CN112255206A - 分光检测单元、粒子检测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及粒子检测技术领域，具体涉及一种分光检测单元、粒子检测装置及方法。其中，分光检测单元包括：半反半透件；第一滤光片，设置在所述半反半透件的反射光路上，以得到第一波长范围的检测光；第二滤光片，设置在所述半反半透件的透射光路上，以得到第二波长范围的检测光。本发明提供的所述分光检测单元将对应于所述不同粒子的检测光分开，以同时进行检测，避免由于时间差导致分别检测的粒子运动轨迹匹配的准确性较低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及粒子检测技术领域，具体涉及一种分光检测单元、粒子检测装置及方法。
背景技术
粒子检测是工业和生物学领域普遍存在的要求，此类检测中最重要的是粒径和浓度的测量。目前已有的检测方法包括电子显微镜、微流成像(MFI)、动态光散射(DLS)、可调电阻脉冲传感(TRPS)以及纳米颗粒跟踪技术(NTA)等方法。电子显微镜可精确测量粒径，但无法对溶液中的粒子进行浓度和大小分布的检测；微流成像的检测极限为300nm，很难应用于外泌体、病毒等颗粒的检测；动态光散射是通过测量颗粒散射强度的动态变化来反演颗粒尺寸，但其测量的是散射集合量，对于多分散的复杂样品识别度低，且无法得出样品的绝对浓度；可调电阻脉冲传感技术是采用电学方法对颗粒尺寸进行测量，但不具备特异性荧光检测功能。纳米颗粒跟踪技术是记录溶液中的所有粒子的运动影像，通过算法描绘其布朗运动轨迹，计算得到每个粒子的平均扩散系数，再根据斯托克斯爱因斯坦方程反推得到粒径。纳米颗粒跟踪技术能够同时检测粒径和浓度，具有分辨率高、检测速度快的优势。
目前市场上的基于纳米颗粒跟踪技术的检测仪器主要有英国Malvern的NanoSight仪器以及德国Particle Metrix公司的ZetaView仪器，但该类仪器均为单波长荧光检测或双激光单波长荧光检测，即每次仅能够进行单波长的荧光检测。若要分析待测溶液中两种或以上的粒子或物质之间的相互关系，就需要分别进行检测。然而，两次或多测检测之间的时间差，而同一粒子在不同的时间又可能会表征出不同的运动轨迹，这就会导致无法准确分析出多种粒子或物质之间的相互关系。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种分光检测单元、粒子检测装置及方法，以解决现有技术中单波长粒子检测装置所带来的检测功能缺陷的问题。
根据第一方面，本发明实施例提供了一种分光检测单元，包括：半反半透件；第一滤光片，设置在所述半反半透件的反射光路上，以得到第一波长范围的检测光；第二滤光片，设置在所述半反半透件的透射光路上，以得到第二波长范围的检测光。
现有技术中的荧光检测，一般采用单波长或双波长光源照射待测溶液，得到单波长的待检测光，当需要同时对所述待测溶液中两种或以上的物质进行检测时，现有技术的荧光检测单次仅能检测单一粒子或物质，无法进行不同粒子或物质之间相互关系的分析。因此，本发明实施例提供的分光检测单元，通过半反半透件将待测溶液中不同粒子或物质经照射后得到的待检测光分为两束，再分别经过第一滤光片、第二滤光片，得到第一波长范围、第二波长范围的检测光，将对应于所述不同粒子的检测光分开，以同时进行检测，避免由于时间差导致分别检测的粒子运动轨迹匹配的准确性较低。
可选地，所述半反半透件为二向色镜。
可选地，所述分光检测单元，还包括：第三滤光片，设置在所述分光检测单元的入射光路上，用于滤除预设波长范围的光。
本发明实施例提供的分光检测单元，在分光检测单元的入射光路上设置第三滤光片，将光源波长的光滤除，保证后续检测的准确性。
根据第二方面，本发明实施例提供了一种粒子检测装置，包括：光源模块、样品池以及成像模块，所述样品池用于放置待测溶液；物镜，用于收集所述光源模块发出的光经所述待测溶液中的粒子后射出的待检测光；分光组件，设置在所述物镜与所述成像模块之间；其中，所述分光组件包括至少一个第一方面或第一方面任一项可选实施方式所述的分光检测单元；所述分光组件用于将所述待检测光分成至少两组检测光；所述成像模块，用于对所述至少两组检测光进行分别成像，以基于成像结果对所述待测溶液中粒子的运动轨迹进行匹配。
本发明实施例提供的粒子检测装置，光源模块照射样品池中的待测溶液后产生待检测光，由物镜进行收集后，投射至分光组件将所述待检测光分为至少两组检测光，最后经成像模块对所述至少两组检测光分别成像，得到对应于所述至少两组检测光的图像，以对所述待测溶液中粒子的运动轨迹进行匹配。其中，所述分光组件包括至少一个第一方面或第一方面任一项可选实施方式所述的分光检测单元，可将对应于所述不同粒子的待检测光分开，以同时进行检测，避免由于时间差导致分别检测的粒子运动轨迹的准确性较低。
可选地，所述分光组件，还包括：导轨单元，与所述至少一个分光检测单元连接。
本发明实施例提供的粒子检测装置，通过导轨单元可以实现荧光检测和散射光检测两种模式的切换，实用性强。
可选地，所述光源模块，包括：至少一个激光源；光源调节单元，与所述激光源连接，用于调节所述激光源与所述物镜的位置关系，以使得所述至少一个激光源发出的光聚焦在所述物镜的观测位置。
可选地，所述光源模块，还包括：镜片组，具有与所述激光源一一对应的镜片；其中，所述镜片组用于将所述至少一个激光源发出的光合成一束光照射在所述样品池上。
可选地，所述样品池，包括：进料口以及出料口；照明窗口以及探测窗口，分别开设在所述样品池两个表面上，其中，所述照明窗口靠近所述光源模块设置，所述探测窗口靠近所述物镜设置。
本发明实施例提供的粒子检测装置，采用激光源对待测溶液进行局部照射，能够防止物镜焦深以外的粒子在成像模块上形成离焦光斑，干扰后续粒子的识别与轨迹追踪，影响检测结果的准确性；利用光源调节单元调节至少一个激光源与物镜的位置关系，保证各个所述至少一个激光源发出的光聚焦在所述物镜的观测位置，进而提升检测的准确性；采用镜片组将所述至少一个激光源发出的光合成一束光照射在样品池上，确保照射至所述样品池上的光斑最大程度上照射至待测溶液。
根据第三方面，本发明实施例提供了一种粒子检测方法，包括：获取第二方面或第二方面任一项实施方式所述的粒子检测装置中的成像模块对至少两组检测光分别进行成像得到的至少两组成像图像；分别对所述至少两组成像图像进行分析，以确定各组所述成像图像中粒子的运动轨迹；对各组所述成像图像中粒子的运动轨迹进行匹配，以得到所述待检测溶液对应的检测结果。
可选地，所述对各组所述成像图像中粒子的运动轨迹进行匹配，以得到所述待检测溶液对应的检测结果，包括：在各组所述成像图像中匹配出运动轨迹相同的粒子；基于所述运动轨迹相同的粒子，确定所述待检测溶液对应的检测结果。
本发明实施例提供的粒子检测方法，利用第二方面或第二方面任一项可选实施方式所述的粒子检测装置中的成像模块对至少两组检测光分别进行成像得到至少两个成像图像，其中，所述至少两组成像图像为对应于所述不同粒子的待检测光生成的，分别对其进行分析便可得到各个所述成像图像中粒子的运动轨迹，最后通过轨迹匹配便可得到检测结果，避免由于时间差导致分别检测的粒子运动轨迹的准确性较低。
恶性肿瘤严重危害人类的健康，已经成为我国居民死亡的主要原因之一。目前，应用于肿瘤早期诊断的标志物主要有血液中游离的循环肿瘤细胞、循环肿瘤DNA以及外泌体。为了准确直观地判定外泌体与肿瘤的相互作用关系，现有技术中的检测方法已经无法满足多种粒子或物质的同时性检测要求。因此，本发明实施例提供的粒子检测方法，利用第二方面或第二方面任一项可选实施方式所述的粒子检测装置可同时获得至少两种粒子或物质的运动图像，进而避免由于时间差导致分别检测的准确性较低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例提供的分光检测单元的结构示意图；
图2是根据本发明实施例提供的粒子检测装置的结构示意图；
图3是根据本发明实施例提供的光源模块50的组成结构示意图；
图4是本发明实施例的线状光束的光斑与物镜80的相对位置关系示意图；
图5是根据本发明实施例提供的微流体模块的示意图；
图6是根据本发明实施例提供的粒子检测方法的流程图；
图7是根据本发明实施例提供的粒子检测方法的完整流程图；
图8是两个通道检测到的粒子运动轨迹示意图；
图9是粒径-浓度分布曲线示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据第一方面，本发明实施例提供了一种分光检测单元，如图1所示，包括：半反半透件10；第一滤光片20，设置在所述半反半透件10的反射光路上，以得到第一波长范围的检测光；第二滤光片30，设置在所述半反半透件10的透射光路上，以得到第二波长范围的检测光。
图1是根据本发明实施例提供的分光检测单元的结构示意图，如图1所示，所述第一滤光片20与所述第二滤光片30分别设置在所述半反半透件10的反射光路以及透射光路上。所述半反半透件10与入射其的光线成第一预设角度，且所述半反半透件10的表面涂覆有特殊材料的反射薄膜，用以将预设波长范围的光进行反射。所述第一滤光片20与所述半反半透件10成第二预设角度，所述第二滤光片30与所述半反半透件10成第三预设角度。在这里，所述第一预设角度、所述第二预设角度以及所述第三预设角度可为任意角度，以保证所述半反半透件10能够将光线部分反射部分透射，所述第一滤光片20能接收到所述预设波长范围的光，所述第二滤光片30能够接收到所述半反半透件10透射过去的光线。
优选地，所述第一预设角度、第二预设角度以及所述第三预设角度为45度，所述第一滤光片20与所述第二滤光片30互相垂直设置，以保证最大程度上利用光线，减小光损失，具体地，待测溶液中的两种粒子事先被不同的荧光物质进行标记，或者同一粒子上的不同物质被不同的荧光物质标记，经过光源照射后产生两种光谱的荧光，所述两种光谱的荧光作为所述分光单元的入射光线。所述半反半透件10将所述入射光线中的两种光谱分离，一种经所述半反半透件10的反射面反射至所述第一滤光片20，滤除光源波长的光线，形成所述第一波长范围的检测光；另一种经透射面透射至所述第二滤光片30，滤除光源波长的光线，形成所述第二波长范围的检测光。
在这里，不同的荧光物质经过所述光源照射后产生不同波长范围的荧光，所述半反半透件10的反射面涂覆有特殊材料的反射薄膜，用以将第一波长范围的荧光反射，所述第一滤光片20为第一带通滤光片，用以得到所述第一波长范围的检测光；所述半反半透件10的透射面将第二波长范围的荧光透射，所述第二滤光片30为第二带通滤光片，用以得到所述第二波长范围的检测光。
现有技术中的荧光检测，一般采用单波长或双波长光源照射待测溶液，得到单波长的待检测光，当需要同时对所述待测溶液中两种或以上的物质进行检测时，现有技术的荧光检测单次仅能检测单一粒子或物质，无法进行不同粒子或物质之间相互关系的分析。因此，本发明实施例提供的分光检测单元，通过半反半透件将待测溶液中不同粒子或物质经照射后得到的待检测光分为两束，再分别经过第一滤光片、第二滤光片，得到第一波长范围、第二波长范围的检测光，将对应于所述不同粒子的检测光分开，以同时进行检测，避免由于时间差导致分别检测的粒子运动轨迹匹配的准确性较低。
可选地，所述半反半透件10为二向色镜。
在这里，所述半反半透件10还可以为表面涂覆有特殊材料的反射薄膜的平面反射镜，通过角度的调整使得入射光线中的预设波长范围的光被反射至第一滤光片20，剩余部分的光被反射至第二滤光片30。
可选地，如图1所示，所述分光检测单元，还包括：第三滤光片40，设置在所述分光检测单元的入射光路上，用于滤除预设波长范围的光。
具体地，当所述光源为双波长光源时，所述第三滤光片40可将所述双波长光源中的一种波长的光线滤除，另一种波长的光线经过所述第一滤光片20、第二滤光片30分别滤除，确保得到的所述第一波长范围的光、所述第二波长范围的光中不带有任何杂质光。在这里，所述第三滤光片40可以为陷波滤光片、选通滤光片等。
在一个具体的实施例中，所述光源波长为405nm和488nm，所述待测溶液中的两种粒子或物质分别用Alexa Flour405荧光染料、Alexa Flour488荧光染料进行标记。两种荧光染料经所述光源照射后，产生410nm～490nm的第一波长范围的检测光以及500nm～600nm的第二波长范围的检测光，投射至所述分光检测单元。所述第三滤光片40滤除488nm的光源光线，所述半反半透件10为二向色镜(反射波段：380nm～475nm、透射波段：505nm～800nm)，将所述第一波长范围的检测光以及第二波长范围的检测光分离之后，由所述第一滤光片20透过430nm～490nm的第一波长范围的检测光，同时滤除405nm的光源光线，由所述第二滤光片30透过大于500nm的第二波长范围的检测光，同时滤除405nm的光源光线。由此将所述第一波长范围的检测光以及第二波长范围的检测光分离。
本发明实施例提供的分光检测单元，在分光检测单元的入射光路上设置第三滤光片，将光源波长的光滤除，保证后续检测的准确性。
根据第二方面，本发明实施例提供了一种粒子检测装置，如图2所示，所述装置包括：光源模块50、样品池60以及成像模块70，所述样品池60用于放置待测溶液；物镜80，用于收集所述光源模块50发出的光经所述待测溶液中的粒子后射出的待检测光；分光组件90，设置在所述物镜80与所述成像模块70之间；其中，所述分光组件90包括至少一个图1所示的分光检测单元91；所述分光组件90用于将所述待检测光分成至少两组检测光；所述成像模块70，用于对所述至少两组检测光进行分别成像，以基于成像结果对所述待测溶液中粒子的运动轨迹进行匹配。
图2是根据本发明实施例提供的粒子检测装置的结构示意图，如图2所示，所述样品池60中放置有待测溶液，所述待测溶液中的至少一种粒子提前被不同的荧光物质进行标记，经光源模块50发出的光束01照射后，发射出至少一种荧光光谱的待检测光，所述物镜80将所述待检测光收集后投射至所述分光组件90进行分光处理，得到至少两组检测光，再由所述成像模块70进行分别成像，便可获得所述至少一种粒子的运动图像，进而对所述至少一种粒子的运动轨迹进行匹配。在这里，所述成像模块70的数量与待测粒子或物质的种类保持一致，以保证同时成像，如图2所示，所述成像模块70包括管镜71以及CCD相机72，其中，管镜71用于将光线汇聚至所述CCD相机进行成像。
在一个具体的实施例中，所述光源模块50发出光束01的波长为405nm、488nm以及568nm，所述待测溶液中的三种粒子或物质分别用Alexa Flour405荧光染料、AlexaFlour488荧光染料以及Alexa Flour568荧光染料进行标记。三种荧光染料经所述光束01照射后，产生410nm～490nm的第一波长范围的检测光、500nm～600nm的第二波长范围的检测光以及575nm～700nm的第三波长范围的检测光，投射至所述分光组件90。
所述分光组件90中靠近所述物镜80的第一个分光检测单元91从中分离出所述第一波长范围的检测光，具体地，结合图1，第三滤光片40滤除488nm的光源光线，半反半透件10(反射波段：380nm～475nm、透射波段：505nm～800nm)将所述第一波长范围的检测反射至第一滤光片20，所述第一滤光片20透过430nm～490nm的第一波长范围的检测光，同时滤除405nm的光源光线；所述第二滤光片30透过大于505nm的光线，即透过所述第二波长范围的检测光、第三波长范围的检测光以及568nm的光源光线至远离所述物镜80的第二个分光检测单元91进行分离，具体地，结合图1，所述第二个分光检测单元91的第三滤光片40滤除568nm的光源光线，半反半透件10(反射波段：470nm-590nm、透射波段：620nm-800nm)将所述第二波长范围的检测光以及所述第三波长范围的检测光分离，所述第一滤光片20透过500nm-560nm的第二波长范围的检测光，使得第二个所述成像模块70成像；所述第二滤光片30为长通滤光片，透过大于600nm的所述第三波长范围的检测光，使得第三个所述成像模块成像。以此同时获得所述三种粒子的运动图像。
本发明实施例提供的粒子检测装置，光源模块照射样品池中的待测溶液后产生待检测光，由物镜进行收集后，投射至分光组件将所述待检测光分为至少两组检测光，最后经成像模块对所述至少两组检测光分别成像，得到对应于所述至少两组检测光的图像，以对所述待测溶液中粒子的运动轨迹进行匹配。其中，所述分光组件包括至少一个图1所示的分光检测单元，可将对应于所述不同粒子的待检测光分开，以同时进行检测，避免由于时间差导致分别检测的粒子运动轨迹的准确性较低。
可选地，如图2所示，所述分光组件90还包括：导轨单元92，与所述至少一个分光检测单元91连接。
在这里，所述导轨单元92可带动所述至少一个分光检测单元91进行水平和/垂直方向上的运动。具体地，可根据实际需要的所述分光检测单元91的数量，将相应的分光检测单元91移出检测光路；又或者，当仅需要进行散射光检测时，所述导轨单元92可带动所有所述分光检测单元91全部移出检测光路，此时，所述粒子检测装置可进行散射光模式的检测，即通过测量所有粒子的散射光成像结果来反演粒子尺寸等。
本发明实施例提供的粒子检测装置，通过导轨单元可以实现荧光检测和散射光检测两种模式的切换，实用性强。
可选地，如图2所示，所述光源模块50，包括：至少一个激光源51；光源调节单元52，与所述激光源51连接，用于调节所述激光源51与所述物镜80的位置关系，以使得所述至少一个激光源51发出的光聚焦在所述物镜80的观测位置。
可选地，如图3所示，所述光源模块50，还包括：镜片组53，具有与所述激光源一一对应的镜片；其中，所述镜片组53用于将所述至少一个激光源51发出的光合成一束光照射在所述样品池60上。
具体地，结合图2和图3，所述光源模块50包括三个激光源分别为511、512、513，出射光呈线状，经过镜片组53中的反射镜531以及二向色镜532、533后，三束光合成一束光。根据各个激光源511、512、513的工作距进行合理的空间排布，并通过所述光源调节单元52精密调节各个激光源的位置，保证三束光均聚焦在所述物镜80的观测位置并带动所述光源模块50进行多层扫描检测，在一个具体的实施例中，所述光源调节单元52为电动位移台。此外，各个激光源在所述观测位置上处聚焦形成的光斑截面大小应保持一致，以使得参与检测的各个波长的光束的剂量保持一致，确保检测的准确性。
如图4所示，线状光束的传播方向(Y向)与物镜80的探测方向(Z向)呈垂直关系，101为所述物镜80的探测区域。为保证成像清晰、无离焦光斑，所述线状光束的光斑在Z向上的尺寸(Lz)应与所述物镜80的焦深匹配。在一个具体的实施例中，所述物镜80为NA＝0.25的显微物镜，物方视场为2.2mm，成像波长为0.5μm，焦深为8μm，则所述线状光束的光斑尺寸(Lz)应在8μm～12μm范围内。
可选地，如图2所示，所述物镜80固定在压电位移器02上，通过调节所述物镜80的Z向位置，保证所述物镜80的探测焦面与照明面重合，便可实现最佳的成像效果。所述至少一个激光源51与所述光源调节单元(电动位移台)连接且固定，通过控制所述压电位移器和所述电动位移台，能够实现所述物镜80和所述至少一个激光源51的同步移动，完成所述待测溶液不同深度下的检测。
本发明实施例提供的粒子检测装置，采用激光源对待测溶液进行局部照射，能够防止物镜焦深以外的粒子在成像模块上形成离焦光斑，干扰后续粒子的识别与轨迹追踪，影响检测结果的准确性；利用光源调节单元调节至少一个激光源与物镜的位置关系，保证各个所述至少一个激光源发出的光聚焦在所述物镜的观测位置，进而提升检测的准确性；采用镜片组将所述至少一个激光源发出的光合成一束光照射在样品池上，确保照射至所述样品池上的光斑最大程度上照射至待测溶液。
可选地，如图5、图2所示，所述样品池60，包括：进料口61以及出料口62；照明窗口63以及探测窗口64，分别开设在所述样品池60两个表面上，其中，所述照明窗口63靠近所述光源模块50设置，所述探测窗口64靠近所述物镜80设置。
可选地，如图5所示，所述粒子检测装置还包括微流体模块，所述微流体模块包括微流体泵、电子三向阀、精密温控系统2310以及流体管路。其中，所述精密温控系统包覆所述样品池60。
所述样品池60采用石英玻璃材质制成，两端设有进料口61以及出料口62。所述精密温控系统采用帕尔帖技术，保证检测过程中样品池60中待测溶液的温度保持恒定。工作时，由所述微流体泵238将待测溶液从样品存储瓶2312中抽出，进入流体管路231，通过三通接头232和单向阀234后进入样品池60，如果样品池60充满待测溶液，则溶液将经过单向阀235和三通接头233流入样品回收瓶2313。待完成检测后，由微流体泵237从清洗液存储瓶2311中抽取清洗液，经过单向阀236、三通接头232以及单向阀234进入样品池60，再由微流体泵239从样品池60中将清洗液抽出后流入废液瓶2314，如此反复多次，直至样品池60冲洗干净。
根据第三方面，本发明实施例提供了一种粒子检测方法，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
在本实施例中提供了一种粒子检测方法，可用于电子设备，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行本实施例所述的粒子检测方法。图6是根据本发明实施例提供的粒子检测方法的流程图，如图6所示，该流程包括如下步骤：
S11，获取图2所示的粒子检测装置中的成像模块70对至少两组检测光分别进行成像得到的至少两组成像图像。
在这里，所述至少两组成像图像为待测溶液中不同粒子或物质对应的运动图像，所述运动图像可同时获得，关于所述运动图像的获得方式请参见第二方面所述的粒子检测装置，在此不再赘述。
电子设备获取到的所述至少两组成像图像可以是提前存储于所述电子设备中的，也可以是实时获取到的，亦或是，电子设备通过其他方式从外界获取到的等。不论电子设备以何种方式获取到所述至少两组成像图像，只需保证所述电子设备能够获取到所述至少两组成像图像即可。
S12，分别对所述至少两组成像图像进行分析，以确定各组所述成像图像中粒子的运动轨迹。
在这里，待测溶液中一种粒子可得到一组成像图像，所述一组成像图像中可包括多帧成像图像。电子设备可将获得的多帧成像图像按照时间顺序排列，再在每帧成像图像中利用图像识别技术，得到粒子在每帧成像图像中的位置，最后以所述某个粒子在每帧成像图像中的位置为横纵坐标，选取相等时间间隔下粒子的位置，中间用直线连接，以绘制出所述粒子的运动轨迹曲线。
S13，对各组所述成像图像中粒子的运动轨迹进行匹配，以得到所述待检测溶液对应的检测结果。
在这里，绘制出所述待测溶液中所有种类的粒子的运动轨迹曲线后，可通过图像识别技术或神经网络模型，采用轨迹相似度匹配算法，得到各个种类的粒子之间运动轨迹的相似度。相似度越高的两种粒子，证明两种荧光标记的物质同时存在于同一粒子上。
本发明实施例提供的粒子检测方法，利用图2所示的粒子检测装置中的成像模块对至少两组检测光分别进行成像得到至少两个成像图像，其中，所述至少两个成像图像为对应于所述不同粒子的待检测光生成的，分别对其进行分析便可得到各个所述成像图像中粒子的运动轨迹，最后通过轨迹匹配便可得到检测结果，避免由于时间差导致分别检测的粒子运动轨迹的准确性较低。
作为本发明实施例的一种可选实施方式，如图7所示，上述S13可包括：
S131，在各组所述成像图像中匹配出运动轨迹相同的粒子。
具体地，筛选出运动轨迹相似度最高的两种粒子，作为所述运动轨迹相同的粒子。
S132，基于所述运动轨迹相同的粒子，确定所述待检测溶液对应的检测结果。
外泌体是一种细胞内形成并分泌到细胞外的具有膜结构的小囊泡体，其内含有大量的microRNAs及蛋白质，是细胞间通讯和信息传递的体现。外泌体参与了肿瘤发生发展的各个过程，囊括了肿瘤细胞蛋白组和转录组的信息，是一种世界公认的癌症等疾病早期非侵入性筛选的有效靶标。
在一个具体的实施例中，提取某个肿瘤细胞分泌的外泌体样本，先对外泌体的通用标志物，如CD63-GFP融合蛋白(正常细胞和肿瘤细胞分泌的外泌体均含有这种标志物)，采用1号荧光染料(可用488nm激光源激活)标记；再对该肿瘤细胞的某个特异性标志物采用2号荧光染料(可用405nm激光源激活)标记。检测时，两个激光源同时照射并得到两个通道的成像图像，分析得到所述两个通道内具有相同运动轨迹的粒子，以及这些粒子的粒径、个数等信息。假设通道1(即采用488nm激光源激活)检测到的外泌体总个数为N，双通道轨迹重叠的粒子个数为M，占比为r＝M/N。当r较大时，表明该肿瘤标志物大量存在于肿瘤外泌体中，且不存在于其他细胞分泌的外泌体中，因此可作为该肿瘤的外泌体特异性标志物。科研人员或医务人员就可以通过检测患者体液中的外泌体是否含有该肿瘤标志物，进而实现该肿瘤的早期筛查、转移及预后检测等。图8是两个通道检测到的粒子运动轨迹示意图，通道1检测的是1号荧光染料，即外泌体标志物；通道2检测的是2号荧光染料，即肿瘤标志物。经过粒子运动轨迹匹配，得到通道1的A1粒子与通道2的B1粒子为同一粒子，通道1的A3粒子与通道2的B2粒子为同一粒子，证明这两个粒子同时含有外泌体标志物和肿瘤标志物，而通道1内的粒子A2只含有外泌体标志物，不含有肿瘤标志物。
除此之外，通过成像模块70的成像图像，还可进行粒子粒径、浓度、聚类分析等。具体地，对每帧成像图像中的粒子进行识别、定位，并在相邻帧之间找到同一粒子，获得粒子的运动图像中的运动轨迹；根据采集频率计算得到所有粒子的平局扩散系数，再根据斯托克斯爱因斯坦方程，反推得到其流体力学直径，通过统计最终得到待测溶液中粒子的粒径-浓度分布曲线，如图9所示，通道1中的粒径是100nm和600nm两种，通道2中的粒径是100nm和500nm两种。
恶性肿瘤严重危害人类的健康，已经成为我国居民死亡的主要原因之一。目前，应用于肿瘤早期诊断的标志物主要有血液中游离的循环肿瘤细胞、循环肿瘤DNA以及外泌体。为了准确直观地判定外泌体与肿瘤的相互作用关系，现有技术中的检测方法已经无法满足多种粒子的同时性检测要求。因此，本发明实施例提供的粒子检测方法，利用图2所示的粒子检测装置可同时获得至少两种粒子的运动图像，进而避免由于时间差导致分别检测的准确性较低。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (10)
1.一种分光检测单元，其特征在于，包括：
半反半透件；
第一滤光片，设置在所述半反半透件的反射光路上，以得到第一波长范围的检测光；
第二滤光片，设置在所述半反半透件的透射光路上，以得到第二波长范围的检测光。
2.根据权利要求1所述的分光检测单元，其特征在于，所述半反半透件为二向色镜。
3.根据权利要求1或2所述的分光检测单元，其特征在于，所述分光检测单元，还包括：
第三滤光片，设置在所述分光检测单元的入射光路上，用于滤除预设波长范围的光。
4.一种粒子检测装置，其特征在于，包括：
光源模块、样品池以及成像模块，所述样品池用于放置待测溶液；
物镜，用于收集所述光源模块发出的光经所述待测溶液中的粒子后射出的待检测光；
分光组件，设置在所述物镜与所述成像模块之间；其中，所述分光组件包括至少一个权利要求1-3所述的分光检测单元；所述分光组件用于将所述待检测光分成至少两组检测光；
所述成像模块，用于对所述至少两组检测光进行分别成像，以基于成像结果对所述待测溶液中粒子的运动轨迹进行匹配。
5.根据权利要求4所述的粒子检测装置，其特征在于，所述分光组件，还包括：
导轨单元，与所述至少一个分光检测单元连接。
6.根据权利要求4或5所述的粒子检测装置，其特征在于，所述光源模块，包括：
至少一个激光源；
光源调节单元，与所述激光源连接，用于调节所述激光源与所述物镜的位置关系，以使得所述至少一个激光源发出的光聚焦在所述物镜的观测位置。
7.根据权利要求6所述的粒子检测装置，其特征在于，所述光源模块，还包括：
镜片组，具有与所述激光源一一对应的镜片；其中，所述镜片组用于将所述至少一个激光源发出的光合成一束光照射在所述样品池上。
8.根据权利要求4所述的粒子检测装置，其特征在于，所述样品池，包括：
进料口以及出料口；
照明窗口以及探测窗口，分别开设在所述样品池两个表面上，其中，所述照明窗口靠近所述光源模块设置，所述探测窗口靠近所述物镜设置。
9.一种粒子检测方法，其特征在于，包括：
获取权利要求4-8中任一项所述的粒子检测装置中的成像模块对至少两组检测光分别进行成像得到的至少两组成像图像；
分别对所述至少两组成像图像进行分析，以确定各组所述成像图像中粒子的运动轨迹；
对各组所述成像图像中粒子的运动轨迹进行匹配，以得到所述待检测溶液对应的检测结果。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述对各组所述成像图像中粒子的运动轨迹进行匹配，以得到所述待检测溶液对应的检测结果，包括：
在各组所述成像图像中匹配出运动轨迹相同的粒子；
基于所述运动轨迹相同的粒子，确定所述待检测溶液对应的检测结果。
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