CN115151811A - 具有辅助光散射检测器的光检测系统及其使用方法 - Google Patents
具有辅助光散射检测器的光检测系统及其使用方法 Download PDFInfo
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Abstract
提供了具有被配置为检测来自液流中的样本的散射光的未滤光散射检测器的系统。根据特定实施例的系统包括:光源,具有两个或更多个激光器;光检测系统,具有未滤光散射检测器;以及处理器,具有可操作地耦合至所述处理器的存储器,其中,所述存储器包括指令,当所述指令由所述处理器执行时,导致所述处理器响应于通过所述未滤光散射检测器检测的来自所述两个或更多个激光器中的每一个的散射光而生成一个或多个数据信号;以及基于来自所述未滤光散射检测器的已生成的数据信号来确定数据采集的一个或多个参数。还描述了用于确定利用主题系统的数据采集的一个或多个参数的方法。
Description
相关申请的交叉引用
本申请涉及2020年2月26日提交的美国临时专利申请序列号62/981,932;该申请的公开内容通过引用并入本文。
背景技术
例如,当在疾病或医学状况的诊断中使用样本时,经常采用光检测来表征该样本(例如,生物样本)的成分。当样本被照射时,光可以被样本散射、透射过样本以及(例如,以荧光方式)由样本发射。样本成分的变化,例如形态、吸收率和荧光标记的存在可以导致由样本散射的光的变化。为了量化这些变化,对光进行采集并且将其定向到检测器的表面。
使用光检测来表征样本中的成分的一项技术是流式细胞计数术。使用基于所检测的光所生成的数据,可以记录成分的性质并且可以分选所需物质。流式细胞仪通常包括用于接收诸如血液样本之类的流体样本的样本储部以及包含鞘液的鞘储部。流式细胞仪将流体样本中的粒子(包括细胞)作为细胞流输送至流通池,同时也将鞘液引向流通池。在流通池之中,在细胞流周围形成液鞘,以在细胞流上施加实质上均匀的速度。流通池以流体动力学方式使流中的细胞集中,以经过流通池中的光源的中心。来自光源的光可以作为散射或通过透射光谱学进行检测或者可以被样本中的一个或多个成分吸收以及作为冷光再发射。
发明内容
本公开的方面包括:具有被配置为检测来自液流中的样本的散射光的未滤光散射检测器的系统。根据特定实施例的系统包括:光源,具有两个或更多个激光器;光检测系统,具有未滤光散射检测器;以及处理器,具有可操作地耦合至所述处理器的存储器,其中,所述存储器包括指令,当所述指令由所述处理器执行时,导致所述处理器响应于通过所述未滤光散射检测器检测的来自所述两个或更多个激光器中的每一个的散射光而生成一个或多个数据信号,以及基于来自所述未滤光散射检测器的已生成的数据信号确定数据采集的一个或多个参数。在一些实施例中,数据采集的一个或多个参数包括通过所述两个或更多个激光器中的每一个的粒子照射的时序。在特定实例中,系统包括:存储器,具有用于基于来自所述未滤光散射检测器的所述已生成的数据信号调整数据采集的一个或多个参数的指令。例如,数据采集的持续时间可以调整(例如,减少数据采集的持续时间)。在其他实施例中,数据采集的一个或多个参数包括:用于响应于来自所述未滤光散射检测器的所述已生成的数据信号而标识所述液流中的粒子的位置的参数。在特定实施例中,系统包括:存储器,所述存储器具有用于响应于来自所述未滤光散射检测器的所述数据信号而生成一个或多个粒子分选参数的指令。在一些实例中,所述粒子分选参数是粒子分选时序。
在实施例中,系统包括:光检测系统,具有被配置为检测来自通过所述两个或更多个激光器照射的液流中的样本的散射光的未滤光散射检测器。在一些实施例中,所述光散射检测器是侧散射光电检测器。在其他实施例中,所述光散射检测器是前散射光电检测器。在其他实施例中,所述光散射检测器是后散射光电检测器。主题光检测系统还可以包括已滤光散射检测器。在一些实例中,所述已滤光散射检测器被配置为:检测由所述液流中的所述样本散射的来自所述光源的一个激光器的光。在特定实例中,所述已滤光散射检测器包括:光散射检测器;以及调光组件(例如,带通滤光片、分色镜),其被配置为将由所述样本散射的来自所述一个激光器的光传输至所述光散射检测器。在所述光检测系统中,调光组件可以设置在所述已滤光散射检测器与所述未滤光散射检测器之间的光路中,例如其中所述调光组件(例如,分束器)被配置为:将来自所述样本的散射光传输至所述未滤光散射检测器和所述已滤光散射检测器。
本公开的方面还包括:用于基于来自未滤光散射检测器的所述已生成的数据信号确定数据采集的一个或多个参数的方法。根据特定实施例的方法包括:利用包括被配置为检测来自通过两个或更多个激光器照射的液流中的样本的散射光的未滤光散射检测器的光检测系统检测来自液流的光;响应于通过所述未滤光散射检测器检测的来自所述两个或更多个激光器中的每一个的散射光而生成一个或多个数据信号;以及基于来自所述未滤光散射检测器的已生成的数据信号确定数据采集的一个或多个参数。在一些实施例中,基于来自所述未滤光散射检测器的所述已生成的数据信号所确定的参数是粒子照射的时序。在其他实施例中,基于来自所述未滤光散射检测器的所述已生成的数据信号所确定的参数是粒子分选参数,例如粒子分选时序。在特定实施例中,方法还包括:基于来自所述未滤光散射检测器的所述已生成的数据信号调整一个或多个参数,例如调整照射时序、数据采集持续时间或粒子分选的时序。
本公开的方面还包括套件,其中套件包括:两个或更多个光散射检测器;滤光组件;以及调光组件,用于将光传输至每个光散射检测器。套件还可以包括其他调光组件,例如包括光学孔径、狭缝和遮蔽盘以及散射条的遮蔽组件。
附图说明
当结合附图阅读时,基于以下详细描述可以最好地理解本发明。附图中包括以下各图:
图1描绘了根据特定实施例的光检测系统的组件的布置。
图2描绘了根据特定实施例的利用光系统照射流通池的远端来检测光散射。
图3描绘了根据特定实施例的用于基于来自未滤光散射检测器的已生成的数据信号确定和调整一个或多个参数的流程图。
图4A描绘了根据特定实施例的粒子分析系统的功能框图。图4B描绘了根据特定实施例的流式细胞仪。
图5描绘了根据特定实施例的用于粒子分析仪控制系统的一个示例的功能框图。
图6A描绘了根据特定实施例的粒子分选器系统的示意图。
图6B描绘了根据特定实施例的粒子分选器系统的示意图。
图7描绘了根据特定实施例的计算系统的框图。
图8A和图8B示出了根据特定实施例的使用来自未滤光散射检测器的数据信号调整数据采集。图8A描绘了根据特定实施例的由于粒子流速的改变引起的时移激光脉冲与数据采集窗未对准。图8B描绘了根据特定实施例的使用未滤光散射检测器重新对准数据采集窗。
具体实施方式
提供了具有被配置为检测来自液流中的样本的散射光的未滤光散射检测器的系统。根据特定实施例的系统包括:光源,具有两个或更多个激光器;光检测系统,具有未滤光散射检测器;以及处理器,具有可操作地耦合至所述处理器的存储器,其中,所述存储器包括指令,当所述指令由所述处理器执行时,导致所述处理器响应于通过所述未滤光散射检测器检测的来自所述两个或更多个激光器中的每一个的散射光而生成一个或多个数据信号,以及基于来自所述未滤光散射检测器的已生成的数据信号确定数据采集的一个或多个参数。还描述了用于确定利用主题系统的数据采集的一个或多个参数的方法。
在更详细地描述本发明之前,应理解本发明不限于所描述的特定实施例,因此当然可以变化。还应理解,本文使用的术语仅出于描述特定实施例的目的,并且不旨在进行限制,因为本发明的范围将仅由随附权利要求所限定。
在提供值的范围的地方,应理解,除非上下文另外清楚地指定,否则该范围的上限值与下限值之间的精确到下限值的单位的十分之一的每个中间值,以及所说明的范围中的任何其他所说明的值或中间值被包括在本发明之中。较小范围的上限值和下限值可以被独立地包括在这些较小的范围中并且也被包括在本发明之中,受到从所说明的范围中明确排除任意限值的制约。在所说明的范围包括限值中的一个或两个的地方,排除那些所包括的限值中的任一个或两个的范围也被包括在本发明中。
特定范围在本文中以由术语“约”限定的数值形式呈现。术语“约”在本文中用于提供对其限定的准确数字,以及接近或近似该术语限定的数字的数字的文字支持。在确定数字是否接近或近似明确列举的数字时,接近或近似的未列举的数字可以是在呈现其的上下文中与明确列举的数字实质上等同的数字。
除非另外定义,否则本文使用的所有技术和科技数据具有与本发明所属领域的普通技术人员的通常理解相同的含义。虽然与本文描述的那些类似或等价的任意方法和材料也可以在本发明的实践或测试中使用,但是目前描述有代表性的说明性的方法和材料。
本说明书中引用的所有公开文本和专利通过引用并入本文,如同明确且单独地指示每个单独的公开文本或专利通过引用并入一样,并且将其通过引用并入本文以结合所引用的公开文本来公开和描述方法和/或材料。对任意公开文本的引用是针对其在本提交日之前的公开,并且不应被解释为承认本发明无权凭借在先发明而早于该公开文本。此外,所提供的公开日期可能与实际公开日期不同,实际公开日期可能需要单独确认。
要注意,除非上下文另外清楚地指定,否则如本文和随附权利要求中所使用的单数形式的“一”、“一个”和“所述”包括复数引用。还要注意,权利要求可以撰写为排除任意可选要素。因此,这个说明旨在用作结合对权利要求要素的列举而使用诸如“仅”、“只”等的排他性术语、或者使用“否定性”限定的先行基础。
本领域技术人员在阅读本公开之后将清楚,本文描述和示出的单独的实施例中的每一个具有可以易于与其他几个实施例中的任意实施例的特征分离或组合的分立的组件和特征而不背离本发明的范围或精神。所列举的任意方法可以用所列举的事件的顺序或逻辑上可能的任意其他顺序执行。
尽管已经为了语法流畅及功能说明而描述了或将描述设备和方法,但是要明确理解,除非根据35U.S.C.§112明确表述,否则无需将权利要求解释为通过构建“装置”或“步骤”限制的任意方式进行限制,而应符合由权利要求提供的根据等同权利要求的司法解释的定义的含义和等同含义的整个范围,并且在权利要求根据35U.S.C.§112明确表述的情况下,应符合根据35U.S.C.§112的全部法定的等同含义。
综上所述,提供了具有被配置为检测来自液流中的样本的散射光的未滤光散射检测器的系统。在本公开进一步描述的实施例中,首先更详细地描述了具有带有两个或更多个激光器的光源和包括未滤光散射检测器的光检测系统的系统。接着,描述了用于基于来自所述未滤光散射检测器的已生成的数据信号确定和调整数据采集的一个或多个参数的系统和方法。还提供了具有主题光检测系统的一个或多个组件的套件。
光检测系统
本公开的方面包括:光检测系统,具有被配置为检测来自通过两个或更多个激光器照射的液流中的样本的散射光的未滤光散射检测器。术语“光散射”按照其传统意义在本文中使用,用于指代来自(例如,在液流中流动的)样本中的粒子的光能的传播,所述粒子诸如通过光束的反射、折射或偏转而偏离入射光路。在一些实施例中,散射光不是来自粒子成分(例如,荧光团)的冷光。在实施例中,根据本公开的散射光不是荧光或磷光。在特定实施例中,由主题系统的散射光电检测器检测的散射光包括通过液流中的粒子的米氏散射。在其他实施例中,由主题系统的散射光电检测器检测的散射光包括通过液流中的粒子的瑞利散射。在另一些实施例中,由主题系统的散射光电检测器检测的散射光包括通过液流中的粒子的米氏散射和瑞利散射。散射光电检测器可以是侧散射光电检测器、前散射光电检测器、后散射光电检测器及其组合。
根据实施例的光检测系统包括未滤光散射检测器。术语“未滤”在本文中用于指代接收来自样本的未通过光学组件传输的光的光散射检测器,该光学组件被配置为限定、减少或以其他方式限制来自样本的一个或多个波长(例如,用于照射样本的激光器的光的波长)的光到光散射检测器的有效表面的传播。例如,在一些实施例中,感兴趣的未滤光散射检测器未通过带通滤光片与样本光学连通。在其他实施例中,感兴趣的未滤光散射检测器未通过分色镜与样本光学连通。在特定实例中,来自样本的散射光直接传输至未滤光散射检测器的有效表面。在其他实例中,来自样本的散射光通过一个或多个光传播光学组件传输至未滤光散射检测器的有效表面,所述光传播光学组件如改变光束的方向或焦点而无需减少、限定或限制一个或多个波长的光的传播的光学组件。在特定实施例中,使用一个或多个分束器、反射镜、透镜或准直器将来自样本的散射光传输至未滤光散射检测器的有效表面。
如下面更详细地描述的,通过未滤光散射检测器检测来自利用具有如下数量的激光器的光源照射的样本的散射光,所述数量为2个或更多个激光器、例如3个或更多个激光器、例如4个或更多个激光器、例如5个或更多个激光器、例如10个或更多个激光器、例如15个或更多个激光器、例如25个或更多个激光器以及包括50个或更多个激光器。在实施例中,通过未滤光散射检测器检测由样本散射的来自光源的两个或更多个激光器的光,例如来自3个或更多个激光器、例如来自4个或更多个激光器、例如来自5个或更多个激光器、例如来自10个或更多个激光器、例如来自15个或更多个激光器以及包括由样本散射的来自光源的25个或更多个激光器的光。在特定实施例中,未滤光散射检测器被配置为:检测由样本散射的来自光源中的50%或更多的激光器(例如,总共4个激光器中的2个激光器)的光,光源中的例如60%或更多、例如70%或更多、例如75%或更多、例如80%或更多以及包括90%或更多光源的激光器。在特定实例中,未滤光散射检测器被配置为检测由样本散射的来自光源的所有激光器的光。
在一些实施例中,光检测系统包括一个或多个已滤光散射检测器。术语“已滤”在本文中用于指代接收来自样本的通过光学组件传输的光的光散射检测器,该光学组件被配置为限定、减少或限制来自样本的至少一个或多个波长(例如,用于照射样本的激光器的光的一个或多个波长)的光到光散射检测器的有效表面的传播。传输至光散射光电检测器的光可以包括限制一个或多个不同波长的光的传播的光学组件,例如5个或更多个、例如10个或更多个、例如25个或更多个、例如50个或更多个、例如100个或更多个、例如200个或更多个、例如300个或更多个以及包括限制500个或更多个不同波长的光的传播。例如,在一些实施例中,通过带通滤光片将来自样本的散射光传输至已滤光散射检测器的有效表面。在其他实施例中,通过分色镜将来自样本的散射光传输至已滤光散射检测器的有效表面。
根据用于照射样本的激光器的数量,在一些实施例中,已滤光散射检测器被配置为检测由样本散射的来自5个或更少的激光器,例如4个或更少的激光器、例如3个或更少的激光器以及包括2个或更少的激光器的光。在特定实例中,已滤光散射检测器被配置为检测由样本散射的来自光源的一个激光器的光。例如,已滤光散射检测器可以被配置为检测由以下激光器所散射的光:50%或更少的光源的激光器(例如,总共4个激光器中的2个激光器),例如40%或更少的、例如30%或更少的、例如25%或更少的、例如20%或更少的以及包括10%或更少的光源的激光器。在特定实例中,已滤光散射检测器被配置为借助单个激光器检测所散射的光。
可以通过每个光电检测器在相对于入射照射光束一定角度下检测散射光,在例如1°或更大、例如10°或更大、例如15°或更大、例如20°或更大、例如25°或更大、例如30°或更大、例如45°或更大、例如60°或更大、例如75°或更大、例如90°或更大、例如135°或更大、例如150°或更大角度下,以及包括散射光检测器被配置为在相对于入射照射光束180°或更大角度下检测来自样本中的粒子的光。在特定实例中,已滤光散射检测器和未滤光散射检测器中的一个或多个是侧散射光电检测器,例如,其中的光电检测器被设置为检测所传播的相对于入射照射光束从30°至120°,例如从45°至105°以及包括从60°至90°的散射光。在特定实例中,已滤光散射检测器和未滤光散射检测器中的一个或多个是在相对于入射照射光束90°的角度下设置的侧散射光电检测器。在其他实例中,已滤光散射检测器和未滤光散射检测器中的一个或多个是前散射检测器,例如其中的检测器被设置为检测所传播的相对于入射照射光束从120°至240°,例如相对于入射照射光束从100°至220°、例如从120°至200°以及包括从140°至180°的散射光。在特定实例中,已滤光散射检测器和未滤光散射检测器中的一个或多个是被设置为检测在相对于入射照射光束180°的角度下所传播的散射光的前散射光电检测器。在又一些其他实例中,已滤光散射检测器和未滤光散射检测器中的一个或多个是被设置为检测所传播的相对于入射照射光束从1°至30°的散射光的后散射光电检测器,例如相对于入射照射光束从5°至25°以及包括从10°至20°。在特定实例中,已滤光散射检测器和未滤光散射检测器中的一个或多个是被设置为检测在相对于入射照射光束30°的角度下所传播的散射光的后散射光电检测器。
主题光检测系统中的每个光散射光电检测器可以是任意合适的光电传感器,例如有源像素传感器(APS)、雪崩光电二极管、图像传感器、电荷耦合器件(CCD)、增强电荷耦合器件(ICCD)、互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器或N型金属氧化物半导体(NMOS)图像传感器、发光二极管、光子计数器、辐射热计、热电检测器、光敏电阻器、光伏电池、光电二极管、光电倍增管、光电晶体管、量子点光电导体或光电二极管及其组合以及其他类型的光电检测器。在实施例中,光散射光电检测器可以包括1个或更多个光电传感器,例如2个或更多个、例如3个或更多个、例如5个或更多个、例如10个或更多个以及包括25个或更多个光电传感器。在一些实例中,每个光散射光电检测器是光电检测器阵列。术语“光电检测器阵列”按照其传统意义使用,用于指代被配置为检测光的两个或更多个光电检测器的布置或序列。在实施例中,光电检测器阵列可以包括2个或更多个光电检测器,例如3个或更多个光电检测器、例如4个或更多个光电检测器、例如5个或更多个光电检测器、例如6个或更多个光电检测器、例如7个或更多个光电检测器、例如8个或更多个光电检测器、例如9个或更多个光电检测器、例如10个或更多个光电检测器、例如12个或更多个光电检测器以及包括15个或更多个光电检测器。在特定实施例中,光电检测器阵列包括5个光电检测器。光电检测器可以根据需要以任意几何构型布置,其中感兴趣的布置包括但不限于方形构型、矩形构型、梯形构型、三角形构型、六边形构型、七边形构型、八边形构型、九边形构型、十边形构型、十二边形构型、圆形构型、椭圆形构型以及不规则形状的构型。光散射光电检测器阵列中的光电检测器可以相对于其他光电检测器(以X-Z平面中作为参考)以范围从10°至180°的角度定向,例如从15°至170°、例如从20°至160°、例如从25°至150°、例如从30°至120°以及包括从45°至90°的角度定向。
本公开的光散射光电检测器被配置为测量所采集的一个或多个波长的光,例如2个或更多个波长、例如5个或更多个不同波长、例如10个或更多个不同波长、例如25个或更多个不同波长、例如50个或更多个不同波长、例如100个或更多个不同波长、例如200个或更多个不同波长、例如300个或更多个不同波长的光,以及包括测量由液流中的样本发射的400个或更多个不同波长的光。
在一些实施例中,主题光电检测器被配置为测量所采集的一个波长范围(例如,200nm–1000nm)上的光。在特定实施例中,感兴趣的检测器被配置为采集一个波长范围上的光的光谱。例如,系统可以包括被配置为采集200nm–1000nm的一个或多个波长范围上的光的光谱的一个或多个检测器。在又一些其它实施例中,感兴趣的检测器被配置为测量来自液流中的样本的一个或多个特定波长的光。在实施例中,光检测系统被配置为连续地或在非连续间隔中测量光。在一些实例中,感兴趣的检测器被配置为连续地对所采集的光进行测量。在其他实例中,光检测系统被配置为在非连续间隔中进行测量,例如每0.001毫秒、每0.01毫秒、每0.1毫秒、每1毫秒、每10毫秒、每100毫秒,以及包括每1000毫秒或以某个其他间隔对光进行测量。
在一些实施例中,光检测系统包括:未滤光散射检测器;已滤光散射检测器;以及调光组件,被设置在未滤光散射检测器与已滤光散射检测器之间的光路中,所述光路被配置为将来自样本的散射光传输至未滤光散射检测器和已滤光散射检测器。在特定实施例中,调光包括对光束进行分离,以使所采集的光(由液流中的样本散射的光)的一部分传输至未滤光散射检测器以及使所采集的光的另一部分传输至已滤光散射检测器。
在一些实施例中,调光组件是分束器。通过调光组件传播至每个光散射光电检测器的光量还可以变化,其中在一些实施例中,所采集的光的50%或更多被传输至光散射光电检测器,例如55%或更多、例如60%或更多、例如65%或更多、例如75%或更多、例如80%或更多、例如90%或更多,以及包括由主题光检测系统所収集的光的95%或更多通过调光组件传输至每个光散射光电检测器。例如,通过调光组件传播至每个光散射光电检测器的光量可以在从25%至99%的范围,例如从30%至95%、例如从35%至90%、例如从40%至85%、例如从45%至80%以及包括从50%至75%。
在一些实施例中,所采集的光的50%或更少通过调光组件传输至已滤光散射光电检测器,例如45%或更少、例如40%或更少、例如35%或更少、例如30%或更少、例如25%或更少、例如20%或更少、例如15%或更少、例如10%或更少,以及包括由光检测系统所采集的光的5%或更少通过调光组件传输至已滤光散射光电检测器。例如,通过调光组件传播至已滤光散射光电检测器的所采集的光的量可以在从1%至75%的范围,例如从2%至70%、例如从3%至65%、例如从4%至60%以及包括从5%至50%。在其他实施例中,所采集的光的50%或更少通过调光组件传输至未滤光散射光电检测器,例如45%或更少、例如40%或更少、例如35%或更少、例如30%或更少、例如25%或更少、例如20%或更少、例如15%或更少、例如10%或更少,以及包括由光检测系统所采集的光的5%或更少通过调光组件传输至未滤光散射光电检测器。例如,通过调光组件传播至未滤光散射光电检测器的所采集的光的量可以在从1%至75%的范围,例如从2%至70%、例如从3%至65%、例如从4%至60%以及包括从5%至50%。
在一些实施例中,调光组件是分束器。本文所使用的术语“分束器”在传统意义上用于指代光学组件,该光学组件被配置为沿着两个或更多个不同的光路传播光,以使光的预定部分沿着每个光路传播。可以使用诸如利用三角棱镜、条形反射镜棱镜、分色反射镜棱镜以及其他类型的分束器的任意方便的光束分离方案(protocol)。分束器可以由任意合适的材料形成,只要分束器能够将所需量和波长的光传播至未滤光散射检测器和已滤光散射检测器即可。例如,感兴趣的分束器可以由玻璃(例如,N-SF10、N-SF11、N-SF57、N-BK7、N-LAK21或N-LAF35玻璃)、二氧化硅(例如,熔融二氧化硅)、石英、晶体(例如,CaF2晶体)、硒化锌(ZnSe)、F2、锗(Ge)、钛酸盐(例如,S-TIH11)、硼硅酸盐(例如,BK7)形成。在特定实施例中,分束器由聚合材料形成,诸如但不限于聚碳酸酯、聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯、聚醚、聚酰胺、聚酰亚胺或这些热塑性塑料的共聚物,例如PETG(乙二醇改性聚对苯二甲酸乙二醇酯),以及其他聚合塑料材料。在特定实施例中,分束器由聚酯形成,其中感兴趣的聚酯可以包括但不限于:聚(对苯二甲酸亚烷基酯),例如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)、瓶级PET(基于乙二醇、对苯二甲酸和其他共聚单体如间苯二甲酸、环己烷二甲醇等制成的共聚物)、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)(PBT)以及聚(对苯二甲酸六亚甲基酯);聚(己二酸亚烷基酯),例如聚(己二酸乙二醇酯)、聚(己二酸1,4-丁二醇酯)以及聚(己二酸六亚甲基酯);聚(辛二酸亚烷基酯),例如聚(辛二酸乙二醇酯);聚(癸二酸亚烷基酯),例如聚(癸二酸乙二醇酯);聚(ε-己内酯)和聚(β-丙内酯);聚(间苯二甲酸亚烷基酯),例如聚(间苯二甲酸乙二醇酯);聚(2,6-萘二羧酸亚烷基酯),例如聚(2,6-萘二羧酸乙二醇酯);聚(磺酰基-4,4’-二苯甲酸亚烷基酯),例如聚(磺酰基-4,4’-二苯甲酸乙二醇酯);聚(对苯二羧酸亚烷基酯),例如聚(对苯二羧酸乙二醇酯);聚(反式-1,4-环己二基二羧酸亚烷基酯),例如聚(反式-1,4-环己二基二羧酸乙二醇酯);聚(1,4-环己烷-二亚甲基二羧酸亚烷基酯),例如聚(1,4-环己烷-二亚甲基二羧酸乙二醇酯);聚([2.2.2]-双环辛烷-1,4-二亚甲基二羧酸亚烷基酯),例如聚([2.2.2]-双环辛烷-1,4-二亚甲基二羧酸乙二醇酯);乳酸聚合物和共聚物,例如(S)-聚丙交酯、(R,S)-聚丙交酯、聚(四甲基乙交酯)和聚(丙交酯-共-乙交酯);以及双酚A聚碳酸酯、3,3′-二甲基双酚A、3,3′,5,5′-四氯双酚A、3,3′,5,5′-四甲基双酚A;聚酰胺,例如聚(对苯二甲酰对苯二胺);聚对苯二甲酸乙二醇酯(例如,MylarTM聚对苯二甲酸乙二醇酯);其组合等。
在特定实施例中,调光组件是楔形分束器。在这些实施例中,分束器是具有楔角的分束器,其产生非共线后向反射,以使通过楔形分束器传播所采集的光导致传播至未滤光散射检测器和已滤光散射检测器中的一个或多个的光的角度上的小的改变。根据本公开的实施例的楔形分束器具有楔角,其中,所采集的光的入射角度上的改变导致所传播的光在角度上偏移0.001%或更多,例如0.005%或更多、例如0.01%或更多、例如0.05%或更多、例如0.1%或更多、例如0.5%或更多、例如1%或更多、例如2%或更多、例如3%或更多、例如5%或更多以及包括10%或更多。在一些实施例中,楔形分束器具有从5弧分至120弧分的楔角,例如从10弧分至115弧分、例如从15弧分至110弧分、例如从20弧分至105弧分、例如从25弧分至100弧分、例如从30弧分至105弧分、例如从35弧分至100弧分、例如从40弧分至95弧分以及包括从45弧分至90弧分。在特定实施例中,楔形分束器具有足以减少或消除光干涉的楔角。在其他实施例中,楔形分束器具有足以减少或消除来自通过未滤光散射检测器或已滤光散射检测器所测量的光的图像伪影的楔角。
在一些实施例中,楔形分束器具有从150nm至5μm、从180nm至8μm、从185nm至2.1μm、从200nm至6μm、从200nm至11μm、从250nm至1.6μm、从350nm至2μm、从600nm至16μm、从1.2μm至8μm、从2μm至16μm或某个其他波长范围的透明窗。
感兴趣的分束器可以被配置为按需划分传播至未滤光散射检测器和已滤光散射检测器的光量。在一些实施例中,分束器具有未滤光散射检测器与已滤光散射检测器之间的从1:99至99:1的光束分光比,例如从5:95至95:5、例如从10:90至90:10、例如从20:80至80:20以及包括从25:75至75:25的光束分光比。在其他实施例中,分束器具有已滤光散射检测器与未滤光散射检测器之间的从1:99至99:1的光束分光比,例如从5:95至95:5、例如从10:90至90:10、例如从20:80至80:20以及包括从25:75至75:25的光束分光比。在特定实施例中,
在一些实施例中,分束器的空间位置是可调整的,例如借助人工(用手)或利用电机驱动的移位装置。例如,分束器的角度可以在主题光检测系统中调整5°或更大,例如10°或更大、例如15°或更大、例如20°或更大、例如30°或更大、例如45°或更大、例如60°或更大以及包括75°或更大。在特定实例中,分束器的空间位置可以在光检测系统中调整例如1mm或更多、例如5mm或更多、例如10mm或更多以及包括25mm或更多。例如,可以使用任意方便的电机驱动的致动器,例如电机致动的移位台、电机驱动的丝杠组件、使用步进电机的电机操作的齿轮致动装置、伺服电机、无刷电机、有刷DC电机、微型步进驱动电机、高分辨率步进电机以及其他类型的电机。在一个示例中,分束器的水平或垂直位置或定向角度可以利用电机驱动的移位装置调整。
图1描绘了根据特定实施例的光检测系统的组件的布置。光检测系统100包括:流通池101,利用具有激光器102a、102b、102c和102d的光源102进行照射。使用分束器105将由样本中的粒子散射的来自激光器102a、102b、102c和102d的光传输至未滤光散射检测器103(前光散射检测器)和已滤光散射检测器104。来自分束器105的光通过带通滤光片104a传输至已滤光散射检测器104,带通滤光片104a被配置为限制来自激光器102a、102b和102c的光的传播并且被配置为只将所散射的来自激光器102d的光传输至光散射检测器104。
在一些实施例中,来自调光组件的光通过遮蔽组件传播至未滤光散射检测器和已滤光散射检测器中的一个或多个。在这些实施例中,遮蔽组件被配置为减少传输至检测器的光量,例如将所传输的光量减少1%或更多,例如5%或更多、例如10%或更多、例如25%或更多、例如40%或更多以及包括将所传输的光量减少50%或更多。可以使用任意方便的遮蔽方案,包括但不限于光学开口(例如,针孔)或狭缝。光学孔径的尺寸可以根据需要变化,其中感兴趣的开口的范围从0.001mm至10mm、例如从0.005mm至9.5mm、例如从0.01mm至9mm、例如从0.05mm至8.5mm、例如从0.1mm至8mm、例如从0.5mm至7.5mm以及包括从1mm至5mm。感兴趣的遮蔽狭缝还可以变化,其中狭缝的宽度的范围从0.001mm至10mm,例如从0.005mm至9.5mm、例如从0.01mm至9mm、例如从0.05mm至8.5mm、例如从0.1mm至8mm、例如从0.5mm至7.5mm以及包括从1mm至5mm。遮蔽狭缝的长度可以根据传播至光散射检测器的光的宽度变化,并且可以在从1mm至50mm的范围,例如从2mm至45mm、例如从3mm至40mm、例如从4mm至35mm以及包括从5mm至25mm。
用于减少传输至光散射检测器的光量的遮蔽组件可以是任意方便的形状,其中感兴趣的截面形状包括但不限于:由直线构成的截面形状,例如方形、矩形、梯形、三角形、六边形等;由曲线构成的截面形状,例如圆形、椭圆形;以及不规则形状,例如抛物线底部耦合至平面顶部。在一些实施例中,遮蔽组件是圆形。在其他实施例中,遮蔽组件是椭圆形。在又一些其它实施例中,遮蔽组件是多边形形状的,例如方形形状的或矩形的。遮蔽组件的宽度可以变化,在一些实例中,范围从1mm至25mm,例如从2mm至22mm、例如从3mm至20mm、例如从4mm至17mm以及包括从5mm至15mm。每个遮蔽组件的长度的范围从1mm至50mm,例如从2mm至45mm、例如从3mm至40mm、例如从4mm至35mm、例如从5mm至30mm以及包括从10mm至20mm。
在一些实施例中,由主题光检测系统接收的光可以由光采集系统传输。光采集系统可以是对光进行采集和定向的任意合适的光采集方案。在一些实施例中,光采集系统包括光纤,例如光纤光中继束。在其他实施例中,光采集系统是自由空间光中继系统。
在实施例中,光采集系统可以例如通过以下方式物理耦合至光检测系统:利用粘合剂、共同模制在一起或集成到光检测系统。在特定实施例中,光采集系统和光检测系统集成到单个单元。在一些实例中,光采集系统利用将光采集系统紧固至光检测系统的连接器耦合至光检测系统,例如利用钩环紧固件、磁体、栓锁、槽口、埋头孔、锪孔、凹槽、销钉、系绳、铰链、魔术贴、非永久性粘合剂或其组合。
在其他实施例中,光检测系统和光采集系统光学连通,但是并非物理接触。在实施例中,光采集系统可以离光检测系统0.001mm或更远设置,例如0.005mm或更远、例如0.01mm或更远、例如0.05mm或更远、例如0.1mm或更远、例如0.5mm或更远、例如1mm或更远、例如10mm或更远、例如25mm或更远、例如50mm或更远以及包括离光检测系统100mm或更远。
在特定实施例中,光采集系统包括光纤。例如,光采集系统可以是光纤光中继束,并且光通过光纤光中继束传输至光检测系统。可以将任意光纤光中继系统用于将光传播至光检测系统。在特定实施例中,用于将光传播至光检测系统的合适的光纤光中继系统包括但不限于以下光纤光中继系统:例如美国专利号6,809,804中描述的那些,其公开内容通过引用并入本文。
在其他实施例中,光采集系统是自由空间光中继系统。本文所用短语“自由空间光中继”在其传统意义上用于指代将一个或多个光学组件的配置用于使光通过自由空间定向至光检测系统的光传播。在特定实施例中,自由空间光中继系统包括:具有近端和远端的外壳,近端被耦合至光检测系统。自由空间中继系统可以包括不同调光组件的任意组合,例如透镜、反射镜、狭缝、针孔、波长分离器或其组合中的一个或多个。例如,在一些实施例中,感兴趣的自由空间光中继系统包括一个或多个聚焦透镜。在其他实施例中,主题自由空间光中继系统包括一个或多个反射镜。在又一些其它实施例中,自由空间光中继系统包括准直透镜。在特定实施例中,用于将光传播至光检测系统的合适的自由空间光中继系统但不限于以下光中继系统:例如美国专利号7,643,142、7,728,974和8,223,445中描述的那些,所述公开内容通过引用并入本文。
如以上所总结,本公开的方面还包括用于测量来自样本的散射光的系统。根据特定实施例的系统包括:光源,具有两个或更多个激光器;光检测系统,其包括如上文所述的未滤光散射检测器;以及处理器,具有可操作地耦合至所述处理器的存储器,其中,所述存储器包括存储在其上的指令,当所述指令由所述处理器执行时,导致所述处理器响应于通过所述未滤光散射检测器检测的来自所述两个或更多个激光器中的每一个的散射光而生成一个或多个数据信号,以及基于来自所述未滤光散射检测器的已生成的数据信号确定数据采集的一个或多个参数。
在实施例中,光源包括两个或更多个激光器,例如3个或更多个激光器、例如4个或更多个激光器、例如5个或更多个激光器、例如10个或更多个激光器、例如15个或更多个激光器、例如25个或更多个激光器以及包括50个或更多个激光器。根据样本中的成分(例如,细胞、小珠、非细胞粒子等),激光器可以发射范围从200nm至1500nm的波长变化的光,例如从250nm至1250nm、例如从300nm至1000nm、例如从350nm至900nm以及包括从400nm至800nm。每个激光器可以分别是脉冲激光器或连续波激光器。例如,激光器可以是:气体激光器,例如氦氖激光器、氩激光器、氪激光器、氙激光器、氮激光器、CO2激光器、CO激光器、氟化氩(ArF)准分子激光器、氟化氪(KrF)准分子激光器、氯化氙(XeCl)准分子激光器或氟化氙(XeF)准分子激光器或其组合;染料激光器,例如二苯乙烯、香豆素或罗丹明激光器;金属蒸气激光器,例如氦镉(HeCd)激光器、氦汞(HeHg)激光器、氦硒(HeSe)激光器、氦银(HeAg)激光器、锶激光器、氖铜(NeCu)激光器、铜激光器或金激光器及其组合;固态激光器,例如红宝石激光器、Nd:YAG激光器、NdCrYAG激光器、Er:YAG激光器、Nd:YLF激光器、Nd:YVO4激光器、Nd:YCa4O(BO3)3激光器、Nd:YCOB激光器、钛蓝宝石激光器、铥YAG激光器、镱YAG激光器、Yb2O3激光器或掺杂铈的激光器及其组合;半导体二极管激光器、光泵浦的半导体激光器(OPSL)或上述激光器中的任意激光器的二倍频或三倍频实现。
在特定实施例中,光源是光束生成器,其被配置为生成两个或更多个频移光束。在一些实例中,光束生成器包括:激光器;射频生成器,被配置为对声光装置应用射频驱动信号,以生成两个或更多个角偏移激光束。在这些实施例中,激光器可以是脉冲激光器或连续波激光器。例如,感兴趣的光束生成器中的激光器可以是气体激光器,例如氦氖激光器、氩激光器、氪激光器、氙激光器、氮激光器、CO2激光器、CO激光器、氟化氩(ArF)准分子激光器、氟化氪(KrF)准分子激光器、氯化氙(XeCl)准分子激光器或氟化氙(XeF)准分子激光器或其组合;染料激光器,例如二苯乙烯、香豆素或罗丹明激光器;金属蒸气激光器,例如氦镉(HeCd)激光器、氦汞(HeHg)激光器、氦硒(HeSe)激光器、氦银(HeAg)激光器、锶激光器、氖铜(NeCu)激光器、铜激光器或金激光器及其组合;固态激光器,例如红宝石激光器、Nd:YAG激光器、NdCrYAG激光器、Er:YAG激光器、Nd:YLF激光器、Nd:YVO4激光器、Nd:YCa4O(BO3)3激光器、Nd:YCOB激光器、钛蓝宝石激光器、铥YAG激光器、镱YAG激光器,Yb2O3激光器或掺杂铈的激光器及其组合。
声光装置可以是被配置为使用所应用的声波使激光频移的任意方便的声光方案。在特定实施例中,声光装置是声光偏转器。主题系统中的声光装置被配置为基于来自激光器的光和所应用的射频驱动信号生成角偏移激光束。可以利用任意合适的射频驱动信号源将射频驱动信号应用于声光装置,例如直接数字合成器(DDS)、任意波形生成器(AWG)或电脉冲生成器。
在实施例中,控制器被配置为对声光装置应用射频驱动信号以在输出激光束中产生所需数量的角偏移激光束,例如被配置为应用3个或更多个射频驱动信号,例如4个或更多个射频驱动信号、例如5个或更多个射频驱动信号、例如6个或更多个射频驱动信号、例如7个或更多个射频驱动信号、例如8个或更多个射频驱动信号、例如9个或更多个射频驱动信号、例如10个或更多个射频驱动信号、例如15个或更多个射频驱动信号、例如25个或更多个射频驱动信号、例如50个或更多个射频驱动信号以及包括被配置为应用100个或更多个射频驱动信号。
在一些实例中,为了在输出激光束中产生角偏移激光束的强度分布,控制器被配置为应用具有如下变化的幅度的射频驱动信号,例如从约0.001V至约500V、例如从约0.005V至约400V、例如从约0.01V至约300V、例如从约0.05V至约200V、例如从约0.1V至约100V、例如从约0.5V至约75V、例如从约1V至50V、例如从约2V至40V、例如从3V至约30V以及包括从约5V至约25V。在一些实施例中,每个所应用的射频驱动信号具有从约0.001MHz至约500MHz的频率,例如从约0.005MHz至约400MHz、例如从约0.01MHz至约300MHz、例如从约0.05MHz至约200MHz、例如从约0.1MHz至约100MHz、例如从约0.5MHz至约90MHz、例如从约1MHz至约75MHz、例如从约2MHz至约70MHz、例如从约3MHz至约65MHz、例如从约4MHz至约60MHz以及包括从约5MHz至约50MHz的频率。
在特定实施例中,控制器具有:处理器,具有可操作地耦合至所述处理器的存储器,以使所述存储器包括存储在其上的指令,当所述指令由所述处理器执行时,导致所述处理器产生具有所需强度分布的带有角偏移激光束的输出激光束。例如,存储器可以包括用于产生具有相同强度的两个或更多个角偏移激光束的指令,例如3个或更多个、例如4个或更多个、例如5个或更多个、例如10个或更多个、例如25个或更多个、例如50个或更多个,以及包括存储器可以包括用于产生具有相同强度的100个或更多个角偏移激光束的指令。在其他实施例中,可以包括用于产生具有不同强度的两个或更多个角偏移激光束的指令,例如3个或更多个、例如4个或更多个、例如5个或更多个、例如10个或更多个、例如25个或更多个、例如50个或更多个,以及包括存储器可以包括用于产生具有不同强度的100个或更多个角偏移激光束的指令。
在特定实施例中,控制器具有:处理器,具有可操作地耦合至所述处理器的存储器,以使所述存储器包括存储在其上的指令,当所述指令由所述处理器执行时,导致所述处理器产生具有从输出激光束的沿着水平轴的边缘向中心逐渐增大的强度的输出激光束。在这些实例中,在输出光束的沿着水平轴的中心处的角偏移激光束的强度可以处于在输出激光束的边缘处的角偏移激光束的强度的0.1%至约99%的范围,例如0.5%至约95%、例如1%至约90%、例如约2%至约85%、例如约3%至约80%、例如约4%至约75%、例如约5%至约70%、例如约6%至约65%、例如约7%至约60%、例如约8%至约55%以及包括在输出激光束的沿着水平轴的边缘处的角偏移激光束强度的约10%至约50%。在其他实施例中,控制器具有:处理器,具有可操作地耦合至所述处理器的存储器,以使所述存储器包括存储在其上的指令,当所述指令由所述处理器执行时,导致所述处理器产生具有从输出激光束的沿着水平轴的边缘向中心增大的强度的输出激光束。在这些实例中,在输出光束的沿着水平轴的边缘处的角偏移激光束的强度可以处于在输出激光束中心处角偏移激光束的强度的0.1%至约99%的范围,例如0.5%至约95%、例如1%至约90%、例如约2%至约85%、例如约3%至约80%、例如约4%至约75%、例如约5%至约70%、例如约6%至约65%、例如约7%至约60%、例如约8%至约55%以及包括在输出激光束的沿着水平轴的中心处的角偏移激光束强度的约10%至约50%。在又一些其它实施例中,控制器具有:处理器,具有可操作地耦合至所述处理器的存储器,以使所述存储器包括存储在其上的指令,当所述指令由所述处理器执行时,导致所述处理器产生具有沿着水平轴具有高斯分布的强度分布的输出激光束。在另一些实施例中,控制器具有:处理器,具有可操作地耦合至所述处理器的存储器,以使所述存储器包括存储在其上的指令,当所述指令由所述处理器执行时,导致所述处理器产生沿着水平轴具有礼帽强度分布的输出激光束。
在实施例中,感兴趣的光束生成器可以被配置为在输出激光束中产生空间上分离的角偏移激光束。根据所应用的射频驱动信号和输出激光束的所需照射分布,角偏移激光束可以分隔0.001μm或更多,例如0.005μm或更多、例如0.01μm或更多、例如0.05μm或更多、例如0.1μm或更多、例如0.5μm或更多、例如1μm或更多、例如5μm或更多、例如10μm或更多、例如100μm或更多、例如500μm或更多、例如1000μm或更多以及包括5000μm或更多。在一些实施例中,系统被配置为在输出激光束中产生重叠的角偏移激光束,例如沿着输出激光束的水平轴与相邻的角偏移激光束重叠。相邻的角偏移激光束之间的重叠(例如,光束点的重叠)可以是0.001μm或更多的重叠,例如0.005μm或更多的重叠、例如0.01μm或更多的重叠、例如0.05μm或更多的重叠、例如0.1μm或更多的重叠、例如0.05μm或更多的重叠、例如1μm或更多的重叠、例如5μm或更多的重叠、例如10μm或更多的重叠以及包括100μm或更多的重叠。
在特定实例中,被配置为生成两个或更多个频移光束的光束生成器包括:其公开内容通过引用并入本文的美国专利号9,423,353、9,784,661和10,006,852以及美国专利公开号2017/0133857和2017/0350803中所描述的激光激发模块。
在实施例中,由样本中的粒子散射的来自光源的光通过未滤光散射检测器进行检测。在一些实施例中,系统包括:处理器,具有可操作地耦合至所述处理器的存储器,其中,所述存储器包括存储在其上的指令,当所述指令由所述处理器执行时,导致所述处理器响应于通过所述未滤光散射检测器检测的来自两个或更多个激光器中的每一个的散射光而生成一个或多个数据信号,以及基于来自所述未滤光散射检测器的已生成的数据信号确定数据采集的一个或多个参数。
在一些实施例中,基于来自所述未滤光散射检测器的已生成的数据信号所确定的数据采集的一个或多个参数包括:主题系统中的一个或多个光电检测器的数据采集的时序。例如,可以使用来自所述未滤光散射检测器的已生成的数据信号确定一个或多个其他光散射检测器、发射光电检测器、透射光电检测器、液流成像传感器的数据采集的时序。在一些实施例中,基于来自所述未滤光散射检测器的已生成的数据信号所确定的数据采集的一个或多个参数包括:液流中的粒子的位置的标识。在其他实施例中,基于来自所述未滤光散射检测器的已生成的数据信号所确定的数据采集的一个或多个参数包括:来自每个激光器而由样本中的粒子散射的光之间的持续时间。在其他实施例中,基于来自所述未滤光散射检测器的已生成的数据信号所确定的数据采集的一个或多个参数包括:样本中的粒子的流速变化。在特定实例中,系统包括:存储器,具有用于响应于来自所述未滤光散射检测器的数据信号而生成一个或多个粒子分选参数的指令。在一些实例中,所述粒子分选参数是粒子分选时序,例如用于对包含粒子的液滴进行充电的时序。
在特定实例中,系统包括:存储器,具有用于基于来自所述未滤光散射检测器的已生成的数据信号调整数据采集的一个或多个参数的指令。在一些实施例中,系统包括:存储器,具有用于改变数据采集的持续时间(即,数据采集窗)的指令。在一些实例中,存储器包括用于将数据采集的持续时间减少5%或更多的指令,例如10%或更多、例如25%或更多以及包括将数据采集的持续时间减少50%或更多。例如,数据采集的持续时间可以减少0.0001μs或更多,例如0.0005μs或更多、例如0.001μs或更多、例如0.005μs或更多、例如0.01μs或更多、例如0.05μs或更多、例如0.1μs或更多、例如0.5μs或更多、例如1μs或更多以及包括5μs或更多。
在其他实施例中,系统包括:存储器,具有用于改变数据采集的时序的指令。在一些实例中,存储器包括用于将数据采集的时序调整5%或更多的指令,例如10%或更多、例如25%或更多以及包括将数据采集的时序调整50%或更多。例如,数据采集的时序可以调整0.0001μs或更多,例如0.0005μs或更多、例如0.001μs或更多、例如0.005μs或更多、例如0.01μs或更多、例如0.05μs或更多、例如0.1μs或更多、例如0.5μs或更多、例如1μs或更多以及包括5μs或更多。
在特定实施例中,系统包括:存储器,具有用于响应于来自所述未滤光散射检测器的数据信号而调整一个或多个粒子分选参数的指令。在一些实例中,存储器包括用于调整粒子分选时序的指令,例如用于对包含粒子的液滴进行充电的时序。在特定实例中,存储器包括用于将对包含粒子的液滴进行充电的时序调整5%或更多的指令,例如10%或更多、例如25%或更多以及包括将对包含粒子的液滴进行充电的时序调整50%或更多。例如,对包含粒子的液滴进行充电的时序可以调整0.0001μs或更多,例如0.0005μs或更多、例如0.001μs或更多、例如0.005μs或更多、例如0.01μs或更多、例如0.05μs或更多、例如0.1μs或更多、例如0.5μs或更多、例如1μs或更多以及包括5μs或更多。
在另一些实施例中,存储器包括用于响应于来自所述未滤光散射检测器的已生成的数据信号而调整滴落(drop)驱动频率的指令。在一些实例中,滴落驱动频率增加例如0.01Hz或更多,例如0.05Hz或更多、例如0.1Hz或更多、例如0.25Hz或更多、例如0.5Hz或更多、例如1Hz或更多、例如2.5Hz或更多、例如5Hz或更多、例如10Hz或更多以及包括25Hz或更多。例如,滴落驱动频率可以增加1%或更多,例如5%或更多、例如10%或更多、例如15%或更多、例如25%或更多、例如50%或更多、例如75%或更多以及包括将滴落驱动频率增加90%或更多。在其他实例中,滴落驱动频率减少例如0.01Hz或更多,例如0.05Hz或更多、例如0.1Hz或更多、例如0.25Hz或更多、例如0.5Hz或更多、例如1Hz或更多、例如2.5Hz或更多、例如5Hz或更多、例如10Hz或更多以及包括25Hz或更多。例如,滴落驱动频率可以减少1%或更多,例如5%或更多、例如10%或更多、例如15%或更多、例如25%或更多、例如50%或更多、例如75%或更多以及包括将滴落频率减少90%或更多。
在另一些实施例中,存储器包括用于响应于来自所述未滤光散射检测器的已生成的数据信号而调整滴落延迟的指令。在一些实例中,滴落延迟增加例如0.01μs或更多,例如0.05μs或更多、例如0.1μs或更多、例如0.3μs或更多、例如0.5μs或更多、例如1μs或更多、例如2.5μs或更多、例如5μs或更多、例如7.5μs或更多以及包括将滴落延迟增加10μs或更多。例如,滴落延迟可以增加1%或更多,例如5%或更多、例如10%或更多、例如15%或更多、例如25%或更多、例如50%或更多、例如75%或更多以及包括将滴落延迟增加90%或更多。在其他实例中,滴落频率减少例如0.01μs或更多,例如0.05μs或更多、例如0.1μs或更多、例如0.3μs或更多、例如0.5μs或更多、例如1μs或更多、例如2.5μs或更多、例如5μs或更多、例如7.5μs或更多以及包括将滴落延迟减少10μs或更多。例如,滴落延迟可以减少1%或更多,例如5%或更多、例如10%或更多、例如15%或更多、例如25%或更多、例如50%或更多、例如75%或更多以及包括将滴落延迟减少90%或更多。
在特定实施例中,系统还包括:流通池,被配置为传送液流中的样本。在一些实例中,所述未滤光散射检测器被配置为:检测由所述样本散射的来自被配置为在所述流通池的远端或其附近照射的一个或多个激光器的光。在特定实例中,所述激光器被配置为在离流通池的远端0.0001μm至10μm的位置处照射,例如0.0005μm至9.5μm、例如0.001μm至9μm、例如0.005μm至8.5μm、例如0.01μm至8μm、例如0.05μm至7.5μm、例如0.1μm至7μm以及包括离流通池的远端0.5μm至5μm。在一些实施例中,所述系统被配置为:将来自检测来自在流通池的远端照射的样本的散射光的光散射检测器的数据信号用于调整如上所述的一个或多个参数。在特定实例中,将来自这个光散射检测器的数据信号用于调整一个或多个粒子分选参数,例如粒子分选时序。在特定实施例中,使用来自检测来自在流通池的远端照射的样本的散射光的光散射检测器的数据信号足以抵消跨液流的流速梯度,例如在液流的中心或其附近流动的粒子比在液流的外边缘或其附近流动的粒子行进得更快。
图2描绘了根据特定实施例的基于在远端照射流通池对光散射进行检测。利用激光203照射具有从中流过粒子201a的流通池201,当通过光散射检测器204检测到粒子时生成脉冲203a。利用激光202在远端照射流通池201以生成脉冲202a。在特定实例中,利用光散射检测器检测到的脉冲202a可以用于调整用于粒子分选的时序(例如,用于对包含粒子的液滴进行充电的时序)。
图3描绘了根据特定实施例的基于来自未滤光散射检测器的已生成的数据信号利用光检测系统用于确定和调整一个或多个参数的流程图。在步骤301处,利用未滤光散射检测器检测来自液流中的粒子的光。在步骤302处,由未滤光散射检测器生成一个或多个数据信号。在步骤303处,基于未滤光散射检测器的数据信号确定光检测系统的一个或多个参数。例如,在步骤303处,可以标识粒子位置,可以确定液流中的粒子的流速、粒子穿过每个激光束的时序以及粒子经过每个激光束的时间之间的持续时间。在步骤304处,可以调整数据采集或粒子分选的一个或多个参数。
可以使用向样本探查区传送流体样本的任意方便的流通池,其中在一些实施例中,流通池包括限定纵轴的近端圆柱部和终止于平坦表面的远端截头圆锥部,该平坦表面具有与纵轴呈横向的孔。近端圆柱部的(沿纵轴所测量的)长度可以在从1mm至15mm的范围变化,例如从1.5mm至12.5mm、例如从2mm至10mm、例如从3mm至9mm以及包括从4mm至8mm。远端截头圆锥部的(沿纵轴所测量的)长度也可以在从1mm至10mm的范围变化,例如从2mm至9mm、例如从3mm至8mm以及包括从4mm至7mm。在一些实施例中,流通池的喷嘴腔的直径可以在从1mm至10mm,例如从2mm至9mm、例如从3mm至8mm以及包括从4mm至7mm的范围变化。
在特定实例中,流通池不包括圆柱部并且整个流通池内腔是截头圆锥形状的。在这些实施例中,截头圆锥内腔的(沿横向于喷嘴孔的纵轴所测量的)长度的范围可以从1mm至15mm,例如从1.5mm至12.5mm、例如从2mm至10mm、例如从3mm至9mm以及包括从4mm至8mm。截头圆锥内腔的近端部的直径的范围可以从1mm至10mm,例如从2mm至9mm、例如从3mm至8mm以及包括从4mm至7mm。
在一些实施例中,样本液流从流通池的远端处的孔流出。根据所需液流特性,流通池孔可以是任意合适的形状,其中感兴趣的截面形状包括但不限于:由直线构成的截面形状,例如方形、矩形、梯形、三角形、六边形等;由曲线构成的截面形状,例如圆形、椭圆形;以及不规则形状,例如抛物线底部耦合至平坦顶部。在特定实施例中,感兴趣的流通池具有圆形孔。在一些实施例中,喷嘴孔的尺寸可以在从1μm至20000μm的范围变化,例如从2μm至17500μm、例如从5μm至15000μm、例如从10μm至12500μm、例如从15μm至10000μm、例如从25μm至7500μm、例如从50μm至5000μm、例如从75μm至1000μm、例如从100μm至750μm以及包括从150μm至500μm。在特定实施例中,喷嘴孔是100μm。
在一些实施例中,流通池包括被配置为向流通池提供样本的样本注入端口。在实施例中,样本注入系统被配置为向流通池内腔提供合适的样本流。根据所需液流特性,通过样本注入端口传输至流通池腔的样本的速率可以是1μL/min或更快,例如2μL/min或更快、例如3μL/min或更快、例如5μL/min或更快、例如10μL/min或更快、例如15μL/min或更快、例如25μL/min或更快、例如50μL/min或更快以及包括100μL/min或更快,其中在一些实例中,通过样本注入端口传输至流通池腔的样本的速率是1μL/sec或更快,例如2μL/sec或更快、例如3μL/sec或更快、例如5μL/sec或更快、例如10μL/sec或更快、例如15μL/sec或更快、例如25μL/sec或更快、例如50μL/sec或更快以及包括100μL/sec或更快。
样本注入端口可以是设置在内腔壁中的孔或者可以是设置在内腔的近端处的导管。当样本注入端口是设置在内腔壁中的孔时,样本注入端口孔可以是任意合适的形状,其中感兴趣的截面形状包括但不限于:由直线构成的截面形状,例如方形、矩形、梯形、三角形、六边形等;由曲线构成的截面形状,例如圆形、椭圆形等;以及不规则形状,例如抛物线底部耦合至平坦顶部。在特定实施例中,样本注入端口具有圆形孔。样本注入端口孔的尺寸可以根据形状变化,在特定实例中,具有范围从0.1mm至5.0mm的开口,例如0.2至3.0mm、例如0.5mm至2.5mm、例如从0.75mm至2.25mm、例如从1mm至2mm以及包括从1.25mm至1.75mm,例如1.5mm。
在特定实例中,样本注入端口是设置在流通池内腔的近端处的导管。例如,样本注入端口可以是被设置为具有与流通池孔对齐的样本注入端口孔的导管。当样本注入端口是与流通池孔对齐设置的导管时,样本注入管的截面形状可以是任意合适的形状,其中感兴趣的截面形状包括但不限于:由直线构成的截面形状,例如方形、矩形、梯形、三角形、六边形等;由曲线构成的截面形状,例如圆形、椭圆形;以及不规则形状,例如抛物线底部耦合至平坦顶部。导管的孔可以根据形状变化,在特定实例中,具有范围从0.1mm至5.0mm的开口,例如0.2至3.0mm、例如0.5mm至2.5mm、例如从0.75mm至2.25mm、例如从1mm至2mm以及包括从1.25mm至1.75mm,例如1.5mm。样本注入端口的尖端的形状可以与样本注入管的截面形状相同或不同。例如,样本注入端口孔可以包括具有范围从1°至10°的斜角的斜切尖端,例如从2°至9°、例如从3°至8°、例如从4°至7°以及包括5°的斜角。
在一些实施例中,流通池还包括被配置为向流通池提供鞘液的鞘液注入端口。在实施例中,鞘液注入系统被配置为向流通池内腔提供鞘液流,例如以连同样本一起产生鞘液围绕样本液流的分层的液流。根据所需液流特性,鞘液传输至流通池腔的速率可以是25μL/sec或更快,例如50μL/sec或更快、例如75μL/sec或更快、例如100μL/sec或更快、例如250μL/sec或更快、例如500μL/sec或更快、例如750μL/sec或更快、例如1000μL/sec或更快以及包括2500μL/sec或更快。
在一些实施例中,鞘液注入端口是设置在内腔壁中的孔。鞘液注入端口孔可以是任意合适的形状,其中感兴趣的截面形状包括但不限于:由直线构成的截面形状,例如方形、矩形、梯形、三角形、六边形等;由曲线构成的截面形状,例如圆形、椭圆形;以及不规则形状,例如抛物线底部耦合至平坦顶部。样本注入端口孔的尺寸可以根据形状变化,在特定实例中,具有范围从0.1mm至5.0mm的开口,例如0.2至3.0mm、例如0.5mm至2.5mm、例如从0.75mm至2.25mm、例如从1mm至2mm以及包括从1.25mm至1.75mm,例如1.5mm。
在一些实施例中,系统还包括与流通池流体连通以通过流通池传送液流的泵。可以使用任意方便的流体泵方案来控制液流通过流通池的流动。在特定实例中,系统包括蠕动泵,例如具有脉冲阻尼器的蠕动泵。主题系统中的泵被配置为:在适于检测来自液流中的样本的光的速率下通过流通池传输流体。在一些实例中,流通池中的样本流的速率是1μL/min(微升每分钟)或更快,例如2μL/min或更快、例如3μL/min或更快、例如5μL/min或更快、例如10μL/min或更快、例如25μL/min或更快、例如50μL/min或更快、例如75μL/min或更快、例如100μL/min或更快、例如250μL/min或更快、例如500μL/min或更快、例如750μL/min或更快以及包括1000μL/min或更快。例如,系统可以包括泵,其被配置为使样本在以下速率下流过流通池:范围从1μL/min至500μL/min,例如从1uL/min至250uL/min、例如从1uL/min至100uL/min、例如从2μL/min至90μL/min、例如从3μL/min至80μL/min、例如从4μL/min至70μL/min、例如从5μL/min至60μL/min以及包括从10μL/min至50μL/min。在特定实施例中,液流的流速是从5μL/min至6μL/min。
在特定实施例中,主题系统是使用上述光检测系统的流式细胞计数系统。合适的流式细胞计数术系统可以包括但不限于以下中描述的那些:Ormerod(编),FlowCytometry:A Practical Approach(流式细胞计数术:实际方法),牛津大学出版社(1997);Jaroszeski等(编),Flow Cytometry Protocols,Methods in Molecular Biology(流式细胞计数术方案,分子生物学中的方法),91期,Humana出版社(1997);Practical FlowCytometry(实际流式细胞计数术),第三版,Wiley-Liss(1995);Virgo等(2012)Ann ClinBiochem,1月,49(第1部分):17-28;Linden等,Semin Throm Hemost,2004年10月,30(5):502-11;Alison等,J Pathol,2010年12月,222(4):335-344;以及Herbig等(2007)Crit RevTher Drug Carrier Syst,24(3):203-255;其公开内容通过引用并入本文。在特定实例中,感兴趣的流式细胞计数术系统包括BD Biosciences FACSCantoTM II流式细胞仪、BDAccuriTM流式细胞仪、BD Biosciences FACSCelestaTM流式细胞仪、BD BiosciencesFACSLyricTM流式细胞仪、BD Biosciences FACSVerseTM流式细胞仪、BD BiosciencesFACSymphonyTM流式细胞仪、BD Biosciences LSRFortessaTM流式细胞仪、BD BiosciencesLSRFortessTM X-20流式细胞仪、以及BD Biosciences FACSCaliburTM细胞分选器、BDBiosciences FACSCountTM细胞分选器、BD Biosciences FACSLyricTM细胞分选器、以及BDBiosciencesViaTM细胞分选器、BD Biosciences InfluxTM细胞分选器、BD BiosciencesJazzTM细胞分选器、BD Biosciences AriaTM细胞分选器、以及BD BiosciencesFACSMelodyTM细胞分选器等。
在一些实施例中,主题粒子分选系统是流式细胞计数系统,例如以下中描述的那些:美国专利号10,006,852;9,952,076;9,933,341;9,784,661;9,726,527;9,453,789;9,200,334;9,097,640;9,095,494;9,092,034;8,975,595;8,753,573;8,233,146;8,140,300;7,544,326;7,201,875;7,129,505;6,821,740;6,813,017;6,809,804;6,372,506;5,700,692;5,643,796;5,627,040;5,620,842;5,602,039;其公开内容通过引用全部并入本文。
在特定实例中,主题系统是被配置通过使用射频标记发射(FIRE)的荧光成像用于对液流中的粒子进行成像的流式细胞计数术系统,例如在Diebold等,Nature Photonics(自然-光子学),第7(10)卷,806-810(2013)中描述的那些;以及在美国专利号9,423,353、9,784,661和10,006,852以及美国专利公开号2017/0133857和2017/0350803中描述的那些,其公开内容通过引用并入本文。
在一些实施例中,感兴趣的系统包括:粒子分析系统,其可以通过利用或无需利用物理地将粒子分选到采集容器而用于分析和表征粒子。图4A示出粒子分析系统的示例的功能框图。在一些实施例中,粒子分析系统401是流式系统。图4A所示的粒子分析系统401可以被配置为完全或部分地执行本文描述的方法。粒子分析系统401包括流体系统402。流体系统402可以包括或耦合有样本管405及样本管之中的移动流体柱,其中样本的粒子403(例如,细胞)沿着公共样本路径409移动。
粒子分析系统401包括:检测系统404,被配置为当每个粒子沿着公共样本路径经过一个或多个检测台时采集来自每个粒子的信号。检测台408通常指公共样本路径的监测区域407。在一些实现中,检测可以包括当粒子403经过监测区域407时检测光或它们的一个或多个其他性质。在图4A中,示出了具有一个监测区域407的一个检测台408。粒子分析系统401的一些实现可以包括多个检测台。此外,一些检测台可以监测多于一个区域。
每个信号被分配信号值,以形成用于每个粒子的数据点。如上所述,这个数据可以称为事件数据。数据点可以是包括针对粒子所测量的各个性质的值的多维数据点。检测系统404被配置为在第一时间间隔中采集这样的数据点的序列。
粒子分析系统401还可以包括控制系统306。控制系统406可以包括一个或多个处理器、幅度控制电路和/或频率控制电路。所示出的控制系统可以可操作地与流体系统402相关联。控制系统可以被配置为基于泊松分布以及由检测系统404在第一时间间隔期间采集的数据点的数量生成针对第一时间间隔的至少一部分的经计算的信号频率。控制系统406还可以被配置为基于第一时间间隔的该部分中的数据点的数量生成实验信号频率。控制系统406还可以将实验信号频率与经计算的信号频率或预定信号频率进行比较。
图4B示出根据本发明的说明性实施例的用于流式细胞计数术的系统400。系统400包括流式细胞仪410、控制器/处理器490和存储器495。流式细胞仪410包括一个或多个激发激光器415a-415c、聚焦透镜420、液流腔425、前散射检测器430、侧散射检测器435、荧光采集透镜440、一个或多个分束器445a-445g、一个或多个带通滤光片450a-450e、一个或多个长通(“LP”)滤光片455a-455b,以及一个或多个荧光检测器460a-460f。
激发激光器115a-c发射激光束形式的光。在图4B的示例系统中,从激发激光器415a-415c发射的激光束的波长分别是488nm、633nm和325nm。首先使激光束定向通过分束器445a和445b中的一个或多个。分束器445a透射488nm的光以及反射633nm的光。分束器445b透射UV光(具有10至400nm的范围中的波长的光)以及反射488nm和633nm的光。
然后将激光束定向至聚焦透镜420,其将光束集中到液流腔425之中的样本的粒子所在的那部分流体流上。液流腔是流体系统的将流中的粒子(通常一次一个)引向用于探查的聚焦激光束的部件。液流腔可以包括台式细胞仪的流通池或空气流细胞仪中的喷嘴尖端。
根据粒子的特性(例如其尺寸、内部结构)以及存在依附于粒子或自然存在于粒子之上或之中的一个或多个荧光分子,来自激光束的光通过衍射、折射、反射、散射和吸收以及在各种不同波长下再发射而与样本中的粒子相互作用。荧光发射以及衍射光、折射光、反射光和散射光可以通过分束器445a-445g、带通滤光片450a-450e、长通滤光片455a-455b和荧光采集透镜440中的一个或多个选路至前散射检测器430、侧散射检测器435和一个或多个荧光检测器460a-460f中的一个或多个。
荧光采集透镜440采集由于粒子-激光束相互作用而发射的光,并且使这些光选路到一个或多个分束器和滤光片。带通滤光片,例如带通滤光片450a-450e,允许窄范围的波长经过滤光片。例如,带通滤光片450a是510/20滤光片。第一个数字表示光谱带的中心。第二个数字提供光谱带的范围。因此,510/20滤光片在光谱带的中心的每一侧延伸10nm,或从500nm至520nm。短通滤光片透射波长等于或短于特定波长的光。长通滤光片,例如长通滤光片455a-455b,透射的光波长等于或长于特定光波长。例如,长通滤光片455a,其为670nm长通滤光片,透射等于或长于670nm的光。通常对滤光片进行选择,以优化检测器针对特定荧光染料的特性。可以对滤光片进行配置,以使透射至检测器的光的光谱带接近荧光染料的发射峰。
分束器将不同波长的光定向至不同方向。可以根据滤光片性质将分束器分为为例如短通和长通。例如,分束器445g是620SP分束器,表示分束器445g透射620nm或更短波长的光并且将长于620nm的波长的光反射至不同方向。在一个实施例中,分束器445a-445g可以包括光学镜,例如分色镜。
前散射检测器430略微偏离光束定向通过流通池的轴线设置并且被配置为检测衍射光,激发光主要在前向方向上穿过粒子或其附近行进。由前散射检测器检测的光的强度取决于粒子的总尺寸。前散射检测器可以包括光电二极管。侧散射检测器435被配置为检测基于粒子的表面和内部结构折射以及反射的光,并且随着粒子结构的复杂度增加而趋于增加。来自与粒子相关联的荧光分子的荧光发射可以通过一个或多个荧光检测器460a-460f进行检测。侧散射检测器435和荧光检测器可以包括光电倍增管。在前散射检测器430、侧散射检测器435和荧光检测器处检测到的信号可以通过检测器转换成电信号(电压)。这个数据可以提供关于样本的信息。
本领域技术人员将认识到,根据本发明的实施例的流式细胞仪不限于图4B所描绘的流式细胞仪,而是可以包括现有技术已知的任意流式细胞仪。例如,流式细胞仪可以具有采用各种波长和各种不同构型的任意数量的激光器、分束器、滤光片和检测器。
在操作中,细胞仪操作由控制器/处理器490控制,并且来自检测器的测量数据可以存储在存储器495中并且由控制器/处理器490处理。虽然未明确示出,但是控制器/处理器190被耦合至检测器以从其接收输出信号,并且还可以被耦合至流式细胞仪400的电气和机电组件以控制激光器、流体流参数等。还可以在系统中提供输入/输出(I/O)功能部497。存储器495、控制器/处理器490和I/O 497可以全部作为流式细胞仪410的集成部件提供。在这样的实施例中,显示器还可以形成I/O功能部497的用于向细胞仪400的用户呈现实验数据的部件。备选地,存储器495和控制器/处理器490以及I/O功能部中的一些或全部可以是诸如通用计算机之类的一个或多个外部装置的部件。在一些实施例中,存储器495和控制器/处理器490中的一些或全部可以与细胞仪410无线或有线通信。结合存储器495和I/O497的控制器/处理器490可以被配置为执行与流式细胞仪实验的准备和分析有关的各种功能。
根据从流通池425到每个检测器的光路中的滤光片和/或分束器的构型的定义,图4B所示的系统包括检测6个不同波段的荧光的6个不同检测器(在本文可以将其称为用于指定检测器的“滤光窗口”)。用于流式细胞仪实验的不同荧光分子将发射在其自身的特征波段中的光。可以对用于实验及其相关联的荧光发射段的特定荧光标记进行选择,以大体上与检测器的滤光窗口重合。然而,因为提供了更多检测器,并且使用了更多标记,所以滤光窗口与荧光发射谱之间的完美对应是不可能的。真实情况一般是,虽然特定荧光分子的发射谱的峰可以位于一个特定检测器的滤光窗口之中,但是该标记的一些发射谱也将与一个或多个其他检测器的滤光窗口重叠。这可以被称为溢出(spillover)。I/O 497可以被配置为接收关于流式细胞仪实验的数据,该实验具有荧光标记组和具有多个标志的多个细胞群,每个细胞群具有多个标志的子集。I/O 497还可以被配置为接收为一个或多个细胞群分配一个或多个标志的生物数据、标志密度数据、发射谱数据、为一个或多个标志分配标记的数据以及细胞仪配置数据。流式细胞仪实验数据,例如标记谱特性和流式细胞仪配置数据还可以存储在存储器495中。控制器/处理器490可以被配置为评估标记到标志的一个或多个指定。
图5示出用于分析和显示生物事件的粒子分析仪控制系统(例如,分析控制器500)的一个示例的功能框图。分析控制器500可以被配置为实现用于控制生物事件的图形显示的各种过程。
粒子分析仪或分选系统502可以被配置为获得生物事件数据。例如,流式细胞仪可以生成流式细胞计数事件数据。粒子分析仪502可以被配置为向分析控制器500提供生物事件数据。粒子分析仪或分选系统502和分析控制器500之间可以包括数据通信通道。生物事件数据可以经由数据通信通道提供给分析控制器500。
分析控制器500可以被配置为从粒子分析仪或分选系统502接收生物事件数据。从粒子分析仪或分选系统502接收的生物事件数据可以包括流式细胞计数事件数据。分析控制器500可以被配置为向显示装置506提供包括生物事件数据的第一图表的图形显示。例如,分析控制器500还可以被配置为将感兴趣的区域渲染为与第一绘图重叠的围绕由显示装置506示出的生物事件数据群附近的门(gate)。在一些实施例中,门可以是基于单参数直方图或双变量图绘制的一个或多个感兴趣的图形区的逻辑组合。在一些实施例中,显示器可以用于显示粒子参数或饱和的检测器数据。
分析控制器500还可以被配置为在显示装置506上在门中显示与门外的生物事件数据中的其他事件不同的生物事件数据。例如,分析控制器500可以被配置为将门中包含的生物事件数据的颜色渲染为与门外的生物事件数据的颜色不同。显示装置506可以被实现为被配置成呈现图形接口的监视器、平板计算机、智能电话或其他电子装置。
分析控制器500可以被配置为从第一输入装置接收标识门的门选择信号。例如,第一输入装置可以被实现为鼠标510。(例如,通过在光标位于希望的门上或门中时在那里点击)鼠标510可以向分析控制器500发起标识要在显示装置506上显示或经由其操纵的门的门选择信号。在一些实现中,第一装置可以被实现为用于向分析控制器500提供输入信号的键盘508或其他工具,例如触屏、触笔、光检测器或语音识别系统。一些输入装置可以包括多个输入功能。在这样的实现中,输入功能均可以被当成输入装置。例如,如图5所示,鼠标510可以包括均可以生成触发事件的右鼠标按钮和左鼠标按钮。
触发事件可以导致分析控制器500改变数据显示的方式、在显示装置506上实际显示数据的哪些部分、和/或提供用于进一步处理的输入,例如选择用于进行粒子分选的所关注的群。
在一些实施例中,分析控制器500可以被配置为检测何时通过鼠标510发起门控选择。分析控制器500还可以被配置为自动修改可视化绘图,以促进门控(gating)过程。所述修改可以基于通过分析控制器500接收的生物事件数据的特定分布。
分析控制器500可以连接至储存装置504。储存装置504可以被配置为接收和存储来自分析控制器500的生物事件数据。储存装置504还可以被配置为接收和存储来自分析控制器500的流式细胞计数事件数据。储存装置504还可以被配置为允许通过分析控制器500检索生物事件数据,例如流式细胞计数事件数据。
显示装置506可以被配置为从分析控制器500接收显示数据。显示数据可以包括生物事件数据的图和勾勒绘图的剖面的图。显示装置506还可以被配置为根据从分析控制器500接收的输入与来自粒子分析仪502、储存装置504、键盘508和/或鼠标510的输入的结合改变所呈现的信息。
在一些实现中,分析控制器500可以生成用户接口以接收用于进行分选的示例事件。例如,用户接口可以包括用于接收示例事件或示例图像的控件。可以在采集样本的事件数据之前或基于样本的一部分的事件的初始集合来提供示例事件或图像或示例门。
在一些实施例中,感兴趣的系统包括粒子分选器系统。图6A是根据本文呈现的一个实施例的粒子分选器系统600(例如,粒子分析仪或分选系统502)的示意图。在一些实施例中,粒子分选器系统600是细胞分选器系统。如图6A所示,滴落形成换能器602(例如,压电振荡器)被耦合至流体导管601,导管601可以被耦合至、可以包括或可以是喷嘴603。在流体导管601之中,鞘液604以流体动力学方式使包括粒子609的样本流体606集中成移动的流体柱608(例如,流)。在移动的流体柱608之中,粒子609(例如,细胞)排成单列穿过由照射源612(例如,激光器)照射的监测区域611(例如,激光-流交叉的地方)。滴落形成换能器602的振动导致移动的流体柱608分成多个滴落体610,其中的一些包含粒子609。
在操作中,当感兴趣的粒子(或感兴趣的细胞)穿过监测区域611时,检测台614(例如,事件检测器)进行标识。检测台614向时序电路628进行输入,时序电路628接着向闪充电路630进行输入。在由经定时的滴落延迟(Δt)通知的滴落中断点处,可以对移动的流体柱608应用闪充,以使感兴趣的滴落体携带电荷。感兴趣的滴落体可以包括要分选的一个或多个粒子或细胞。然后可以通过激活偏转板(未示出)以使滴落体偏转到容器(例如,采集管或多孔或微孔样本盘,其中的孔或微孔可以与特别感兴趣的滴落体相关联)中来分选带电滴落体。如图6A所示,可以在排出容器638中采集滴落体。
检测系统616(例如,滴落边界检测器)用于在感兴趣的粒子经过监测区域611时自动确定滴落驱动信号的相位。示例性滴落边界检测器在美国专利号7,679,039中进行了描述,通过引用将其全部并入本文。检测系统616允许仪器精确地计算在滴落体中检测到的每个粒子的位置。检测系统616可以输入幅度信号620和/或相位信号618,接着(经由放大器622)将其输入幅度控制电路626和/或频率控制电路624。幅度控制电路626和/或频率控制电路624接着控制滴落形成换能器602。幅度控制电路626和/或频率控制电路624可以被包括在控制系统中。
在一些实现中,分选电子装置(例如,检测系统616、检测台614和处理器640)可以与被配置为存储所检测的事件和基于其的分选决策的存储器耦合。分选决策可以被包括在粒子的事件数据中。在一些实现中,检测系统616和检测台614可以被实现为单个检测单元或者可通信地耦合,以使事件测量结果可以由检测系统616或检测台614中的一个收集并且被提供给非收集元件。
图6B是根据本文呈现的一个实施例的粒子分选器系统的示意图。图6B所示的粒子分选器系统600包括偏转板652和654。可以经由倒钩(barb)中的流充电导线施加电荷。这产生了要分析的包含粒子610的一连串液滴610。可以利用一个或多个光源(例如,激光器)照亮粒子以产生光散射和荧光信息。通过例如分选电子装置或其他检测系统(图6B中未示出)分析粒子的信息。偏转板652和654可以独立控制,以吸引或排斥带电液滴,以将液滴引导到目的采集容器(例如,672、674、676或678中的一个)。如图6B所示,可以控制偏转板652和654,以沿着第一路径662将粒子引向容器674或者沿着第二路径668将其定向到容器678。如果是不感兴趣的粒子(例如,在特定分选范围之中不表现散射或照度信息),则偏转板可以允许粒子继续沿着流动路径664离开。这样的不带电液滴可以例如经由抽吸器670进入废品容器。
可以包括分选电子装置,以发起测量结果的收集、接收粒子的荧光信号以及确定如何调整偏转板以导致对粒子进行分选。图6B所示的实施例的示例实现包括由Becton、Dickinson公司(新泽西州富兰克林湖区)提供的商用的BD FACSAriaTM系列的流式细胞仪。
计算机控制系统
本公开的方面还包括计算机控制系统,其中所述系统还包括用于全面自动化或部分自动化的一个或多个计算机。在一些实施例中,系统包括:具有存储有计算机程序的计算机可读存储介质的计算机,其中,当被加载到所述计算机上时,所述计算机程序包括:用于利用具有两个或更多个激光器的光源照射液流的指令;用于利用未滤光散射检测器检测从所照射的液流散射的光的算法;以及在特定实例中,用于由所述未滤光散射检测器生成数据信号以及基于来自所述未滤光散射检测器的已生成的数据信号确定数据采集的一个或多个参数的算法。在一些实施例中,所述存储器包括用于确定主题系统中的一个或多个光电检测器的数据采集的时序的算法。在其他实施例中,所述存储器包括用于标识所述液流中的粒子的位置的算法。在又一些其它实施例中,所述存储器包括用于确定由样本中的粒子散射的来自每个激光器的光之间的持续时间的算法。在另一些实施例中,所述存储器包括用于响应于来自所述未滤光散射检测器的数据信号而生成一个或多个粒子分选参数的算法。
在特定实例中,系统包括:存储器,具有用于基于来自未滤光散射检测器的已生成的数据信号调整数据采集的一个或多个参数的算法。在一些实例中,系统包括:存储器,具有用于改变数据采集的持续时间(即,数据采集窗)的算法。在其他实例中,系统包括:存储器,具有用于调整数据采集的时序的算法。在又一些其它实例中,系统包括:存储器,具有用于响应于来自所述未滤光散射检测器的数据信号而调整一个或多个粒子分选参数算法,例如用于对包含粒子的液滴进行充电的时序。在另一些实例中,系统包括:存储器,具有用于响应于来自所述未滤光散射检测器的已生成的数据信号而调整滴落驱动频率的算法。在另一些实例中,系统包括:存储器,具有用于响应于来自所述未滤光散射检测器的已生成的数据信号而调整滴落延迟的算法。
在实施例中,所述系统包括:输入模块、处理模块和输出模块。所述主题系统可以包括硬件组件和软件组件两者,其中硬件组件可以采用一个或多个平台的形式,例如服务器的形式,以使功能元件,即系统的执行系统的特定任务(例如,管理信息的输入和输出、处理信息等)的那些元件可以通过执行在代表系统的一个或多个计算机平台上分布的软件应用而执行。
系统可以包括显示器和操作员输入装置。操作员输入装置可以例如是键盘、鼠标等。所述处理模块包括:处理器,其具有对具有存储在其上的用于执行主题方法的步骤的指令的存储器的访问权。所述处理模块可以包括操作系统、图形用户接口(GUI)控制器、系统存储器、存储器储存装置、以及输入输出控制器、缓冲器存储器、数据备份单元以及许多其他装置。处理器可以是商用的处理器或者其可以是可用或将变为可用的其他处理器中的一个。处理器执行操作系统,并且操作系统以周知的方式与固件和硬件连接,并且促进处理器协调和执行可以用各种编程语言编写的各种计算机程序的功能,例如本领域已知的Java、Perl、C++、其他高级或低级语言以及其组合。通常都与处理器合作的操作系统协调和执行计算机的其他组件的功能。操作系统还完全根据已知技术来提供调度、输入输出控制、文件和数据管理、存储器管理以及通信控制和有关的服务。处理器可以是任意合适的模拟或数字系统。在一些实施例中,处理器包括:模拟电子装置,其允许用户基于第一光信号和第二光信号手动使光源与液流对齐。在一些实施例中,例如,处理器包括提供反馈控制例如负反馈控制的模拟电子装置。
系统存储器可以是各种已知的或将来的存储器储存装置中的任一个。示例包括通常可以商购得到的任意随机存取存储器(RAM)、磁介质例如常驻硬盘或磁带、光介质例如读写光盘、闪存装置或其他存储器储存装置。存储器储存装置可以是各种已知的或未来装置中的任一个,包括光盘驱动器、磁带驱动器、可移动硬盘驱动器或软盘驱动器。这些类型的存储器储存装置通常对程序储存介质(未示出)进行读和/或写,例如分别是光盘、磁带、可移除硬盘或软盘。这些或现在使用或将以后开发的其他程序储存介质中的任一个可以被当成为计算机程序产品。将理解的是,这些程序储存介质通常存储计算机软件程序和/或数据。计算机软件程序,也被称为计算机控制逻辑,通常存储在系统存储器和/或结合存储器储存装置使用的程序储存装置中。
在一些实施例中,计算机程序产品被描述为包括具有存储有控制逻辑(包括程序代码的计算机软件程序)的计算机可用介质。当由处理器/计算机执行时,控制逻辑将导致处理器执行本文描述的功能。在其他实施例中,一些功能主要在使用例如硬件状态机的硬件中实现。实现硬件状态机以执行本文描述的功能对于相关领域技术人员将是显而易见的。
存储器可以是处理器可以存储和接收数据的任意合适的装置,例如磁、光或固态储存装置(包括磁盘或光盘或磁带或RAM或任意其他合适的装置,固定式或便携式之一)。处理器可以包括基于承载必要的程序代码的计算机可读介质适当地进行编程的通用数字微处理器。程序可以通过通信通道远程提供给处理器或预先保存在计算机程序产品中,例如存储器或使用与存储器结合的那些装置中的任意装置的某个其他的便携式或固定式计算机可读存储介质。例如,磁盘或光盘可以承载程序,并且可以由磁盘写入器/读取器读取。本发明的系统还包括程序,例如用于实践如上所述的方法时使用的计算机程序产品、算法的形式。根据本发明的程序可以记录在计算机可读介质上,例如可以由计算机直接读取和访问的任意介质。这样的介质包括但不限于磁储存介质,例如软盘、硬盘储存介质和磁带;光储存介质,例如CD-ROM;电储存介质,例如RAM和ROM;便携式闪存驱动器;以及这些种类装置的混合,例如磁/光储存介质。
处理器还可以具有对通信通道的访问权,以与在远程位置的用户通信。通过远程位置表示用户不与系统直接接触以及将来自以下外部装置的输入信息中继至输入管理器:例如连接至广域网(“WAN”)、电话网、卫星网或任意其他合适的通信通道的计算机,包括移动电话(即,智能电话)。
在一些实施例中,根据本公开的系统可以被配置为包括通信接口。在一些实施例中,通信接口包括用于与网络和/或另一装置通信的接收器和/或发射器。通信接口可以被配置用于有线或无线通信,包括但不限于射频(RF)通信(例如,射频标识(RFID)、Zigbee通信协议、WiFi、红外线、无线通用串行总线(USB)、超宽带(UWB)、通信协议以及蜂窝通信,例如码分多址接入(CDMA)或全球移动通信(GSM)。
在一个实施例中,通信接口被配置为包括一个或多个通信端口,例如物理端口或接口,例如USB端口、RS-232端口或任意其他合适的电连接端口,以允许主题系统与其他外部装置之间的数据通信,例如(例如,在医生的办公室或在医院环境中的)被配置用于类似的互补数据通信的计算机终端。
在一个实施例中,通信接口被配置用于红外线通信、通信或任意其他合适的无线通信协议,以使主题系统与其他装置通信,例如计算机终端和/或网络、启用通信的移动电话、个人数字助理或用户可以结合使用的任意其他通信装置。
在一个实施例中,通信接口被配置为通过利用以下提供数据传输的连接:通过手机网络的互联网协议(IP)、短消息服务(SMS)、与连接至互连网的局域网(LAN)上的个人计算机(PC)的无线连接或在WiFi热点处的与互联网的WiFi连接。
在一个实施例中,主题系统被配置为经由通信接口与服务器装置进行无线通信,例如使用常见标准,例如802.11或RF协议或IrDA红外线协议。服务器装置可以是另一便携式装置,例如智能电话、个人数字助理(PDA)或笔记本计算机;或较大装置,例如台式计算机、电器等。在一些实施例中,服务器装置具有:显示器,例如液晶显示器(LCD);以及输入装置,例如按键、键盘、鼠标或触屏。
在一些实施例中,通信接口被配置为:使用上述通信协议和/或机制中的一个或多个与网络或服务器装置自动地或半自动地传递存储在主题系统中的(例如,在可选的数据储存单元中的)数据。
输出控制器可以包括用于向用户呈现信息的各种已知的显示装置中的任意一种的控制器,与用户是人类还是机器、在本地还是远程无关。如果显示器装置中的一个提供可视信息,则这个信息通常可以在逻辑上和/或在物理上组织为图片要素的阵列。图形用户接口(GUI)控制器可以包括用于提供系统与用户之间的图形输入和输出接口以及用于处理用户输入的各种已知的或将来的软件程序中的任意一种。计算机的功能元件可以经由系统总线彼此通信。在备选实施例中,这些通信中的一些可以使用网络或其他类型的远程通信来实现。根据已知技术,输出管理器还可以(例如通过互联网、电话或卫星网)向在远程位置的用户提供由处理模块生成的信息。通过输出管理器呈现数据可以根据各种已知技术实现。根据一些示例,数据可以包括SQL、HTML或XML文档、电子邮件或其他文件或其他形式的数据。数据可以包括互联网URL地址,以使用户可以检索来自远程源的附加的SQL、HTML、XML或其他文档或数据。主题系统中存在的一个或多个平台可以是任意类型的已知的计算机平台或将来开发的类型,但是其通常将是计算机中通常被称为服务器的类别。然而,其还可以是大型计算机、工作站或其他计算机类型。其可以经由联网的或采用其他方式的任意已知的或未来类型的电缆或包括无线系统的其他通信系统连接。其可以共址或者其可以在物理上分离。可以根据所选择的计算机平台的类型和/或品牌,可以在计算机平台中的任一个上使用各种操作系统。适当的操作系统包括Windouws NT、Windouws XP、Windouws 7、Windouws8、iOS、Sun Solaris、Linux、OS/400、康柏Tru64 Unix、SGI IRIX、西门子Reliant Unix等。
图7描绘了根据特定实施例的示例计算装置700的总体架构。图7描绘的计算装置700的总体架构包括计算机硬件组件和软件组件的布置。计算装置700可以包括比图7所示的那些更多(或更少)的元件。然而,无需示出所有这些通常常规的元件以提供可实现的公开内容。如图所示,计算装置700包括处理单元710、网络接口720、计算机可读介质驱动器730、输入/输出装置接口740、显示器750和输入装置760,其全部都可以通过通信总线的方式彼此通信。网络接口720可以提供与一个或多个网络或计算系统的连接。处理单元710因此可以经由网络接收来自其他计算系统或服务的信息和指令。处理单元710还可以与存储器770进行双向通信并且还经由输入/输出装置接口740为可选的显示器750提供输出信息。输入/输出装置接口740还可以从可选的输入装置760接收输入,例如键盘、鼠标、数字笔、麦克风、触屏、手势识别系统,语音识别系统、游戏手柄、加速计、陀螺仪或其他输入装置。
存储器770可以包含计算机程序指令(在一些实施例中被分组为模块或组件),处理单元710执行计算机程序指令以实现一个或多个实施例。存储器770通常包括RAM、ROM和/或其他持久性、辅助性或非暂时性计算机可读介质。存储器770可以存储操作系统772,其提供计算机程序指令,以由处理单元710在计算装置700的一般管理和操作中使用。存储器770还可以包括用于实现本公开的方面的计算机程序指令和其他信息。
方法
本公开的方面还包括:基于来自未滤光散射检测器的已生成的数据信号用于确定数据采集的一个或多个参数的方法。根据特定实施例的方法包括:利用包括被配置为检测来自通过两个或更多个激光器照射的液流中的样本的散射光的未滤光散射检测器的光检测系统检测来自液流的光;响应于通过所述未滤光散射检测器检测的来自所述两个或更多个激光器中的每一个的散射光而生成一个或多个数据信号;以及基于来自所述未滤光散射检测器的已生成的数据信号确定数据采集的一个或多个参数。
可以通过每个光电检测器在相对于入射照射光束一定角度下检测散射光,在例如1°或更大、例如10°或更大、例如15°或更大、例如20°或更大、例如25°或更大、例如30°或更大、例如45°或更大、例如60°或更大、例如75°或更大、例如90°或更大、例如135°或更大、例如150°或更大的角度下,以及包括散射光检测器被配置为在相对于入射照射光束180°或更大角度下检测来自样本中的粒子的光。在特定实例中,已滤光散射检测器和未滤光散射检测器中的一个或多个是侧散射光电检测器,例如,其中的光电检测器被设置为检测所传播的相对于入射照射光束从30°至120°的散射光,例如从45°至105°以及包括从60°至90°。在特定实例中,已滤光散射检测器和未滤光散射检测器中的一个或多个是在相对于入射照射光束90°的角度下设置的侧散射光电检测器。在其他实例中,已滤光散射检测器和未滤光散射检测器中的一个或多个是前散射检测器,例如其中的检测器被设置为检测所传播的相对于入射照射光束从120°至240°的散射光,例如从100°至220°、例如从120°至200°以及包括相对于入射照射光束从140°至180°。在特定实例中,已滤光散射检测器和未滤光散射检测器中的一个或多个是被设置为在相对于入射照射光束180°的角度下检测所传播的散射光的前散射光电检测器。在又一些其它实例中,已滤光散射检测器和未滤光散射检测器中的一个或多个是被设置为检测所传播的相对于入射照射光束从1°至30°的散射光的后散射光电检测器,例如从5°至25°以及包括相对于入射照射光束从10°至20°。在特定实例中,已滤光散射检测器和未滤光散射检测器中的一个或多个是被设置为检测在相对于入射照射光束30°的角度下所传播的散射光的后散射光电检测器。
主题光检测系统中的每个光散射光电检测器可以是任意合适的光电传感器,例如有源像素传感器(APS)、雪崩光电二极管、图像传感器、电荷耦合器件(CCD)、增强电荷耦合器件(ICCD)、互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器或N型金属氧化物半导体(NMOS)图像传感器、发光二极管、光子计数器、辐射热计、热电检测器、光敏电阻器、光伏电池、光电二极管、光电倍增管、光电晶体管、量子点光电导体或光电二极管及其组合以及其他类型的光电检测器。在实施例中,光散射光电检测器可以包括1个或更多个光电传感器,例如2个或更多个、例如3个或更多个、例如5个或更多个、例如10个或更多个以及包括25个或更多个光电传感器。在一些实例中,每个光散射光电检测器是光电检测器阵列。在其传统意义上,术语“光电检测器阵列”用于指代被配置为检测光的两个或更多个光电检测器的布置或系列。在实施例中,光电检测器阵列可以包括2个或更多个光电检测器,例如3个或更多个光电检测器、例如4个或更多个光电检测器、例如5个或更多个光电检测器、例如6个或更多个光电检测器、例如7个或更多个光电检测器、例如8个或更多个光电检测器、例如9个或更多个光电检测器、例如10个或更多个光电检测器、例如12个或更多个光电检测器以及包括15个或更多个光电检测器。在特定实施例中,光电检测器阵列包括5个光电检测器。光电检测器可以根据需要以任意几何构型布置,其中感兴趣的布置包括但不限于方形构型、矩形构型、梯形构型、三角形构型、六边形构型、七边形构型、八边形构型、九边形构型、十边形构型、十二边形构型、圆形构型、椭圆形构型以及不规则形状的构型。光散射光电检测器阵列中的光电检测器可以相对于其他(以X-Z平面中作为参考)以范围从10°至180°的角度定向,例如从15°至170°、例如从20°至160°、例如从25°至150°、例如从30°至120°以及包括从45°至90°。
本公开的光散射检测器被配置为测量所采集的一个或多个波长的光,例如2个或更多个波长、例如5个或更多个不同波长、例如10个或更多个不同波长、例如25个或更多个不同波长、例如50个或更多个不同波长、例如100个或更多个不同波长、例如200个或更多个不同波长、例如300个或更多个不同波长以及包括测量由液流中的样本发射的400个或更多个不同波长的光。
在一些实施例中,主题光电检测器被配置为测量所采集的一定波长范围(例如,200nm–1000nm)上的光。在特定实施例中,感兴趣的检测器被配置为采集一个波长范围上的光的光谱。例如,系统可以包括:被配置为采集200nm–1000nm的范围的一个或多个波长的光的光谱的一个或多个检测器。在又一些其它实施例中,感兴趣的检测器被配置为测量来自液流中的样本的一个或多个特定波长的光。在实施例中,方法包括连续地或在非连续间隔中测量光。在一些实例中,将感兴趣的检测器配置为连续地对所采集的光进行测量。在其他实例中,将光检测系统配置为在非连续间隔中进行测量,例如每0.001毫秒、每0.01毫秒、每0.1毫秒、每1毫秒、每10毫秒、每100毫秒以及包括每1000毫秒或以某个其他间隔对光进行测量。
在实施例中,方法包括由未滤光散射检测器生成一个或多个数据信号以及基于来自所述未滤光散射检测器的已生成的数据信号确定数据采集的一个或多个参数。在一些实施例中,方法包括基于来自所述未滤光散射检测器的已生成的数据信号确定主题系统中的一个或多个光电检测器的数据采集的时序。例如,一个或多个其他光散射检测器、发射光电检测器、透射光电检测器、液流成像传感器的数据采集的时序可以使用来自所述未滤光散射检测器的已生成的数据信号而确定。在一些实施例中,方法包括基于来自所述未滤光散射检测器的已生成的数据信号标识所述液流中的粒子的位置。在其他实施例中,方法包括基于来自所述未滤光散射检测器的已生成的数据信号确定由样本中的粒子散射的来自每个激光器的光的持续时间。在其他实施例中,方法包括基于来自所述未滤光散射检测器的已生成的数据信号确定样本中的粒子的流速上的改变。在特定实例中,方法包括响应于来自所述未滤光散射检测器的数据信号而确定分选参数。在一些实例中,所述粒子分选参数是粒子分选时序,例如用于对包含粒子的液滴进行充电的时序。
在特定实例中,方法包括基于来自所述未滤光散射检测器的已生成的数据信号调整数据采集的一个或多个参数。在一些实施例中,方法包括改变数据采集的持续时间(即,数据采集窗)。在一些实例中,改变数据采集的持续时间包括减少数据采集的持续时间5%或更多,例如10%或更多、例如25%或更多以及包括减少数据采集的持续时间50%或更多。例如,数据采集的持续时间可以减少0.0001μs或更多,例如0.0005μs或更多、例如0.001μs或更多、例如0.005μs或更多、例如0.01μs或更多、例如0.05μs或更多、例如0.1μs或更多、例如0.5μs或更多、例如1μs或更多以及包括5μs或更多。
在其他实施例中,方法包括改变数据采集的时序。在一些实例中,方法包括用于将数据采集的时序调整5%或更多的指令,例如10%或更多、例如25%或更多以及包括将数据采集的时序调整50%或更多。例如,数据采集的时序可以调整0.0001μs或更多,例如0.0005μs或更多、例如0.001μs或更多、例如0.005μs或更多、例如0.01μs或更多、例如0.05μs或更多、例如0.1μs或更多、例如0.5μs或更多、例如1μs或更多以及包括5μs或更多。
在特定实施例中,方法包括响应于来自所述未滤光散射检测器的数据信号而调整一个或多个粒子分选参数。在一些实例中,方法包括调整粒子分选时序,例如用于对包含粒子的液滴进行充电的时序。在特定实例中,将对包含粒子的液滴进行充电的时序调整5%或更多,例如10%或更多、例如25%或更多以及包括将对包含粒子的液滴进行充电的时序调整50%或更多。例如,对包含粒子的液滴进行充电的时序可以调整0.0001μs或更多,例如0.0005μs或更多、例如0.001μs或更多、例如0.005μs或更多、例如0.01μs或更多、例如0.05μs或更多、例如0.1μs或更多、例如0.5μs或更多、例如1μs或更多以及包括5μs或更多。
在另一些实施例中,方法包括响应于来自所述未滤光散射检测器的已生成的数据信号而调整滴落驱动频率。在一些实例中,将滴落驱动频率增加例如0.01Hz或更多,例如0.05Hz或更多、例如0.1Hz或更多、例如0.25Hz或更多、例如0.5Hz或更多、例如1Hz或更多、例如2.5Hz或更多、例如5Hz或更多、例如10Hz或更多以及包括25Hz或更多。例如,滴落驱动频率可以增加1%或更多,例如5%或更多、例如10%或更多、例如15%或更多、例如25%或更多、例如50%或更多、例如75%或更多以及包括将滴落驱动频率增加90%或更多。在其他实例中,将滴落驱动频率减少例如0.01Hz或更多,例如0.05Hz或更多、例如0.1Hz或更多、例如0.25Hz或更多、例如0.5Hz或更多、例如1Hz或更多、例如2.5Hz或更多、例如5Hz或更多、例如10Hz或更多以及包括25Hz或更多。例如,滴落驱动频率可以减少1%或更多,例如5%或更多、例如10%或更多、例如15%或更多、例如25%或更多、例如50%或更多、例如75%或更多以及包括将滴落频率减少90%或更多。
在另一些实施例中,方法包括响应于来自所述未滤光散射检测器的已生成的数据信号而调整滴落延迟。在一些实例中,将滴落延迟增加例如0.01μs或更多,例如0.05μs或更多、例如0.1μs或更多、例如0.3μs或更多、例如0.5μs或更多、例如1μs或更多、例如2.5μs或更多、例如5μs或更多、例如7.5μs或更多以及包括将滴落延迟增加10μs或更多。例如,滴落延迟可以增加1%或更多,例如5%或更多、例如10%或更多、例如15%或更多、例如25%或更多、例如50%或更多、例如75%或更多以及包括将滴落延迟增加90%或更多。在其他实例中,将滴落频率减少例如0.01μs或更多,例如0.05μs或更多、例如0.1μs或更多、例如0.3μs或更多、例如0.5μs或更多、例如1μs或更多、例如2.5μs或更多、例如5μs或更多、例如7.5μs或更多以及包括将滴落延迟减少10μs或更多。例如,滴落延迟可以减少1%或更多,例如5%或更多、例如10%或更多、例如15%或更多、例如25%或更多、例如50%或更多、例如75%或更多以及包括将滴落延迟减少90%或更多。
图8A和图8B示出根据特定实施例的使用来自未滤光散射检测器的数据信号调整数据采集。图8A描绘了用于通过四个不同的激光器801、802、803和804照射的粒子的数据采集窗(801a、802a、803a、804a)。如图8A所示,由于粒子在流通池中的流速的改变,激光器的时移脉冲变为与数据采集窗801a、802a、803a、804a无法对齐。图8B示出使用检测来自激光器801、802、803和804中的每一个的散射光的未滤光散射检测器,可以使数据采集窗与通过每个激光器的粒子照射重新对准(即,调整数据采集的时序)。除了调整数据采集的时序之外,可以减少数据采集的持续时间(即,数据采集窗801a、802a、803a、804a的宽度),如图8B所示。
在实施例中,液流中被照射的粒子可以是细胞,例如其中液流中的样本是生物样本。按照其常规含义,术语“生物样本”用于指代可以在某些情况下在血液、粘液、淋巴液、滑液、脑脊液、唾液、支气管肺泡灌洗液、羊水、羊脐带血、尿液、阴道液和精液中发现的所有的有机体、植物、真菌或动物组织的子集、细胞或组成部分。因此,“生物样本”指代原生有机体或其组织的子集两者,以及指代基于有机体或其组织的子集制备的匀浆、裂解物或提取物,包括但不限于例如血浆、血清、脊髓液、淋巴液、皮肤切片、呼吸道、胃肠道、心血管以及泌尿生殖道、眼泪、唾液、乳、血细胞、肿瘤、器官。生物样本可以是任意类型的有机组织,包括健康组织和患病组织两者(例如,癌变的、恶性的、坏死的等)。在特定实施例中,生物样本是液体样本,例如血液或其衍生物,例如血浆、眼泪、尿液、精液等,其中在一些实例中,样本是血液样本,包括所有的血液,例如基于静脉穿刺或指尖采血获得的血液(其中在测定前血液可以或可以不与任何试剂例如防腐剂、抗凝剂等混合)。
在特定实施例中,样本源是“哺乳动物”(mammal或mammalian),其中这样的术语用于广义地描述哺乳动物纲中的有机体,包括食肉动物目(例如,狗和猫)、啮齿目(例如,小鼠、豚鼠和大鼠)以及灵长目(例如,人类、黑猩猩和猴)。在一些实例中,受试者是人类。所述方法可以应用于从两种性别以及处于任意发育阶段(即,新生儿、婴儿、少年、青年、成人)的人类受试者获得的样本,其中在特定实施例中,人类受试者是少年、青年或成人。虽然本发明可以应用于来自人类受试者的样本,但是应理解,所述方法还可以在来自其他动物受试者(即“非人类受试者”)的样本上进行,例如但不限于鸟、小鼠、大鼠、狗,猫、家畜和马。
当实践主题方法时,利用具有两个或更多个激光器的光源照射具有粒子的(例如,流式细胞仪的液流中的)样本,例如3个或更多个激光器、例如4个或更多个激光器、例如5个或更多个激光器、例如10个或更多个激光器、例如15个或更多个激光器、例如25个或更多个激光器以及包括50个或更多个激光器。根据样本中的成分(例如,细胞、小珠(bead)、非细胞粒子等),激光器可以发射范围从200nm至1500nm的波长变化的光,例如从250nm至1250nm、例如从300nm至1000nm、例如从350nm至900nm以及包括从400nm至800nm。每个激光器可以分别是脉冲激光器或连续波激光器。例如,激光器可以是气体激光器,例如氦氖激光器、氩激光器、氪激光器、氙激光器、氮激光器、CO2激光器、CO激光器、氟化氩(ArF)准分子激光器、氟化氪(KrF)准分子激光器、氯化氙(XeCl)准分子激光器或氟化氙(XeF)准分子激光器或其组合;染料激光器,例如二苯乙烯(stilbene)、香豆素或罗丹明激光器;金属蒸气激光器,例如氦镉(HeCd)激光器、氦汞(HeHg)激光器、氦硒(HeSe)激光器、氦银(HeAg)激光器、锶激光器、氖铜(NeCu)激光器、铜激光器或金激光器及其组合;固态激光器,例如红宝石激光器、Nd:YAG激光器、NdCrYAG激光器、Er:YAG激光器、Nd:YLF激光器、Nd:YVO4激光器、Nd:YCa4O(BO3)3激光器、Nd:YCOB激光器、钛蓝宝石激光器、铥YAG激光器、镱YAG激光器、Yb2O3激光器或掺杂铈的激光器及其组合;半导体二极管激光器、光泵浦的半导体激光器(OPSL)或上述激光器中的任意激光器的二倍频或三倍频实现。
可以连续地或在非连续间隔中照射样本。在一些实例中,方法包括利用光源连续地照射样本中的样本。在其他实例中,利用光源在非连续间隔中照射样本,例如每0.001毫秒、每0.01毫秒、每0.1毫秒、每1毫秒、每10毫秒、每100毫秒以及包括每1000毫秒或以某个其他间隔进行照射。
根据光源,可以从以下变化的距离照射样本:例如0.01mm或更远、例如0.05mm或更远、例如0.1mm或更远、例如0.5mm或更远、例如1mm或更远、例如2.5mm或更远、例如5mm或更远、例如10mm或更远、例如15mm或更远、例如25mm或更远以及包括50mm或更远。此外,照射的角度还可以在从10°至90°的范围变化,例如从15°至85°、例如从20°至80°、例如从25°至75°以及包括从30°至60°的范围变化,例如为90°角。
在特定实施例中,方法包括利用两个或更多个频移光束照射样本。如上所述,可以使用具有激光器和用于对激光进行频率偏移的声光装置的光束生成器组件。在这些实施例中,方法包括利用激光器照射声光装置。根据在输出激光束中产生的所需波长的光(例如,在照射液流中的样本时使用),激光器可以具有从200nm至1500nm变化的特定波长,例如从250nm至1250nm、例如从300nm至1000nm、例如从350nm至900nm以及包括从400nm至800nm。可以利用一个或多个激光器照射声光装置,例如2个或更多个激光器、例如3个或更多个激光器、例如4个或更多个激光器、例如5个或更多个激光器以及包括10个或更多个激光器。激光器可以包括各种类型的激光器的任意组合。例如,在一些实施例中,方法包括利用激光器阵列照射声光装置,所述激光器阵列例如具有一个或多个气体激光器、一个或多个染料激光器以及一个或多个固态激光器的阵列。
当使用多于一个激光器时,可以利用激光器同时或顺序地或以两种方式的组合照射声光装置。例如,可以利用激光器中的每一个同时照射声光装置。在其他实施例中,利用激光器中的每一个顺序地照射声光装置。当使用多于一个激光器顺序地照射声光装置时,每个激光器照射声光装置的时间可以分别是0.001微秒或更长,例如0.01微秒或更长、例如0.1微秒或更长、例如1微秒或更长、例如5微秒或更长、例如10微秒或更长、例如30微秒或更长以及包括60微秒或更长。例如,方法可以包括利用激光器以范围从0.001微秒至100微秒的持续时间照射声光装置,例如从0.01微秒至75微秒、例如从0.1微秒至50微秒、例如从1微秒至25微秒以及包括从5微秒至10微秒。在实施例中,当利用两个或更多个激光器顺序地照射声光装置时,由每个激光器照射声光装置的持续时间可以相同或不同。
每个激光器的照射之间的时间段还可以根据需要变化,分别分开0.001微秒或更长的延迟,例如0.01微秒或更长、例如0.1微秒或更长、例如1微秒或更长、例如5微秒或更长、例如10微秒或更长、例如15微秒或更长、例如30微秒或更长以及包括60微秒或更长。例如,每个光源的照射之间的时间段的范围可以从0.001微秒至60微秒,例如从0.01微秒至50微秒、例如从0.1微秒至35微秒、例如从1微秒至25微秒以及包括从5微秒至10微秒。在特定实施例中,每个激光器的照射之间的时间段是10微秒。在实施例中,当通过多于两个(即,3个或更多个)激光器顺序地照射声光装置时,每个激光器的照射之间的延迟可以相同或不同。
可以连续地或以非连续间隔照射声光装置。在一些实例中,方法包括利用激光器连续地照射声光装置。在其他实例中,利用激光器在非连续间隔中照射声光装置,例如每0.001毫秒、每0.01毫秒、每0.1毫秒、每1毫秒、每10毫秒、每100毫秒以及包括每1000毫秒或以某个其他间隔进行照射。
根据激光器,可以从以下变化的距离照射声光装置:例如0.01mm或更远、例如0.05mm或更远、例如0.1mm或更远、例如0.5mm或更远、例如1mm或更远、例如2.5mm或更远、例如5mm或更远、例如10mm或更远、例如15mm或更远、例如25mm或更远以及包括50mm或更远。此外,照射的角度还可以在从10°至90°的范围变化,例如从15°至85°、例如从20°至80°、例如从25°至75°以及包括从30°至60°的范围变化,例如为90°角。
在实施例中,方法包括对声光装置应用射频驱动信号以生成角偏移激光束。可以对声光装置应用两个或更多个射频驱动信号以生成具有希望数量的角偏移激光束的输出激光束,例如3个或更多个射频驱动信号、例如4个或更多个射频驱动信号、例如5个或更多个射频驱动信号、例如6个或更多个射频驱动信号、例如7个或更多个射频驱动信号、例如8个或更多个射频驱动信号、例如9个或更多个射频驱动信号、例如10个或更多个射频驱动信号、例如15个或更多个射频驱动信号、例如25个或更多个射频驱动信号、例如50个或更多个射频驱动信号以及包括100个或更多个射频驱动信号。
通过射频驱动信号产生的角偏移激光束均具有基于所应用的射频驱动信号的幅度的强度。在一些实施例中,方法包括应用具有足以产生具有所需强度的角偏移激光束的幅度的射频驱动信号。在一些实例中,每个所应用的射频驱动信号分别具有从约0.001V至约500V的幅度,例如从约0.005V至约400V、例如从约0.01V至约300V、例如从约0.05V至约200V、例如从约0.1V至约100V、例如从约0.5V至约75V、例如从约1V至50V、例如从约2V至40V、例如从3V至约30V以及包括从约5V至约25V。在一些实施例中,每个所应用的射频驱动信号具有从约0.001MHz至约500MHz的频率,例如从约0.005MHz至约400MHz、例如从约0.01MHz至约300MHz、例如从约0.05MHz至约200MHz、例如从约0.1MHz至约100MHz、例如从约0.5MHz至约90MHz、例如从约1MHz至约75MHz、例如从约2MHz至约70MHz、例如从约3MHz至约65MHz、例如从约4MHz至约60MHz以及包括从约5MHz至约50MHz。
在这些实施例中,输出激光束中的角偏移激光束在空间上分离。根据所应用的射频驱动信号和输出激光束的所需照射分布,角偏移激光束可以分隔0.001μm或更多,例如0.005μm或更多、例如0.01μm或更多、例如0.05μm或更多、例如0.1μm或更多、例如0.5μm或更多、例如1μm或更多、例如5μm或更多、例如10μm或更多、例如100μm或更多、例如500μm或更多、例如1000μm或更多以及包括5000μm或更多。在一些实施例中,角偏移激光束重叠,例如使相邻的角偏移激光束沿着输出激光束的水平轴重叠。相邻的角偏移激光束之间的重叠(例如,光束点的重叠)可以是0.001μm或更多的重叠,例如0.005μm或更多的重叠、例如0.01μm或更多的重叠、例如0.05μm或更多的重叠、例如0.1μm或更多的重叠、例如0.5μm或更多的重叠、例如1μm或更多的重叠、例如5μm或更多的重叠、例如10μm或更多的重叠以及包括100μm或更多的重叠。
套件
本公开的方面还包括套件,其中套件包括:两个或更多个光散射检测器;滤光组件;以及调光组件,用于将光传输至每个光散射检测器。套件还可以包括如本文所述的其他调光组件,例如包括光学孔径、狭缝和遮蔽盘以及散射条的遮蔽组件。根据特定实施例的套件还包括:用于传输光的光学组件,例如准直透镜、反射镜、波长分离器、针孔等。套件还可以包括:光采集组件,例如光纤(例如,光纤中继束)或用于自由空间中继系统的组件。在一些实例中,套件还包括:一个或多个光电检测器,例如光电倍增管(例如,金属封装光电倍增管)。在特定实施例中,套件包括:光束生成器的一个或多个组件,例如直接数字合成器、声光偏转器、合束透镜和鲍威尔透镜。
套件的各种测定组件可以存在于单独的容器中,或者其中的一些或全部可以预先组合。例如,在一些实例中,套件的一个或多个组件,例如两个或更多个光散射检测器存在于密封袋例如无菌箔袋或封套中。
除了以上组件之外,主题套件还可以包括(在特定实施例中的)用于实践主题方法的指令。这些指令可以在主题套件中以各种形式存在,其中的一种或多种可以存在于套件中。这些指令可以呈现的一种形式是位于合适的介质或基质(例如打印信息的一张或多张纸)上、在套件的包装中、在包装插页中等的打印信息。这些指令的又一形式是上面记录有信息的计算机可读介质,例如软盘、光盘(CD)、便携式闪存驱动器等。这些指令的可能呈现的又一形式是网站地址,其可以经由互联网使用以访问在已删除站点处的信息。
实用性
主题方法和光检测系统用于希望通过光学性质表征样本,特别是对样本中的细胞进行标识和区分。在一些实施例中,本文描述的系统和方法用于生物样本的流式细胞计数术表征。在特定实例中,本公开用于增强对所采集的来自流式细胞仪中的液流中的被照射的样本的光的测量。本公开的实施例在希望提高流式细胞计数术的测量的效率时用于例如研究和高通量实验室测试。本公开用于希望提供在细胞分选期间具有更好的细胞分选精度、更好的粒子采集、更少的能量消耗、粒子充电效率、更精确的粒子充电和更好的粒子偏转的流式细胞仪。
本公开也可以用于以下应用:可能希望将基于生物样本制备的细胞用于研究、实验室测试或在治疗中使用。在一些实施例中,主题方法和装置可以促进获得基于目标流体或组织生物样本制备的独特的细胞。例如,主题方法和系统促进基于用作疾病(例如,癌)的研究或诊断样品的流体或组织样本获得细胞。同样,主题方法和系统促进基于要在治疗中使用的流体或组织样本获得细胞。与传统的流式细胞计数术系统相比,本公开的方法和装置允许以更好的效率和低的成本从生物样本(例如,器官、组织、组织碎片、流体)分离和收集细胞。
本文描述的主题的包括实施例的方面可以单独有益或可以与一个或多个其他方面或实施例组合而有益。在不对说明书进行限制的情况下,在下文提供了本公开的编号为1-70的特定的非限制性方面。本领域技术人员在阅读本公开之后将清楚,可以使用单独编号的方面中的每个方面或者将其与之前或之后的单独编号的方面中的任意方面组合。这旨在提供对各方面的所有这样的组合的支持并且不限于下面明确提供的各方面的组合:
1.一种系统,包括:
光源,包括两个或更多个激光器;
光检测系统,包括被配置为检测来自通过所述两个或更多个激光器照射的液流中的样本的散射光的未滤光散射检测器;以及
处理器,包括可操作地耦合至所述处理器的存储器,其中,所述存储器包括存储在其上的指令,当所述指令由所述处理器执行时,导致所述处理器如下操作:
响应于通过所述未滤光散射检测器检测的来自所述两个或更多个激光器中的每一个的散射光而生成一个或多个数据信号;以及
基于来自所述未滤光散射检测器的已生成的数据信号确定数据采集的一个或多个参数。
2.根据1所述的系统,其中,数据采集的所述一个或多个参数包括通过所述两个或更多个激光器中的每一个的粒子照射的时序。
3.根据1-2中任意一个所述的系统,其中,所述存储器还包括指令,当该指令由所述处理器执行时,导致所述处理器基于来自所述未滤光散射检测器的所述已生成的数据信号调整数据采集的所述一个或多个参数。
4.根据3所述的系统,其中,调整数据采集的所述一个或多个参数包括调整数据采集持续时间。
5.根据4所述的系统,其中,调整数据采集持续时间包括减少数据采集持续时间。
6.根据1-5中任意一个所述的系统,其中,所述存储器还包括指令,当该指令由所述处理器执行时,导致所述处理器响应于来自所述未滤光散射检测器的所述已生成的数据信号而标识所述液流中的粒子的位置。
7.根据6所述的系统,其中,所述存储器还包括指令,当该指令由所述处理器执行时,导致所述处理器响应于来自所述未滤光散射检测器的所述数据信号而生成一个或多个粒子分选参数。
8.根据7所述的系统,其中,所述一个或多个粒子分选参数包括粒子分选时序。
9.根据1-8中任意一个所述的系统,还包括:流通池,用于在所述液流中传送所述样本。
10.根据9所述的系统,其中,所述流通池包括近端和远端,并且所述光源被配置为利用一个激光器在所述流通池的所述远端照射所述液流中的所述样本。
11.根据9所述的系统,其中,所述存储器包括指令,当该指令由所述处理器执行时,导致所述处理器响应于通过所述未滤光散射检测器响应于通过利用激光器在所述流通池的所述远端照射所散射的光所生成的数据信号而生成一个或多个粒子分选参数。
12.根据11所述的系统,其中,所述一个或多个粒子分选参数包括粒子分选时序。
13.根据1-12中任意一个所述的系统,其中,所述光源包括四个或更多个激光器。
14.根据1-13中任意一个所述的系统,其中,所述未滤光散射检测器被配置为检测来自所述样本的前散射光。
15.根据1-14中任意一个所述的系统,还包括:已滤光散射检测器,被配置为检测由所述样本散射的来自所述光源的一个激光器的光。
16.根据15所述的系统,其中,所述已滤光散射检测器包括:
光散射检测器;以及
调光组件,其被配置为将由所述样本散射的来自所述一个激光器的光传输至所述光散射检测器。
17.根据16所述的系统,其中,所述调光组件包括带通滤光片。
18.根据15-17中任意一个所述的系统,其中,所述光检测系统包括:调光组件,被配置为将来自所述样本的散射光传输至所述未滤光散射检测器和所述已滤光散射检测器。
19.根据18所述的系统,其中,所述调光组件包括分束器。
20.根据19所述的系统,其中,所述调光组件包括楔形分束器。
21.根据20所述的系统,其中,所述楔形分束器包括从5弧分至120弧分的楔角。
22.根据20所述的系统,其中,所述楔形分束器包括从10弧分至60弧分的楔角。
23.根据19-22中任意一个所述的系统,其中,所述分束器被配置为:将来自所述样本的第一预定量的散射光传输至所述未滤光散射检测器以及将来自所述样本的第二预定量的散射光传输至所述已滤光散射检测器。
24.一种方法,包括:
利用包括被配置为检测来自通过两个或更多个激光器照射的液流中的样本的散射光的未滤光散射检测器的光检测系统检测来自液流的光;
响应于通过所述未滤光散射检测器检测的来自所述两个或更多个激光器中的每一个的散射光而生成一个或多个数据信号;以及
基于来自所述未滤光散射检测器的已生成的数据信号确定数据采集的所述一个或多个参数。
25.根据24所述的方法,其中,数据采集的所述一个或多个参数包括通过所述两个或更多个激光器中的每一个的粒子照射的时序。
26.根据24-25中任意一个所述的方法,还包括:基于来自所述未滤光散射检测器的所述已生成的数据信号调整数据采集的所述一个或多个参数。
27.根据26所述的方法,其中,所述方法包括调整数据采集持续时间。
28.根据27所述的方法,其中,所述方法包括减少数据采集持续时间。
29.根据24-28中任意一个所述的方法,其中,所述方法包括响应于来自所述未滤光散射检测器的所述已生成的数据信号而标识所述液流中的粒子的位置。
30.根据29所述的方法,其中,所述方法还包括响应于来自所述未滤光散射检测器的所述数据信号而生成一个或多个粒子分选参数。
31.根据30所述的方法,其中,所述一个或多个粒子分选参数包括粒子分选时序。
32.根据24-31中任意一个所述的方法,其中,所述液流通过流通池进行传送。
33.根据32所述的方法,其中,所述流通池包括近端和远端并且利用一个激光器在所述流通池的所述远端照射所述液流中的所述样本。
34.根据33所述的方法,其中,所述方法还包括:响应于通过所述未滤光散射检测器响应于通过利用激光器在所述流通池的所述远端照射所散射的光所生成的数据信号而生成一个或多个粒子分选参数。
35.根据34所述的方法,其中,所述一个或多个粒子分选参数包括粒子分选时序。
36.根据24所述的方法,还包括:利用包括两个或更多个激光器的光源照射探查域中的所述液流中的所述样本。
37.根据24-36中任意一个所述的方法,其中的每个激光器具有从200nm至800nm的照射波长。
38.根据24-37中任意一个所述的方法,其中,所述液流利用四个或更多个激光器进行照射。
39.根据24-38中任意一个所述的方法,其中,所述方法包括:利用所述未滤光散射检测器检测前向光散射。
40.根据39所述的方法,其中,所述方法还包括:利用已滤光散射检测器检测来自所述样本的散射光。
41.根据40所述的方法,其中的所述已滤光散射检测器被配置为:检测由所述样本散射的来自所述两个或更多个激光器中的一个的光。
42.根据41所述的方法,其中所述已滤光散射检测器包括:
光散射检测器;以及
调光组件,其被配置为将由所述样本散射的来自一个激光器的光传输至所述光散射检测器。
43.根据42所述的方法,其中的所述调光组件包括带通滤光片。
44.根据40-43中任意一个所述的方法,其中的所述光检测系统包括:调光组件,被配置为将来自所述样本的散射光传输至所述未滤光散射检测器和所述已滤光散射检测器。
45.根据44所述的方法,其中的所述调光组件包括分束器。
46.根据45所述的方法,其中的所述调光组件包括楔形分束器。
47.根据46所述的方法,其中的所述楔形分束器包括从5弧分至120弧分的楔角。
48.根据46所述的方法,其中的所述楔形分束器包括从10弧分至115弧分的楔角。
49.根据46所述的方法,其中的所述楔形分束器包括从10弧分至60弧分的楔角。
50.根据45-48中任意一个所述的方法,其中的所述分束器被配置为:将来自所述样本的第一预定量的散射光传输至所述未滤光散射检测器以及将来自所述样本的第二预定量的散射光传输至所述已滤光散射检测器。
51.一种光检测系统,包括:被配置为检测来自通过两个或更多个激光器照射的液流中的样本的散射光的未滤光散射检测器。
52.根据51所述的光检测系统,其中,所述未滤光散射检测器被配置为检测来自所述样本的前散射光。
53.根据51-52中任意一个所述的光检测系统,其中,所述未滤光散射检测器被配置为:检测来自通过四个或更多个激光器照射的液流中的样本的前散射光。
54.根据51-53中任意一个所述的光检测系统,还包括:已滤光散射检测器,被配置为检测由所述样本散射的来自所述两个或更多个激光器中的一个激光器的光。
55.根据54所述的光检测系统,其中,所述已滤光散射检测器包括:
光散射检测器;以及
调光组件,其被配置为将由所述样本散射的来自所述一个激光器的光传输至所述光散射检测器。
56.根据55所述的光检测系统,其中,所述调光组件包括带通滤光片。
57.根据54-56中任意一个所述的光检测系统,其中,所述光检测系统包括:调光组件,被配置为将来自样本的散射光传输至所述未滤光散射检测器和所述已滤光散射检测器。
58.根据57所述的光检测系统,其中,所述调光组件包括分束器。
59.根据58所述的光检测系统,其中,所述调光组件包括楔形分束器。
60.根据59所述的光检测系统,其中,所述楔形分束器包括从5弧分至120弧分的楔角。
61.根据60所述的光检测系统,其中,所述楔形分束器包括从10弧分至60弧分的楔角。
62.根据57-61中任意一个所述的光检测系统,其中,所述分束器被配置为:将来自所述样本的第一预定量的散射光传输至所述未滤光散射检测器以及将来自所述样本的第二预定量的散射光传输至所述已滤光散射检测器。
63.根据51-62中任意一个所述的光检测系统,其中,所述未滤光散射检测器被配置为:响应于来自所述两个或更多个激光器中的每一个的散射光而生成一个或多个数据信号。
64.一种套件,包括:
两个光散射检测器;
带通滤光片;以及
分束器。
65.根据64所述的套件,还包括:光源,包括两个或更多个激光器。
66.根据64-65中任意一个所述的套件,其中,所述光源包括四个或更多个激光器。
67.根据64-66中任意一个所述的套件,其中,所述分束器包括楔形分束器。
68.根据67所述的套件,其中,所述楔形分束器包括从5弧分至120弧分的楔角。
69.根据68所述的套件,其中,所述楔形分束器包括从10弧分至60弧分的楔角。
70.根据64-69中任意一个所述的套件,还包括支架。
虽然已经为了清楚的理解的目的而通过说明和示例的方式详细地描述了上述发明,但是根据本公开的教导,对于本领域技术人员较为明了的是,可以对其做出特定的改变和修改而不背离随附权利要求的精神和范围。
因此,上述内容仅说明了本发明的原理。将理解的是,本领域技术人员将能够设计体现本发明的原理并且被包括在其精神和范围之中但在本文中却未明确描述或示出的各种布置。此外,本文列举的所有示例和带条件的描述主要旨在帮助读者理解本发明的原理,而不限于这些明确列举的示例和条件。此外,本文列举本发明的原理、方面和实施例以及其特定示例的所有陈述旨在将其结构等同项和功能等同项两者均包括在内。此外,这些等同项旨在包括当前已知的等同项和将来开发的等同项两者,即所开发的执行相同功能的(而不论其结构如何)任意元件。因此,不旨在将本发明的范围限制在本文示出和描述的示例性实施例。相反,本发明的范围和精神通过随附权利要求体现。
Claims (15)
1.一种系统,包括:
光源,包括两个或更多个激光器;
光检测系统,包括被配置为检测来自通过所述两个或更多个激光器照射的液流中的样本的散射光的未滤光散射检测器;以及
处理器,包括可操作地耦合至所述处理器的存储器,其中,所述存储器包括存储在其上的指令,当所述指令由所述处理器执行时,导致所述处理器的如下操作:
响应于通过所述未滤光散射检测器检测的来自所述两个或更多个激光器中的每一个的散射光而生成一个或多个数据信号;以及
基于来自所述未滤光散射检测器的已生成的数据信号来确定数据采集的一个或多个参数。
2.根据权利要求1所述的系统,其中,所述存储器还包括指令,当所述指令由所述处理器执行时,导致所述处理器基于来自所述未滤光散射检测器的所述已生成的数据信号来调整数据采集的所述一个或多个参数。
3.根据权利要求2所述的系统,其中,调整数据采集的一个或多个参数包括:减少数据采集持续时间的持续时间。
4.根据权利要求1所述的系统,其中,所述存储器还包括指令,当所述指令由所述处理器执行时,导致所述处理器响应于来自所述未滤光散射检测器的所述数据信号而生成一个或多个粒子分选参数。
5.根据权利要求4所述的系统,其中,所述一个或多个粒子分选参数包括粒子分选时序。
6.根据权利要求1所述的系统,还包括:流通池,用于传送在所述液流中的所述样本,
其中,所述流通池包括近端和远端,并且所述光源被配置为利用一个激光器在所述流通池的所述远端照射所述液流中的所述样本。
7.根据权利要求6所述的系统,其中,所述存储器包括指令,当所述指令由所述处理器执行时,导致所述处理器响应于通过所述未滤光散射检测器响应于通过利用激光器在所述流通池的所述远端照射所散射的光所生成的数据信号而生成一个或多个粒子分选参数。
8.根据权利要求1所述的系统,还包括:已滤光散射检测器,被配置为检测由所述样本散射的来自所述光源的激光器之一的光,其中,所述已滤光散射检测器包括:
光散射检测器;以及
调光组件,其被配置为将由所述样本散射的来自所述一个激光器的光传输至所述光散射检测器。
9.根据权利要求8所述的系统,其中,所述光检测系统包括:调光组件,被配置为将来自所述样本的散射光传输至所述未滤光散射检测器和所述已滤光散射检测器,并且
其中,该调光组件被配置为:将来自所述样本的第一预定量的散射光传输至所述未滤光散射检测器以及将来自所述样本的第二预定量的散射光传输至所述已滤光散射检测器。
10.一种方法,包括:
利用光检测系统检测来自液流的光,所述光检测系统包括被配置为检测来自通过两个或更多个激光器照射的液流中的样本的散射光的未滤光散射检测器;
响应于通过所述未滤光散射检测器检测的来自所述两个或更多个激光器中的每一个的散射光而生成一个或多个数据信号;以及
基于来自所述未滤光散射检测器的已生成的数据信号来确定数据采集的一个或多个参数。
11.根据权利要求10所述的方法,还包括:基于来自所述未滤光散射检测器的所述已生成的数据信号来调整数据采集的一个或多个参数。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,所述一个或多个粒子分选参数包括粒子分选时序。
13.根据权利要求10所述的方法,其中,所述方法还包括:利用已滤光散射检测器检测来自所述样本的散射光。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,所述光检测系统包括:调光组件,被配置为将来自所述样本的散射光传输至所述未滤光散射检测器和所述已滤光散射检测器。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,所述调光组件被配置为:将来自所述样本的第一预定量的散射光传输至所述未滤光散射检测器,以及将来自所述样本的第二预定量的散射光传输至所述已滤光散射检测器。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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