各種替換、修改和等價物，如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的。
[0028] 此外，在描述各實施例時，本說明書可能已將方法和/或過程作為特定步驟序列 來呈現(xiàn)。然而，就該方法或過程不依靠此處所闡述的步驟的特性次序而言，該方法或過程不 應(yīng)被限于所述特定步驟序列。如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解的，其他步驟序列是可能 的。因此，本說明書中所闡述的步驟的特定次序應(yīng)被解釋為對權(quán)利要求的限制。另外，涉及 該方法和/或過程的權(quán)利要求不應(yīng)限于以所述次序執(zhí)行該方法或過程的步驟，并且本領(lǐng)域 的技術(shù)人員可以容易地理解，序列可以變化并且仍然保持在各實施例的精神和范圍內(nèi)。
[0029] 為了本公開可更容易地被理解，首先定義某些術(shù)語。附加的定義貫穿詳細的描述 進行闡明。
[0030] 如本文中所使用的，"約"意味著加或減20%，更優(yōu)選地加或減10%，甚至更優(yōu)選地 加或減5 %，最優(yōu)選地加或減2 %。
[0031] 如本文中所使用的，"二向色"意味著波長選擇性反射元件。
[0032] 如本文中所使用的，"流動池"意味著具有從矩形、正方形、橢圓、扁圓、圓形、八邊 形、七邊形、六邊形、五邊形和三角形中選擇的內(nèi)部形狀的