CN110865054A - 一种颗粒分选设备及颗粒分选方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种颗粒分选设备及颗粒分选方法。该颗粒分选设备包括：光源模块、液流模块、光学探测模块、成像模块和分选模块，其中，所述光源模块用于产生探测光，并将所述探测光照射到所述液流模块中流动的待测颗粒上；所述光学探测模块，用于探测所述待测颗粒被探测光照射后产生的散射光和荧光；所述成像模块，用于对所述待测颗粒进行成像探测；所述分选模块用于根据所述光学探测模块的探测结果和/或所述成像模块的成像结果对所述待测颗粒进行分选。本发明提高了颗粒分选准确率。

Description

一种颗粒分选设备及颗粒分选方法

技术领域

本发明涉及颗粒分析分选技术，尤其涉及一种颗粒分选设备及颗粒分选方法。

背景技术

流式细胞仪属于典型的颗粒分选设备，该设备依赖于液体流动流中的细胞或其他颗粒的流动确定所研究的颗粒的一个或多个特征。例如，将包含细胞的液体样品以快速移动的液体流通过流式细胞仪，使得每个细胞连续地并且一次一个通过感测区域，当每个细胞通过感测区域时，如果探测光束指向感测区域，则细胞在穿过其中时散射该光线。此外，探测光束的激发能量可以激发标记细胞发出荧光，通过检测该荧光可以识别特定标记的细胞。

流式细胞设备通过获取荧光和散射光能量判断细胞成分，再根据细胞成分数据分选细胞，然而现有的流式细胞设备无法获取分选细胞的细胞形貌，需要根据分选出的细胞在荧光显微镜上观察获得，因此费时费力，且无法获得大样本的统计数据容易造成误选。

发明内容

本发明提供一种颗粒分选设备及颗粒分选方法，以提高颗粒分选准确率。

一方面，本发明实施例提供了一种颗粒分选设备，该设备包括：

光源模块、液流模块、光学探测模块、成像模块和分选模块，其中，

所述光源模块用于产生探测光，并将所述探测光照射到所述液流模块中流动的待测颗粒上；

所述光学探测模块，用于对所述待测颗粒被所述探测光照射后产生的散射光信号和荧光信号进行光信号探测；

所述成像模块，用于对所述待测颗粒进行成像探测；

所述分选模块用于根据所述光学探测模块的光信号探测结果和/或所述成像模块的成像探测结果对所述待测颗粒进行分选。

可选的，该设备还包括：

同步控制模块，用于使所述成像模块获取的成像探测信息与所述光学探测模块获得的光信号探测信息实现同步。

可选的，所述同步控制模块包括流速测量单元和同步调节单元，所述流速测量单元用于测量所述待测颗粒的流动速度；

所述同步调节单元用于根据所述流动速度调节所述成像模块的成像速度。

可选的，所述流速测量单元包括流速测量光路子单元、流速测量探测子单元和流速测量计算子单元；

流速测量光路子单元用于获取所述待测颗粒上产生的散射光或荧光，并引导散射光或荧光进入流速测量探测子单元；

流速测量探测子单元用于探测散射光或荧光的能量；

流速测量计算子单元用于根据流速测量探测子单元探测的散射光或荧光的能量的持续时间以及所述待测颗粒的尺寸计算所述待测颗粒的流动速度。

可选的，该设备还包括：

分选调节模块，用于调节所述待测颗粒的流动速度，并根据所述流动速度切换所述分选设备对所述待测颗粒进行探测和分析的手段。

可选的，所述成像模块包括第一光学单元和成像单元；

所述第一光学单元用于形成光学成像光路；

所述成像单元用于对所述待测颗粒进行散射光成像或荧光成像。

可选的，所述成像单元可以对所述散射光信号或荧光信号进行能量放大。

可选的，所述成像单元为时间延时积分(TDI)相机。

可选的，该设备还包括：

补充照明模块，用于增强所述探测光的光强。

可选的，所述补充照明模块包括照明光纤。

可选的，所述光学探测模块包括荧光探测单元和散射光探测单元；

所述散射光探测单元包括前向探测子单元；

所述前向探测子单元用于接收与所述探测光平行的散射光。

可选的，所述成像模块的光轴与所述前向探测子单元的光轴之间的夹角的取值范围为30-130度。

可选的，所述成像模块的光轴与所述前向探测子单元的光轴之间的夹角为90度。

可选的，所述光学探测模块包括第二光学单元和探测单元；

所述第二光学单元用于将所述待测颗粒被所述探测光照射后产生的散射光和荧光引入所述探测单元。

可选的，所述第二光学单元为引导光纤。

另一方面，本发明实施例还提供了一种颗粒分选方法，该方法包括：

对待测颗粒被探测光照射后产生的散射光信号和荧光信号进行光信号探测，并对所述待测颗粒进行成像探测；

根据光信号探测结果和/或成像探测结果对所述待测颗粒进行分选。

可选的，该方法还包括：

调节所述待测颗粒的流动速度，并根据所述流动速度切换对所述待测颗粒进行探测和分析的手段。

可选的，调节所述待测颗粒的流动速度，并根据所述流动速度实时切换对所述待测颗粒进行探测和分析的手段，包括：

调节所述待测颗粒的流动速度小于预设阈值，根据所述光信号探测的结果和所述成像探测结果对所述待测颗粒进行分选。

可选的，调节所述待测颗粒的流动速度，并根据所述流动速度实时切换对所述待测颗粒的探测分析手段，包括：

调节所述待测颗粒的流动速度大于预设阈值，根据所述光信号探测的结果对所述待测颗粒进行分选。

可选的，对所述待测颗粒进行成像探测，包括：

获取所述待测颗粒的散射光图像，或者，获取所述待测颗粒的荧光图像。

本发明实施例通过设置成像模块，使得分选设备可以实时获取高速移动的待测颗粒的图像，从而实时获取细胞等颗粒的微观形貌，同时结合散射光探测和荧光探测方式获取细胞等颗粒的荧光特征和结构特征，提高了待测颗粒的分析效率，从而提高了颗粒分选效率和分选准确率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种颗粒分选设备的示意图；

图2是本发明实施例提供的又一种颗粒分选设备的示意图；

图3是本发明实施例提供的又一种颗粒分选设备的示意图；

图4是本发明实施例提供的又一种颗粒分选设备的示意图；

图5是本发明实施提供的一种流速测量单元的示意图；

图6是本发明实施例提供的又一种颗粒分选设备的示意图；

图7是本发明实施例提供的又一种颗粒分选设备的示意图；

图8是本发明实施例提供的又一种颗粒分选设备的示意图；

图9是本发明实施例提供的又一种颗粒分选设备的示意图；

图10是本发明实施例提供的一种颗粒分选方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

本实施例提供了一种颗粒分选设备，图1是本发明实施例提供的一种颗粒分选设备的示意图，参考图1，该设备包括：

光源模块10、液流模块20、光学探测模块30、成像模块40和分选模块50，其中，

光源模块10用于产生探测光，并将探测光照射到液流模块20中流动的待测颗粒21上；

光学探测模块30，用于对待测颗粒21被探测光照射后产生的散射光信号和荧光信号进行光信号探测；

成像模块40，用于对待测颗粒21进行成像探测；

分选模块50用于根据光学探测模块30的光信号探测结果和/或成像模块40的成像探测结果对待测颗粒21进行分选。

其中，该探测光可以为卤素光或激光等，同一光源模块10可以产生至少一种波长的探测光，示例性的，光源模块10还可以同时产生多种波长的激光，如分别为488nm、355nm、640nm等的激光。待测颗粒21可以是细胞，细菌等微小物质。光源模块10产生的探测光照射到高速流动的待测颗粒21上，待测颗粒21被液流模块20聚集在狭窄的区域内，每次仅有一个颗粒经过探测光照射区，待测颗粒21被探测光照射后，产生散射光和荧光，散射光和荧光被光学探测模块30接收。成像模块40用于实时获取流动的待测颗粒21的图像；其中，成像模块40可以获取待测颗粒21的荧光像，也可以获取待测颗粒21的散射光像。

另外，分选模块50可以包括分选板和接受器，待测颗粒21流出液流室后分选模块50可以根据探测结果对待测颗粒21充电，充电后的待测颗粒21在通过施加不同的电压的分选板时，产生不同的位移偏转，而送入不同的接受器中，实现对待测颗粒21的分选。需要说明的是，分选模块50还可以通过其他方式对待测颗粒21的检测结果进行分析和分选，本实施例并不做具体限定。

本实施例通过设置成像模块，使得分选设备可以实时获取高速移动的待测颗粒的图像，从而实时获取细胞等颗粒的微观形貌，增加了颗粒探测手段，同时可以结合光学探测方式获取细胞等颗粒的荧光特征和结构特征，提高待测颗粒的分析效率和准确率，从而提高颗粒分选效率和分选准确率，相较于传统的探测方式分析分选效率可提高5倍以上。

图2是本发明实施例提供的又一种颗粒分选设备的示意图，可选的，参考图2，分选设备还包括：

同步控制模块60，用于使成像模块40获取的成像探测信息与光学探测模块30获得的光信号探测信息实现同步。

具体的，同步控制模块60控制成像模块40与光学探测模块30每次对同一待测颗粒21进行成像探测和光信号探测，实现光信号探测和成像探测同步进行，降低后续进行待测颗粒21分析的复杂度，提高颗粒分析分选效率。

图3是本发明实施例提供的又一种颗粒分选设备的示意图，可选的，参考图3，同步控制模块60包括流速测量单元61和同步调节单元62，流速测量单元61用于测量待测颗粒21的流动速度；

同步调节单元62用于根据流动速度调节成像模块40的成像速度。

具体的，成像模块40可以对待测颗粒21内部或表面被荧光素标记过的物质进行荧光成像，也可以对待测颗粒21被探测光照射的区域进行散射光成像。另外，成像模块40可以一次获取待测颗粒21的多张图像，示例性的可以分别获取待测颗粒21的三维图像，以及内部不同层面的二维图像等，该三维图像和二维图像均可以为荧光图像或散射光图像。同步调节单元62可以根据待测颗粒21的流动速度调节成像模块40的成像速度，使得成像模块40每次获得的多张图像为同一待测颗粒21的图像。同步控制单元62也可以调节光学探测模块30的探测速度，使得光学探测模块30的探测速度与成像模块40的成像速度同步，实现成像探测与光信号探测的同步。

示例性的，同步调节单元62可以控制成像模块40的成像刷新频率等于待测颗粒21在液流模块20的更新频率，并控制光学探测模块30的探测刷新频率等于待测颗粒21在液流模块20的更新频率。具体的，待测颗粒21在液流模块20的更新频率与待测颗粒21的流速相关，即单位时间内流过探测光照射区的待测颗粒21的个数，同步调节单元62可以根据待测颗粒21的流速调整成像模块40的刷新频率，使得成像模块40和光学探测模块30的刷新频率均等于待测颗粒在液流模块20的更新频率，从而保证成像模块40每次拍摄的多张图像为同一待测颗粒21的图像，光学探测模块30每次探测的为同一待测颗粒21的光信号，且成像模块40与光学探测模块30探测的亦为同一待测颗粒21，降低后续进行待测颗粒21分析的复杂度，进一步提高分析分选效率。

具体的，可以将液流模块20的待测颗粒21替换为已知的粒子，即该粒子的结构、标记信息以及尺寸等均已知，当该粒子流过液流模块20的探测光照射区时，产生荧光和散射光，可以通过流速测量单元61探测该散射光或荧光，得到散射光或荧光的维持时间，结合粒子尺寸以及具体结构等信息，可以得到粒子的流动速度。

需要说明的是，可以将光学探测模块30复用为流速测量单元61来测量待测颗粒21的流速，也可以额外设置流速测量单元61来测量待测颗粒21的流速。

图4是本发明实施例提供的又一种颗粒分选设备的示意图，可选的，参考图4，流速测量单元包括流速测量光路子单元611和流速测量探测子单元612。其中，流速测量光路子单元611用于获取待测颗粒21上产生的散射光或荧光，并引导散射光或荧光进入流速测量探测子单元612，流速测量探测子单元612用于探测该散射光或荧光的能量，流速测量计算子单元613用于根据流速测量探测子单元612探测的散射光或荧光的能量的持续时间以及待测颗粒21的尺寸计算待测颗粒21的流动速度。流速测量光路子单元611可以采用光纤，也可以采用光学透镜，也可以采用光纤和光学透镜相结合的方式。下面以流速测量光路子单元611采用光学透镜为例对流速测量单元进行说明。

图5是本发明实施例提供的一种流速测量单元的示意图，示例性的，参考图5，流速测量光路子单元611包括沿光路依次设置的第一镜头6111、第一分光片6112、第二镜头6113和分光元件6114；

其中，第一镜头6111用于获取由待测颗粒21出射的光线，第一分光片6112、第二镜头6113和分光元件6114用于对由待测颗粒21出射的光线进行分光，使流速测量探测子单元612对分出的光线进行探测，示例性的，分光元件6114可以为光栅。具体的，在测量流速时，可以将液流模块的待测颗粒21替换为已知的粒子，当该粒子流过液流模块的探测光照射区时，产生荧光和散射光，第一镜头6111获取该荧光和散射光，第一分光片6112、第二镜头6113和分光元件6114分出部分光线，流速测量探测子单元612对该光线进行探测，得到该光线的维持时间，流速测量计算子单元613根据该维持时间并结合粒子尺寸和具体结构等信息，可以计算得到粒子的流动速度。示例性的，该已知粒子可以为荧光微球，相应的，第一分光片6112、第二镜头6113和分光元件6114可以将部分荧光微球产出的荧光分光到流速测量探测子单元612，流速测量计算子单元613根据流速测量探测子单元612探测到该荧光的持续时间和荧光微球的结构与尺寸，可以得到流动速度。

需要说明的是，图4和图5中仅示例性示出流速测量计算子单元613，该流速测量计算子单元613可以通过硬件实现也可以通过软件实现，本实施例并不做具体限定。

另外，参考图5，第一分光片6112还可以分出部分光入射到成像模块40，成像模块40对已知粒子成像，可以根据成像结果判定成像模块40的成像速度与流速是否匹配。

可选的，参考图4，该分选设备还包括：

分选调节模块70，用于调节待测颗粒21的流动速度，并根据所述流动速度切换分选设备对待测颗粒21进行探测和分析的手段；

具体的，成像模块40可以获取待测颗粒21的三维形貌图，二维剖面形貌图和三维荧光建构图，光学探测模块30可以获取待测颗粒21的二维荧光信号图和二维散射光信号图。当待测颗粒21的流速小于预设阈值时，此时，三维形貌、二维剖面形貌和三维荧光建构图比较清晰，能够真实的反馈细胞等微粒的真实物理形貌，直观的体现细胞的状态和特征，可以采用成像探测与光信号探测相结合的方式对待测颗粒21进行分选，可以获得较高的分析分选效率以及较高的准确率。当待测颗粒21的流速大于预设阈值时，二维荧光信号和二维散射光信号将能够快速的获取细胞等微粒的荧光特性和颗粒大小等特征，可以采用光信号探测的方式对待测颗粒21进行分析分选，便于高速的分析和分选。具体的，分选调节模块70可以根据待测颗粒21的参数以及分选要求等调节待测颗粒21的流速，并当调节待测颗粒21的流速大于预设阈值时，控制分选模块50根据光学探测模块30的光信号探测结果对待测颗粒21进行分选，当调节待测颗粒21的流速小于预设阈值时，控制分选模块50根据光学探测模块30的光信号探测结果以及成像模块40的成像探测结果对待测颗粒进行分析，通过对上述两种模式的自由切换，确保分选准确性和分析效率。其中，预设阈值的具体数值本实施例并不做具体限定，可以根据成像模块40具体参数进行设定，示例性的可以为1m/s。

可选的，参考图4，成像模块40包括第一光学单元41和成像单元42；

第一光学单元41用于形成光学成像光路；

成像单元42用于对待测颗粒21进行散射光成像或荧光成像。

具体的，第一光学单元41获取由待测颗粒21出射的散射光或荧光，并将散射光和荧光引导进入成像单元42成像。第一光学单元41可以采用光纤，也可以采用光学透镜，也可以采用光纤和光学透镜相结合的方式。下面以第一光学单元41采用光学透镜为例对第一光学单元41进行说明。

图6是本发明实施例提供的又一种颗粒分选设备的示意图，可选的，参考图6，第一光学单元41包括滤光片411和成像镜头412。滤光片411用于滤除荧光，使待测颗粒21散射的光线通过，从而使成像单元42获取待测颗粒21的散射光像，或者，滤光片411用于滤除散射光线，使待荧光通过，从而使成像单元42获取待测颗粒21的荧光像。其中，可以将滤光片411设置于成像镜头412临近成像单元42的一侧，也可以设置于成像镜头412远离成像单元42的一侧。

可选的，成像单元42可以对散射光信号或荧光信号进行能量放大。

具体的，成像单元42通过对散射光信号和荧光信号进行能量放大，从而可以获取到待测颗粒21清晰的散射光图像或荧光图像，使得对待测颗粒21的分选准确率和效率更高。

可选的，成像单元42为时间延时积分相机(下简称TDI相机)。

具体的，通过TDI相机获取高速移动的待测颗粒21的图像时需要控制TDI相机的级数方向与待测颗粒21的流动方向相同，从而保证TDI相机每次拍摄的图像为同一待测颗粒的图像，降低后续进行待测颗粒21分析的复杂度，进一步提高分析分选效率。可以通过调节TDI相机的焦面等参数可以获取待测颗粒21表面或内部多个层面的像，也可以通过调节TDI相机的参数获取待测颗粒21的三维图像或二维图像。示例性的，若待测颗粒21为细胞，则通过调节TDI相机的参数可以获取细胞的细胞核图像或细胞的表面图像。

可选的，参考图5和图6，该分选设备还包括：

补充照明模块80，用于增强探测光的光强。

具体的，通过增加补充照明模块80来增加探测光的光强，可有效增强待测颗粒21的散射光信号和荧光信号的强度，从而可以提高光学探测模块30的光信号探测精度和成像模块40的成像精度，特别是成像模块40的成像精度，进而提高待测颗粒21的分选准确率。

可选的，参考图5，补充照明模块80的出光方向可以与第一镜头6111的光轴在同一直线上，补充照明模块80直接照射液流室的待测颗粒21，待测颗粒21上产生的光直接进入第一镜头6111，这样设置使得流速测量探测子单元612接收的光线光强更大，增大探测效率，从而提高流速测量的准确。

可选的，补充照明模块80包括照明光纤。具体的，通过采用照明光纤可有效节约分选设备的内部空间，提高光信号产生效率。

图7是本发明实施例提供的又一种颗粒分选设备的示意图(图7中未示出同步控制模块)，可选的，参考图6和图7，光学探测模块30包括荧光探测单元31和散射光探测单元32；

散射光探测单元32包括前向探测子单元321；前向探测子单元321用于接收与探测光平行的散射光。

其中，前向探测子单元321用于获取待测颗粒21的大小等信息，散射光探测单元32还可以包括侧向探测子单元322，用于获取待测颗粒21的内部成分和颗粒复杂度等信息。

可选的，参考图7，成像模块40的光轴与荧光探测单元31的光轴在同一平面内。

这样设置，当成像模块40获取待测颗粒21的荧光图像时，可以与荧光探测单元31同时获取待测颗粒21同一位置产生的荧光，便于对待测颗粒21的分析，提高分析分选效率。

可选的，参考图7，成像模块40的光轴与前向探测子单元321的光轴之间的夹角α的取值范围为30-130度。这样设置，使得成像模块40的荧光接收效率较高，并且分选设备内的空间布局较优。

可选的，成像模块40的光轴与前向探测子单元321的光轴之间的夹角α为90度。这样设置，使得成像模块40的荧光接收效率最高，并且分选设备内的空间布局更优。

图7从光信号的角度将光学探测模块30划分为荧光探测单元31和散射光探测单元32，图8是本发明实施例提供的又一种颗粒分选设备的示意图，可选的，参考图7和图8，从另一角度划分，光学探测模块30可以包括第二光学单元33和探测单元34；

其中，第二光学单元33用于将待测颗粒21被探测光照射后产生的散射光和荧光引入探测单元34。

可选的，第二光学单元33为引导光纤。具体的，第二光学单元33采用引导光纤可有效降低分选设备的体积，且提高光信号传输效率，从而提高信号探测精度，提高分选准确率。

另外，第二光学单元33还可以采用光学透镜或采用光学透镜与光纤结合。散射光探测单元32和荧光探测单元31均可以包含相应的第二光学单元33和探测单元34。

图9是本发明实施例提供的又一种颗粒分选设备的示意图(图9中并未示出同步控制模块)，可选的，参考图9，前向探测子单元321包括第三镜头3211和第一探测器3212，第三镜头3211沿光路设置于第一探测器3212临近液流模块20的一侧；其中，第三镜头3211用于将与探测光平行的散射光会聚到第一探测器3212，第一探测器3212探测该散射光的强度。

侧向探测子单元322包括第二分光片3221和第二探测器3222，第二分光片3221沿光路设置于第二探测器3222临近液流模块20的一侧。由于与探测光垂直的散射光和待测颗粒21激发产生的荧光具有交叠部分，因此采用第二分光片3221将荧光与散射光分开，散射光进入第二探测器3222，第二探测器3222探测该散射光的强度。

荧光探测单元31包括至少一个第三探测器311，第三探测器311用于接收由第二分光片3221分出的荧光。具体的，由于待测颗粒21可能被标记了多种信息，探测光照射待测颗粒21时会激发出多种不同波长的荧光，每一个第三探测器311用于接收一种波长的荧光。

可选的，参考图9，光源模块10包括激光器11和第三光学单元12，第三光学单元12沿光路设置于激光器11临近液流模块20的一侧。

具体的，激光器11用于产生至少一种波长的入射激光，第三光线单元12对激光器11产生的入射激光进行整形，并将入射激光投射到液流模块20中流动的待测颗粒21上。可选的，第三光学单元12可以采用光学镜头，也可以采用光纤，或者采用光纤和光学镜头结合的方式，本实施例并不做具体限定。

本实施例还提供了一种颗粒分选方法，图10是本发明实施例提供的一种颗粒分选方法的流程图，参考图10，该颗粒分选方法包括：

步骤210：对待测颗粒被探测光照射后产生的散射光信号和荧光信号进行光信号探测，并对待测颗粒进行成像探测。

步骤220：根据光信号探测结果和/或成像探测结果对待测颗粒进行分选。

本实施例通过对待测颗粒被探测光照射后产生的散射光信号和荧光信号进行光信号探测，并对待测颗粒进行成像探测，并根据光信号探测结果和/或成像探测结果对待测颗粒进行分选，成像探测方式可以实时获取高速移动的待测颗粒的图像，从而实时获取细胞等颗粒的微观形貌，增加了颗粒探测手段，同时可以结合光学探测方式获取细胞等颗粒的荧光特征和结构特征，提高了待测颗粒的分析效率和准确率，从而提高了颗粒分选效率和分选准确率，相较于传统的探测方式分析分选效率可提高5倍以上。

可选的，该方法还包括：

调节待测颗粒的流动速度，并根据流动速度切换对待测颗粒进行探测和分析手段，包括：

调节待测颗粒的流动速度小于预设阈值，根据所述光信号探测的结果和所述成像探测结果对所述待测颗粒进行分选；

调节待测颗粒的流动速度大于预设阈值，根据所述光信号探测的结果对所述待测颗粒进行分选。

具体的，可以通过成像探测获取待测颗粒的三维形貌图，二维剖面形貌图和三维荧光建构图，光信号探测可以获取待测颗粒的二维荧光信号和二维散射光信号图。当待测颗粒的流速小于预设阈值时，此时，三维形貌，二维剖面形貌和三维荧光建构图比较清晰，能够真实的反馈细胞等微粒的真实物理形貌，直观的体现细胞的状态和特征，可以采用成像探测与光信号探测相结合的方式对待测颗粒进行分选，可以获得较高的分析分选效率以及较高的准确率。当待测颗粒的流速大于预设阈值时，二维荧光信号图和二维散射光维脉冲信号将能够快速的获取细胞等微粒的荧光特性和颗粒大小等特征，可以采用光信号探测的方式对待测颗粒进行分析分选，便于高速的分析和分选，通过对上述两种模式的自由切换，可以确保分选准确性和分析效率。其中，预设阈值的具体数值本实施例并不做具体限定，示例性的可以为1m/s。

可选的，对待测颗粒进行成像探测，包括：

获取待测颗粒的散射光图像，或者，获取待测颗粒的荧光图像。

本实施例提供的颗粒分选方法与本发明任意实施例提供的颗粒分选设备属于同一发明构思，具有相应的有益效果，未在本实施例详尽的技术细节详见本发明任意实施例提供的颗粒分选设备。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (20)

1.一种颗粒分选设备，其特征在于，包括：

光源模块、液流模块、光学探测模块、成像模块和分选模块，其中，

所述光源模块用于产生探测光，并将所述探测光照射到所述液流模块中流动的待测颗粒上；

所述光学探测模块，用于对所述待测颗粒被所述探测光照射后产生的散射光信号和荧光信号进行光信号探测；

所述成像模块，用于对所述待测颗粒进行成像探测；

所述分选模块用于根据所述光学探测模块的光信号探测结果和/或所述成像模块的成像探测结果对所述待测颗粒进行分选。

2.根据权利要求1所述的分选设备，其特征在于，还包括：

同步控制模块，用于使所述成像模块获取的成像探测信息与所述光学探测模块获得的光信号探测信息实现同步。

3.根据权利要求2所述的分选设备，其特征在于：

所述同步控制模块包括流速测量单元和同步调节单元，所述流速测量单元用于测量所述待测颗粒的流动速度；

所述同步调节单元用于根据所述流动速度调节所述成像模块的成像速度。

4.根据权利要求3所述的分选设备，其特征在于：

所述流速测量单元包括流速测量光路子单元、流速测量探测子单元和流速测量计算子单元；

所述流速测量光路子单元用于获取所述待测颗粒上产生的散射光或荧光，并引导散射光或荧光进入流速测量探测子单元；

所述流速测量探测子单元用于探测散射光或荧光的能量；

所述流速测量计算子单元用于根据所述流速测量探测子单元探测的散射光或荧光的能量的持续时间以及所述待测颗粒的尺寸计算所述待测颗粒的流动速度。

5.根据权利要求1所述的分选设备，其特征在于，还包括：

分选调节模块，用于调节所述待测颗粒的流动速度，并根据所述流动速度切换所述分选设备对所述待测颗粒进行探测和分析的手段。

6.根据权利要求1-5任一项所述的分选设备，其特征在于：

所述成像模块包括第一光学单元和成像单元；

所述第一光学单元用于形成光学成像光路；

所述成像单元用于对所述待测颗粒进行散射光成像或荧光成像。

7.根据权利要求6所述的分选设备，其特征在于：

所述成像单元可以对所述散射光信号或荧光信号进行能量放大。

8.根据权利要求7所述的分选设备，其特征在于：

所述成像单元为时间延时积分(TDI)相机。

9.根据权利要求1-5任一项所述的分选设备，其特征在于，还包括：

补充照明模块，用于增强所述探测光的光强。

10.根据权利要求9所述的分选设备，其特征在于，所述补充照明模块包括照明光纤。

11.根据权利要求1-5任一项所述的分选设备，其特征在于：

所述光学探测模块包括荧光探测单元和散射光探测单元；

所述散射光探测单元包括前向探测子单元；

所述前向探测子单元用于接收与所述探测光平行的散射光。

12.根据权利要求11所述的分选设备，其特征在于：

所述成像模块的光轴与所述前向探测子单元的光轴之间的夹角的取值范围为30-130度。

13.根据权利要求12所述的分选设备，其特征在于：

所述成像模块的光轴与所述前向探测子单元的光轴之间的夹角为90度。

14.根据权利要求1-5任一项所述的分选设备，其特征在于：

所述光学探测模块包括第二光学单元和探测单元；

所述第二光学单元用于将所述待测颗粒被所述探测光照射后产生的散射光和荧光引入所述探测单元。

15.根据权利要求14所述的分选设备，其特征在于：

所述第二光学单元为引导光纤。

16.一种颗粒分选方法，其特征在于，包括：

对待测颗粒被探测光照射后产生的散射光信号和荧光信号进行光信号探测，并对所述待测颗粒进行成像探测；

根据光信号探测结果和/或成像探测结果对所述待测颗粒进行分选。

17.根据权利要求16所述的分选方法，其特征在于，还包括：

调节所述待测颗粒的流动速度，并根据所述流动速度切换对所述待测颗粒进行探测和分析的手段。

18.根据权利要求17所述的分选方法，其特征在于，调节所述待测颗粒的流动速度，并根据所述流动速度切换对所述待测颗粒进行探测和分析的手段，包括：

调节所述待测颗粒的流动速度小于预设阈值，根据所述光信号探测的结果和所述成像探测结果对所述待测颗粒进行分选。

19.根据权利要求17所述的分选方法，其特征在于，调节所述待测颗粒的流动速度，并根据所述流动速度实时切换对所述待测颗粒进行探测和分析的手段，包括：

调节所述待测颗粒的流动速度大于预设阈值，根据所述光信号探测的结果对所述待测颗粒进行分选。

20.根据权利要求16所述的分选方法，其特征在于，对所述待测颗粒进行成像探测，包括：

获取所述待测颗粒的散射光图像，或者，获取所述待测颗粒的荧光图像。

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